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第2节 质量的测量
考点一、质量的概念及单位
(一)质量的概念
一切物体都是由物质组成的。质量表示物体含有物质的多少,用字母m表示。
科学中把物体含有物质的多少叫做质量。物体所含的物质越多,物体的质量越大。例如一桶水比一杯水所含的物质多,质量大。
探究:物体的质量与其形状状态温度所处的空间位置有什么关系呢
①一片牙膏皮,将它卷起来,形状改变了。
②给一块冰加热, 冰熔化成水,状态改变了。
③把一块铁片投人沸水中,铁片温度升高了。
④“神舟十号”飞船从地球到了太空后,位置改变了。
以上物体的形状、状态温度、所处位置发生了改变,它们所含物质的多少变化了吗
探究分析:物体的形状、状态温度、所处的位置发生了改变,但它们所含物质的多少没有变,质量也不会变,即物体的质量不随物体的形状、状态、温度和所处位置的改变而改变,所以说物体的质量是物体的一种属性。
探究结论:物体的质量不随物体的温度、形状、所处位置、状态的改变而改变,质量是物体的一种属性。
(二)质量的单位
质量的基本单位是千克(kg),比千克大的单位有吨(t),比千克小的单位有克(g)、毫克( mg )。
它们之间的换算关系:1吨= 1000千克,1千克= 1000克=1.0x 106毫克。
一些常见物体的质量:
物体 质量/千克 物体 质量/千克
大头针 8 x 10-5 大象 6.0 x 103
鸡蛋 0.05 鲸 1.5 x 105
苹果 0.15 月球 7.4 x 1022
鸡 2.0 地球 6.0 x 1024
成人 50-80 太阳 2.0 x 1030
典例1:(2022七上·镇海期末)下列情况中,物体的质量会改变的是( )
A.将金块拉成金丝 B.一块冰熔化成水
C.气密性好的气球受热膨胀 D.自行车轮胎日久磨损
【答案】D
【解析】质量表示物体含有物质的多少,质量是物体的属性,它不随物体的位置、形状、温度和状态等的改变而改变。
【解答】质量是物体的属性,不随物体的位置、形状、状态、温度的改变而改变,ABC均不改变。但自行车轮胎磨损,轮胎所含物质减少,质量减小。
变式1:(2023七上·上虞期末)关于质量的概念,下列说法中正确的是( )
A.物体的质量总是与物体的体积有关
B.一个物体拿到月球上后,质量就变小了
C.质量是不随物体的形态、形状及温度的变化而变化的
D.质量是物体所含物质的多少,所以体积大的物体质量就大
【答案】C
【解析】 质量是物体本身的属性,与物体所含物质的多少有关,与物体的形状、状态、温度、位置无关;由可知,质量的大小取决于它的密度和体积。
【解答】A.物体的质量取决于其密度和体积的乘积大小,而不是只与物体的体积有关,故A错误;
B.物体被拿到月球上后位置发生变化,物质多少没有变化,所以质量不变,故B错误;
C.质量是物体本身的属性,所以质量是不随物体的形态、形状及温度的变化而变化,故C正确;
D.物体的质量取决于其密度和体积的乘积大小,而不是只与物体的体积有关,故D错误。
变式2:(2023七上·德清期末)在生活中经常需要估测法,下列所估测的数据中最接近实际的是( )
A.篮球框离地面的高度约为3米
B.七年级上册科学教科书的厚度约为1毫米
C.一个羽毛球的质量约为300克
D.一块橡皮的体积约为1立方分米
【答案】A
【解析】估算类题型,首先对题目中涉及的物理量要有个初步的了解,对于选项中的数据,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案。如一块橡皮的体积1立方分米的说法进行换算,1dm3=1dm×1dm×1dm=10cm×10cm×10cm,也就是说,若D成立,则一块橡皮的体积和一个边长为10cm的立方体相等,明显不符合实际。
【解答】A.篮球框离地面的高度约为3米,故A正确;
B.七年级上册科学教科书的厚度约为1厘米,故B错误;
C.一个羽毛球的质量约为10克,故C错误;
D.一块橡皮的体积约为8立方厘米,故D错误;
变式3:(2022七上·余杭月考)如图是航天员王亚平老师在“天宫课堂”授课的三个场景,试回答下列问题。
(1)如图甲所示,用注射器向制作好的的水球内注入少量蓝色液体,水球变成一个蓝色“水晶球”,这表明分子在 。
(2)如图乙所示,在液体搭桥实验中,水在表面张力作用下将两块塑料板连接起来,用水搭出了一座水桥,水桥没有断裂,这是因为水分子之间存在 。
(3)如图丙所示,太空抛物实验中,北京冬奥会吉祥物冰墩墩亮相中国空间站,和航天员王亚平同框。冰墩墩从地球到太空,其质量 (填“变大”、“变小”或“不变”)。试猜想在太空舱中,能否用天平称出其质量?答: (填“能”或“不能”)。
【答案】(1)不断地作无规则运动(2)引力(3)不变;不能
【解析】(1)根据分子运动的知识解答;
(2)根据分子之间作用力的知识解答;
(3)质量是物质本身的一种属性,不随物体形状、状态、位置和温度的变化而变化。根据天平测量质量的工作原理解答。
【解答】(1)如图甲所示,用注射器向制作好的的水球内注入少量蓝色液体,水球变成一个蓝色“水晶球”,这表明分子在不断地作无规则运动。
(2)如图乙所示,在液体搭桥实验中,水在表面张力作用下将两块塑料板连接起来,用水搭出了一座水桥,水桥没有断裂,这是因为水分子之间存在引力。
(3)冰墩墩从地球到太空,它的位置发生改变,但是其质量保持不变。当天平平衡时,物体和砝码作用在两个托盘上的压力相等,而这两个压力都是由物体的重力产生的。在太空中,所有的物体处于“失重”状态,因此就不会对天平产生压力,自然无法测量质量。
考点二、质量的测量
托盘天平的使用方法
(1)放:先将托盘天平放在水平面上。
(2)移:将游码移到横梁标尺左端的“0”刻度线处。
(3)调:调节平衡螺母,使指针对准分度盘的中央刻度线处或指针左右摆动的幅度相同。若指针偏向左边,调节平衡螺母向右调节
(4)称:把被测物体轻放于已调好的天平的左盘内,估计被测物体的质量,用镊子按“从大到小”的顺序向右盘依次添加砝码,若最小的砝码也不能使横梁平衡,此时需要移动游码,直到指针指在分度盘中央刻度线处或左右摆动幅度相同。特别提醒,此时不能调节平衡螺母。
(5)读:将右盘中砝码的总质量与游码左边所对质量值相加,即是被测物体的质量。
游码在标尺上读数时,应以游码左侧边缘所对刻度为准,如图所示,砝码总质量为75克,游码指示的质量值为3.0克,物体的质量为75克+3.0克= 78.0克。
(6)收:称量完毕,用镊子将砝码放回砝码盒,并使游码归零。
托盘天平的维护
(1)每台天平能够测量的最大质量叫做天平的称量。用天平测量物体的质量前要先估计被测物体的质量,不能超过天平的称量。
(2)取放砝码移动游码要用镊子,轻拿轻放,测量完毕砝码放回盒内。
(3)不能把潮湿的物体和化学药品直接放在天平托盘上,防止锈蚀。而应在左、右两盘上各放一张相同质量、同样大小的纸,药品和砝码放在纸上。如果称量液体质量,则必须放在玻璃器皿内。
测量液体的质量
可按以下步骤进行:
①按“放”“移”“调”的要求将天平调节平衡;
②将容器放在天平的左盘中,称出容器的质量m1;
③将液体倒入容器内,用天平称出液体和容器的总质量m2;
④液体的质量m液= m2- m1;
⑤整理实验器材。
使用托盘天平时常见问题分析
常见问题 特征 测量结果
游码未归零 称量前,游码未置于横梁标尺左端零刻度线处就将天平调节水平平衡 测量结果偏大。若记录测量前游码的初始值为mo,测量时游码的值为m游,则物体的质量m物= m砝+m游 -m。
右物左码 右盘放物体,左盘放砝码 若游码所对刻度不为零,则测量结果偏大,实际质量m物=m砝-m游
砝码生锈 砝码的质量变大 砝码质量变大,砝码表示质量不变,测量结果偏小
砝码磨损 砝码的质量变小 砝码质量变小,砝码表示质量不变,测量结果偏大
典例1:(2022七上·鄞州期中)下图是小科同学用托盘天平、烧杯练习测量食用油质量的测量过程及记录的数据:
⑴把托盘天平放在水平桌面上,将游码移至标尺左端零刻线处,观察到横梁指针指在分度盘中线的左侧,此时应向 调节平衡螺母。
⑵如图甲所示,把食用油倒入烧杯中,用天平测出烧杯和食用油的总质量为150g。
⑶把烧杯中的适量食用油倒入一个容器中。
⑷在测剩余食用油和烧杯的质量时,发现加入一定量的砝码后,指针指在如图乙所示位置,再加入一个最小的砝码,又发现指针指在如图丙所示位置,则他应进行的操作是 。天平再次恢复平衡时如图丁所示,则倒入容器中的食用油质量为 g。
【答案】右;取下最小砝码,向右调节游码;34.2
【解析】(1)平衡螺母总是向轻的那端调节;
(4)根据天平的操作方法解答。根据丁图,计算出剩余食用油和烧杯的总质量,然后前后总质量相减得到倒入容器中食用油的质量。
【解答】(1)横梁指针偏向分度盘的左侧,说明左盘重右盘轻,则平衡螺母应该向右调节;
(4)根据乙图和丙图可知,当放入最小的砝码时指针偏右,说明砝码的质量偏大;而去掉最小的砝码后指针偏左,说明砝码的质量偏小时,就应该调节游码,即操作为:取下最小砝码,向右调节游码。
根据丁图可知,剩余食用油和烧杯的总质量为:(100g+10g+5g)+0.8g=115.8g,那么倒入容器中的食用油质量为:150g-115.8g=34.2g。
变式1:(2023七上·义乌期末)小军想称取 25g 的某固体,按正确步骤操作时出现了如图示的情况,接下来他的操作应该 ( )
A.调节平衡螺母 B.放入部分固体
C.取出部分固体 D.取下 5g 砝码后移动游码
【答案】B
【解析】根据定量称量的实验过程判断。
【解答】根据图片可知,此时天平的指针偏向右侧,即说明左盘物体的质量偏小,此时只能在左盘加入部分固体,直到天平平衡即可。
变式2:(2023七上·余姚期末)在“测量物体的质量"的实验中,某实验小组将托盘天平放在水平桌面上后,天平如图所示。
(1)测量物体质量前,甲同学调节天平平衡的方法是:向左调节平衡螺母,使指针停在分度盘中央刻度线,然后将游码向左移至零刻度线处。乙同学认为甲同学的操作有误,则正确的操作方法是
(2)若没发现甲的错误,仍用该天平称小石块的质量,最终所加砝码和游码移动情况如图乙所示,则物体的实际质量应为 g。
(3)丙同学想称取5g食盐,在左右两盘各放一张称量纸,调节平衡螺母使天平平衡后,右盘放5克砝码,左盘添加一定量食盐后,发现指针偏向中央刻度线左侧,则丙同学接下来的操作应是 。
【答案】(1)先将游码向左移至零刻度线处,然后调节平衡螺母至天平平衡
(2)47.6
(3)从左盘取下适量食盐,使天平平衡
【解析】(1)调节天平平衡时,主要调节平衡螺母与游码归零的先后顺序。
(2)石块的质量=砝码质量+游码质量;
(3)在测量过程中,指针偏左,说明左盘药品质量大;指针偏右,说明左盘药品质量小,据此分析解答。
【解答】(1)乙同学认为甲同学的操作有误,则正确的操作方法是:先将游码向左移至零刻度线处,然后调节平衡螺母至天平平衡。
(2)根据乙图可知,砝码质量为:20g+20g+5g=45g;标尺上的分度值为0.2g,则游码的质量为3g,那么小石块称量的质量为:45g+3g=48g;由于测量前游码没有对准0刻度,它的质量显示为0.4g,因此应该将它减去,即石块实际质量为:48g-0.4g=47.6g。
(3)左盘添加一定量食盐后,发现指针偏向中央刻度线左侧,说明左盘食盐的质量偏大,则丙同学接下来的操作应是:从左盘取下适量食盐,使天平平衡。
变式3:(2023七上·婺城期末)本学期学习了长度、体积、温度、质量等的测量,在测量过程中要遵循规范、准确等原则,请回答:
(1)如图甲,小金用刻度尺测量一条形金属片长度的情形,该金属片的长度为 。
(2)如图乙,小明用排水法测量小石块的体积,在取水时,他站着俯视量筒读取了水的体积,将石块浸没在水中后,又蹲下仰视读取了石块和水的体积,这样测得的小石块体积与其真实值相比会 (填“偏大”、“偏小”、“一样大”或“无法比较大小”)。
(3)如图丙,小科制作了一支可以测量气体的温度计。若外部大气压不变,在气温发生变化时,球形容器内气体的体积随之发生变化,使玻璃管内液面上升或下降,从而测量出气温的高低。当气温升高时,球内气体体积和玻璃管内液面的变化情况分别是 (填字母编号)。
A.球内气体体积缩小,玻璃管内液面上升 B.球内气体体积膨胀,玻璃管内液面下降
C.球内气体体积缩小,玻璃管内液面下降 D.球内气体体积膨胀,玻璃管内液面上升
(4)如图丁,小东用已经调节好的天平测量铁块的质量,请指出他在操作中的错误: 。
【答案】(1)2.80cm (2)偏小 (3)B
(4)物体和砝码位置放反了,称量过程中不可以再移动平衡螺母
【解析】(1)刻度尺的最小刻度值为相邻的刻度线表示的长度;起始端没从0开始,把5.50cm处当作“0”刻度,读出末端刻度值,减去5.50cm即为物体长度,注意刻度尺要估读到分度值的下一位;
(2)使用量筒读数时,视线要与液体凹面底部相平,仰视读数偏小,俯视读数偏大,据此分析;
(3)气体有着较突出的热胀冷缩的性质,随着外界温度的变化,球形容器内气体的体积会有明显的变化;
(4)使用天平时,物体放在左盘;称重过程中,不能调节平衡螺母。
【解答】(1)图示刻度尺1cm又分为10个小刻度,故最小刻度值为1mm;起始端在5.50cm,末端刻度值为8.30cm,则金属片的长度为8.30cm-5.50cm=2.80cm;
(2)小明用排水法测量小石块的体积,在取水时,他站着俯视量筒读取了水的体积,则读取示数大于水的真实值,又蹲下仰视读取了石块和水的体积,总体积偏小,小石块的体积等于总体积减去水的体积,测得的小石块体积与其真实值相比会偏小;
(3)当外界气温上升时,球形容器内的气体受热膨胀,由于密闭,所以压强增大,使管内的液面下降;反之,管内液面上升;故ACD错误,B正确;
(4)由图丁可知,操作中的错误有:物体和砝码位置放反了,称量过程中不可以再移动平衡螺母。
故答案为:(1)2.80cm;(2)偏小;(3)B;(4)物体和砝码位置放反了,称量过程中不可以再移动平衡螺母。
1.(2023七上·长兴期末)下列事例中,物体的质量发生变化的是( )
A.水凝结成冰 B.铁块压成铁片
C.敞口烧杯中正在沸腾的水 D.由月球带回地球的土壤
【答案】C
【解析】物体所含物质的多少称为质量,质量不会随着状态、形状和空间位置的改变而改变;
【解答】A. 水凝结成冰 ,质量不会随着物质的状态而改变,所以质量不变,A错误;
B. 铁块压成铁片 ,质量不会随着形状的改变而改变,所以质量不变,B错误;
C.敞口烧杯中正在沸腾的水,水由液态变成气态,部分水进入了空气中,所以液态水的质量会减少,C错误;
D. 由月球带回地球的土壤,质量并不会随着空间位置的变化而变化,所以质量不变,D错误;
故答案为:C.
2.(2023七上·南浔期末)小科用天平测量一铁球质量,他先把游码拨到如图甲所示位置,然后旋动横梁右端的螺母,使天平横梁平衡;接下来他把铁球放在天平左盘上,在天平右盘上放50g砝码一只、10g砝码一只,然后将游码拨回到如图乙所示位置,天平再次平衡。虽然小科的操作方法中有误,但还是可以测出铁球的质量。铁球的质量为( )
A.60.4g B.60.2g C.59.6g D.59.8g
【答案】D
【解析】天平称量物体质量等于右边托盘砝码的质量与游码的刻度之和。
【解答】由图甲到图乙可知,游码质量变化了0.2g,砝码质量为60g,故质量等于=60g-0.2g=59.8g
故答案为:D
3.(2023七上·绍兴期末)在使用天平时,分度盘上的指针静止时的位置如图所示。若以下四种情景中出现该状况时,后续的操作应该是( )
A.在天平调平时,向左调节平衡螺母
B.在测量某物体质量时,继续加砝码
C.在测量某物体质量时,继续向左移动游码
D.在称取11g食盐时,继续向石移动游码
【答案】B
【解析】根据天平的使用方法分析。
【解答】根据图片可知,此时天平的指针偏左,说明左盘物质的质量偏大,而右盘砝码的质量偏小,那么此时的操作应该为:在测量物体的质量时,继续往右盘加砝码,故B正确,C、D错误;
在天平调平时,指针偏左,说明左盘质量大,右盘质量小,此时平衡螺母向右调节,故A错误。
4.(2023七上·长兴期末)小科有下列四次测量:
①用受潮的木尺测量七年级上科学书的长度;
②用量筒测量溶液体积时仰视读数;
③欲测量一根细铜丝的直径,细铜丝缠绕在铅笔杆上时过于疏松;
④用已调平衡的托盘天平称量食盐质量时,指针偏向分度盘左侧就读数。
其中会导致测量值比真实值小的一组是( )
A.①②③④ B.①②③ C.①②④ D.①②
【答案】C
【解析】①用受潮的木尺测量七年级上科学书的长度,此时木尺膨胀,则长度单位变大,根据“测量结果=”可知,此时测量结果会偏小,故①符合题意;
②用量筒测量溶液体积时仰视读数,根据“俯视大仰视小”可知,此时读出的示数偏小,故②符合题意;
③欲测量一根细铜丝的直径,细铜丝缠绕在铅笔杆上时过于疏松,则测出的是铜丝和空隙之和,即测量值偏大,故③不合题意;
④用已调平衡的托盘天平称量食盐质量时,指针偏向分度盘左侧就读数,则右盘偏重,导致天平平衡时放入砝码的质量偏小,即测量结果偏小,故④符合题意。
那么符合题意的是①②④。
5.(2022·浙江·宁波市七年级期末)小宁同学使用已经调节好的天平,在测量物体质量的过程中,通过增减砝码后,指针的位置在分度盘的中央刻度线偏左。此时他应该( )
A.将游码右移,至横梁再次平衡 B.将左端的平衡螺母向右调,至横梁再次平衡
C.将右端的平衡螺母向左调,至横梁再次平衡 D.将右盘砝码再减少一些
【答案】A
【解析】在使用已经调节好的天平,测量物体质量的过程中,指针的位置在分度盘的中线偏左,说明左边重,如果通过增、减砝码后,发现指针仍偏左,则应将游码向右移动直至天平平衡,而此时不能调节平衡螺母,故A符合题意,BCD不符合题意。
6.(2022·浙江杭州·七年级期末)小金需要称量 10.6 克氯化钠固体,他按正确的步骤操作,称量时发现托盘天平指针略向左偏转,则应采取的措施( )
A.减少砝码 B.将游码向右移动
C.取出一些氯化钠固体 D.再加一些氯化钠固体
【答案】C
【解析】在定量称量的过程中,一旦砝码和游码的数量确定后,就不能再改变。如果天平不平衡,那么只能通过调整左盘药品的质量实现。称量时发现托盘天平指针略向左偏转,说明左盘的氯化钠固体质量偏大,因此应该取出一些氯化钠固体。故选C。
7.(2021·浙江·七年级专题练习)有一架托盘天平,没有游码,最小砝码为1g,用这架已经调好的托盘天平称量一个物体的质量。当在右盘上加35g砝码时,天平指针向左偏一小格;如果在右盘中再加一个1g砝码,则指针向右偏1.5格,那么所测物体的质量为( )
A.36.4g B.35.6g C.35.4g D.36.6g
【答案】C
【解析】在右盘上加35g砝码时,天平指针向左偏一小格,再在右盘中再加一个1g砝码,指针向右偏1.5格。即加了1g砝码,使指针向右偏了2.5格,则指针每向右偏一格,相当于加入的砝码质量为所以,若要指针刚好指在分度盘的中线处,需要使指针向右偏1格,即需要加入0.4g的砝码,故所测物体的质量为m=35g+0.4g=35.4g
8.(2022·浙江杭州·七年级阶段练习)某同学用量程为500克、最小刻度为0.2克、最小砝码为5克的托盘天平称量一个铁块的质量。当调节横梁平衡后,他将铁块放在天平的右盘,砝码放在天平的左盘,同时移动游码。当天平平衡时,测得铁块的质量是77.8克,则铁块的实际质量是( )
A.77.8克 B.72.2克 C.78克 D.77.6克
【答案】B
【解析】题中天平最小砝码为5克,最小刻度为0.2克,平衡时砝码质量+游码对应的刻度值=77.8克,因此砝码质量为75克,游码对应2.8克。实际左盘物体的质量=右盘物体的质量+游码对应的刻度值,由于他将铁块放在天平的右盘,砝码放在天平的左盘,故应该是:砝码质量=铁块铁块+游码所对的刻度值,则铁块的质量=砝码的质量-游码对应的刻度值=75g-2.8g=72.2g,故B符合题意,ACD不符合题意。
9.(2022·浙江杭州·七年级阶段练习)一架天平的称量范围是200g,有四位同学用这架天平测质量约为150g的物体,测量的结果为145g,他们加减砝码的步骤不同,其中正确的是(数值表示加砝码的质量,“↓”表示放入砝码,“↑”表示拿掉砝码,砝码盒中有100g一个,50g一个,20g二个,10g一个,5g一个)( )
A.100g↓、20g↓、20g↓、5g↓
B.100g↓、50g↓↑、20g↓、20g↓、5g↓
C.100g↓、50g↓↑、20g↓、10g↓、5g↓
D.50g↓、100g↓、50g↑、20g↓、20g↓、5g↓
【答案】B
【解析】因为用天平测量物体质量时,应将砝码从大到小的顺序增减,根据四个选项可知,50克放下又拿起,说明物体质量小于150克,那放下两个20克之后已经140克了,就无需再放下10克来试了,因为20+20+10=50
结果必然是加10克后多了,右盘下沉,因此10克不需加,直接试5克,故B符合题意。
10.(2022·浙江宁波·七年级期末)下列是小科同学整理的“错误操作”与对应测量结果。下列各选项中,测量结果与“错误操作”能够对应的是( )
选项 错误操作 测量结果
A 用托盘天平测小石块质量时,砝码掉落桌面沾水直接放回使用 偏大
B 用温度计测沸水湿度时,将温度计移出沸水读数 偏大
C 用皮卷尺测长度时,用力拉皮尺 偏大
D 调节天平平衡时,指针偏向分度盘中线处左侧就停止调节 偏大
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】A.用托盘天平测小石块质量时,砝码掉落桌面沾水,使得砝码的质量增加了,使用实际质量大于标准质量的砝码,这样读数会小于砝码的实际质量,所以测量结果偏小,故A不符合题意;
B.用温度计测沸水湿度时,将温度计移出沸水读数,由于外界温度比沸水的温度低,温度计的示数降低,故B不符合题意;
C.用被拉长了的皮卷尺测量物体长度,物体的真实值不变,被拉长的皮卷尺上的分度值的真实长度变大,但分度值的示数没有变化,因此其测得的结果比真实值偏小,故C不符合题意;
D.指针偏向分度盘中线处的左侧,就停止调节,说明一开始左侧的质量就偏大,这样多加砝码或多移动游码就能使天平横梁平衡,所以测量结果会偏大,故D符合题意。
11.(2023七上·玉环期末)在调节天平平衡时,指针的位置指在分度盘中央刻度线的右侧,要使横梁在水平位置平衡,应将平衡螺母向 调节。称量时,当砝码与游码示数如图所示,天平再次平衡,则待测物的质量是 。
【答案】左;63.2克
【解析】托盘天平示数:砝码的质量+游码的示数+单位
【解答】 指针的位置指在分度盘中央刻度线的右侧,说明右侧偏重,所以应将平衡螺母向左调节。
根据图可以读出质量是50g+10g+3.2g=63.2g。
12.(2023七上·义乌期末)如图所示,用天平测量冰块的质量,此时天平平衡。若水的蒸发忽略不计,一段时间后,部分冰熔化成水,则此时天平 (选填“左端下沉”“右端下沉”或“仍然平衡”);测量后,取下烧杯并将砝码放回砝码盒,游码归零后发现指针偏左,则在操作过程中存在的问题是 ,测得的冰块质量 (选填“偏大”“偏小”或“与真实值一致”)。
【答案】仍然平衡;未调平;偏大
【解析】(1)质量是物质的一种属性,不随物体形状、位置、状态和位置的变化而变化;
(2)在使用天平之前,必须将天平调平,否则无法测量;
(3)物体的质量=砝码质量+游码质量。
【解答】(1)冰块熔化后水后状态发生改变,但是质量不变,因此此时天平仍然平衡。
(2)测量后,取下烧杯并将砝码放回砝码盒,游码归零后发现指针偏左,则在操作过程中存在的问题是:使用前天平未调平。
(3)由于使用前游码没有归零,因此计算出物体的质量时,根据“物体的质量=砝码质量+游码质量”可知,测得冰块质量偏大。
13.(2022·浙江宁波·七年级期末)在学习科学概念——“物质”时,小宁有一个疑问:物体的质量与其形状是否有关?为此,他设计实验来探究这个问题:用一块橡皮泥作为被研究的物体,将橡皮泥捏成各种形状,用天平分别称出其质量,并记录数据于下表中。
橡皮泥形状 长方体 圆柱体 球体 心形
橡皮泥质量m/g 21 21 21 21
(1)你认为选用橡皮泥作为实验的材料,对小宁的实验操作的好处是___________;
(2)由小宁的实验,你可得出的结论是___________;
(3)上表中并没有也不可能将橡皮泥所能捏出的形状都列出,但仍然能由此得出结论,这种研究问题得出结论的方法是___________。
A.类比法 B.综合法 C.归纳法 D.等效法
【答案】橡皮泥容易发生形变 物体的质量不随物体的形状的改变而改变 C
【解析】(1)[1]选用橡皮泥作为探究的材料,是因为橡皮泥容易发生形变。
(2)[2]由表中数据可知,将橡皮泥做成不同形状,其质量都是21g,所以可得出结论:物体的质量不随物体的形状的改变而改变。
(3)[3]由实验数据可以看出,橡皮泥虽然形状不同,但质量都是相同的,说明质量与形状没有关系,这种由个别到一般的论证方法叫归纳法,故选C。
14.(2023七上·嘉兴期末)如图是实验室常用的天平,请根据要求回答。
(1)图中B是 (填结构名称)。
(2)天平使用前先要调平。把天平放在水平面上,把游码移到横梁标尺左端的“0”刻度线处。调节横梁两端的平衡螺母,观察到指针 或左右摆动幅度相同,这时天平平衡。
(3)某次测量中,所加砝码和游码位置如图所示,则所测物块的质量是 克。
【答案】(1)左盘(2)指向中央刻度线(3)42
【解析】A指针,B左盘,C游码,D平衡螺母;
【解答】(1)B左盘,左盘放物体;
(2)天平使用前先要调平。把天平放在水平面上,把游码移到横梁标尺左端的“0”刻度线处。调节横梁两端的平衡螺母,观察到指针指向中央刻度线或左右摆动幅度相同,这时天平平衡。
(3)物体的质量=砝码的质量+游码的质量;m=20g+20g+2g=42g;
15.(2023七上·绍兴期末)小科要用托盘天平称取15克的食盐。
(1)先将天平置于水平桌面上,在天平调平过程中,若指针偏转情况如图,则小科需要向 调节平衡螺母。
(2)天平调平后,小科发现砝码盒中的10克砝码已生锈,若使用该硅码,则会导致称取的食盐质量偏 。
(3)小科更换了完好的砝码后,在天平右盘共放入15克砝码后,向左盘不断加入食盐,此时,小科突然发现游码位于0.2克刻度线处,意识到自己在调平前没有将游码归零,要继续完成称取15克食盐的任务,小科要进行的操作是 。
【答案】(1)左(2)大(3)继续往左盘加食盐,直至天平平衡
【解析】(1)平衡螺母总是向轻的那端调节;
(2)根据天平的使用方法解答;
(3)虽然游码位于0.2g处,但是此时天平是平衡的,则可将游码和右盘看作一个整体。在右盘放入15g砝码后,在左盘不断加入食盐,当天平再次平衡时,食盐的质量恰好等于15g,据此分析解答。【解答】(1)根据图片可知,天平的指针偏右,说明左盘轻、右盘重,那么此时平衡螺母应该向左调节。
(2)如果砝码生锈,那么砝码的质量将大于10g。而食盐的质量始终等于砝码的质量,即称取食盐的质量将偏大。
(3)小科更换了完好的砝码后,在天平右盘共放入15克砝码后,向左盘不断加入食盐,此时,小科突然发现游码位于0.2克刻度线处,意识到自己在调平前没有将游码归零,要继续完成称取15克食盐的任务,小科要进行的操作是:继续往左盘加食盐,直至天平平衡。
16.(2023七上·宁海期末)小敏想用托盘天平称量物体的质量,请回答以下问题:
(1)小敏将托盘天平放在水平桌面上,将游码归零后发现刻度盘如图甲所示,接下来他应进行的操作是 。
(2)天平平衡后,小敏将物体放在左盘称量,待天平再次平衡后如图乙,则物体的质量为 。
(3)若小敏想称量13g食盐,将天平调平后还进行了以下操作:①在天平两盘各放一张白纸,调节天平平衡;②使天平再次平衡,完成食盐的称量;③在右盘放入一个10g砝码,并将游码移至3g处;④将天平放在水平桌面上,将游码移至零刻度线处;⑤往左盘加入食盐。以上操作合理的顺序为 。
【答案】(1)将平衡螺母向右调节,直到天平平衡
(2)68g
(3)④①③⑤②
【解析】(1)平衡螺母总是向轻的那端调节;
(2)物体的质量=砝码质量+游码质量;
(3)根据定量称量的操作步骤分析解答。
【解答】(1)根据图甲可知,天平的指针偏左,即左盘重,右盘轻,因此平衡螺母应该向右调节,直到天平平衡。
(2)根据图乙可知,砝码的质量为:50g+10g+5g=65g。标尺的分度值为0.2g,则游码质量为3g,那么物体的质量为:65g+3g=68g。
(3)若小敏想称量13g食盐,将天平调平后还进行了以下操作:
④将天平放在水平桌面上,将游码移至零刻度线处;
①在天平两盘各放一张白纸,调节天平平衡;
③在右盘放入一个10g砝码,并将游码移至3g处;
⑤往左盘加入食盐;
②使天平再次平衡,完成食盐的称量,
即合理的顺序为④①③⑤②。
17.(2022七上·镇海期末)小科同学用托盘天平测量一杯食用油的质量。测量前,他将天平放在水平桌面上,然后进行天平横梁平衡的调节,调节完成后指针静止时的位置和游码的位置如图甲所示。
(1)请你指出小科调节天平横梁平衡的过程中遗漏的步骤: 。
(2)完成遗漏的操作步骤后,为了调节横梁平衡,他需向 (填“左”或“右”)调平衡螺母使指针指到分度盘中央刻度线或在中央刻度线两侧等幅摆动。
(3)正确调平后,把空烧杯放在天平的左盘,发现在右盘加入一定量的砝码后,指针指在分度盘中央刻度线的左侧,再加入一个最小的砝码,又发现指针指在分度盘中央刻度线的右侧,则他应进行的操作是 。
(4)正确操作后,读出空烧杯的质量为m1。把适量食用油倒入烧杯中,并把烧杯放在左盘,在右盘增添砝码,天平平衡后,砝码和游码情况如图乙,请读出烧杯和食用油的总质量m2为 g。计算得到食用油的质量m=m2-m1。
【答案】(1)游码没有归零 (2)右
(3)取下最小的砝码,向右移动游码,直至天平平衡 (4)69
【解析】正确使用托盘天平的方法是:
1.调平。把天平放在水平面上,把游码移到横梁标尺左端的“0”刻度线处。调节横梁两端的平衡螺母,使指针对准分度盘中央的刻度线,这时横梁平衡。
2.称量。把被测物体放在左盘,估计物体的质量,用镊子向右盘逐个加减砝码,先试加质量大的砝码,若偏大则改为小一档,再调节游码在横梁标尺上的位置,直到天平恢复平衡。这时盘里砝码的总质量加上游码指示的质量值,就等于被测物体的质量。
3.称量完毕,用镊子将砝码逐个放回砝码盒内。
为了保持天平测量的精确,使用时要注意:
1.每台天平能够测量的最大质量叫做天平的称量。用天平测量物体的质量时不能超过天平的称量。
2.保持天平干燥、清洁。不要把潮湿的物体和化学药品直接放在天平盘里。不要把砝码弄湿、弄脏,以免锈蚀。
【解答】
(1)从图中可知,游码没有调回到零刻度。
(2)向左调节游码至0刻度后,相当于右盘质量变小,则指针左偏,所以向右调节平衡螺母。
(3)不加最小质量的砝码,指针左偏,加入最小质量的砝码指针右偏,说明需要增加的质量小于最小砝码的质量,所以取下最小的砝码,向右移动游码,直至天平平衡即可。
(4)左盘物体的质量等于右盘砝码的质量+游码指示的质量。
18.(2022·浙江宁波·七年级期末)请回答用托盘天平称量物体质量的下列有关问题:
(1)调节天平横梁平衡时,指针偏向如图甲所示,此时应向___________(填“左”或“右”)调节平衡螺母;
(2)某天平无法调节平衡,在没有其它天平的情况下,某同学将游码移到3g处使天平恰好平衡,然后用其进行称量,测得的物体质量如图乙所示。则该物体的真实质量为___________g;
(3)某同学用一架完好的天平称量15g的食盐,称量过程中发现指针偏向分度盘中央刻度线的左侧(如图丙所示)。若要达到目的,该同学需要进行的实验操作是___________。
【答案】右 24 见解析
【解析】(1)[1]由图甲可知,指针偏向分度盘中央刻度线的左侧,此时应将平衡螺母向右调节。
(2)[2]将游码移到3g处使天平恰好平衡,相当于右盘添加3g的小砝码,由图乙可知,读取物体的质量为20g+5g+2g+27g物体的真实质量27g-3g=24g
(3)[3]称量过程中发现指针偏向分度盘中央刻度线的左侧,说明左侧食盐质量大于15g,需要从左盘取出部分食盐直至天平平衡。
19.(2023七上·慈溪期末)利用托盘天平可以称量物体的质量,请分析回答下列问题:
(1)在调平时发现指针如图甲所示,接下来的操作应该是 直至天平平衡。
(2)按照正确的操作步骤称量某物体的质量,天平平衡时所加砝码和游码位置如图乙所示,则所称物体的质量是 。
(3)若上述实验中所用10g的砝码有磨损,则称量的结果比实际质量 (填“大”或“小”)。
(4)完成上述实验后还想准确称取5克食盐,于是重新调节天平平衡并进行称量,在称量过程中又出现如图甲所示的情况,则下一步正确的操作是 。
【答案】(1)向右调节平衡螺母 (2)62.4g (3)大 (4)减少称量物
【解析】(1)平衡螺母总是向轻的那端调节;
(2)物体质量=砝码质量+游码质量;
(3)根据天平的测量原理分析。
【解答】(1)根据图甲可知,天平的指针偏左,则天平的左盘重,右盘轻,因此操作为:向右调节平衡螺母,直至天平平衡。
(2)根据图乙可知,砝码质量为:50g+10g=60g,而标尺的分度值为0.2g,则游码的质量为2.4g,因此物体的质量为:60g+2.4g=62.4g。
(3)如果一个物体质量为10g,那么将磨损的10g砝码放入后,还需要移动游码才能平衡,因此测量的结果比实际质量大。
20.(2021·浙江宁波·七年级期末)小思外出游玩时捡到一块鹅卵石,她对该鹅卵石的质量进行了测量。
(1)甲图是小思同学调节横梁平衡的过程,她的错误之处是___________;
(2)改正错误后,分度盘上的指针如图乙所示,此时应将平衡螺母向___________调节,使天平平衡;
(3)测量鹅卵石质量时,将最小为5g的砝码放入托盘天平的右盘后,分度盘上的指针如图丙所示,接下来小思应采取的操作是___________,直至天平横梁平衡;
(4)最终所用砝码和游码的位置如图丁所示,则该鹅卵石的质量是___________g;
(5)小科家里腌制食品时需要38g食盐,他也利用天平进行量取,进行了如下操作:
①在天平的两盘中各放入一张相同的纸片,调节天平横梁平衡
②将天平放在水平桌面上,游码调零
③在天平的左盘中缓慢加入食盐
④在天平的右盘中加入35g砝码,并将游码调至示数为3g处
⑤使天平再次平衡,完成食盐量取。
上述操作中你认为合理的操作顺序是___________(用序号表示)。
【答案】见解析 右 取下5g砝码,向右移动游码 54 ②①④③⑤
【解析】(1)[1]根据甲图可知,游码没有调到标尺左端零刻度线处,是错误的。
(2)[2]根据图乙可知,天平的指针向左偏,说明左盘重右盘轻,因此平衡螺母应该向右调节。
(3)[3]5g为最小的砝码,放入5g的砝码后,天平的指针偏向右侧,说明砝码的质量偏大,此时只能将它取下来,然后向右移动游码,直至天平平衡。
(4)[4]根据丁图可知,鹅卵石的质量m=50g+4g=54g
(5)[5]小科家里腌制食品时需要38g食盐,他也利用天平进行量取,进行了如下操作:
②将天平放在水平桌面上,游码调零;
①在天平的两盘中各放入一张相同的纸片,调节天平横梁平衡;
④在天平的右盘中加入35g砝码,并将游码调至示数为3g处;
③在天平的左盘中缓慢加入食盐;
⑤使天平再次平衡,完成食盐量取。
则合理的顺序为:②①④③⑤。
21.如图甲为托盘天平的示意图。
(1)请在横线处填上指定部位的名称。
③ ;⑤ 。
(2)小科对放在水平桌面上托盘天平进行调节时,发现指针指在分度盘中央的右侧,这时应将 向左调节。用调节后的天平测某物体质量,所用砝码和游码位置如图乙,那么该物体的质量是 g。(3)小科想配置一定浓度的盐水,通过计算需要6g食盐和40mL水,于是他用同一个天平称量食盐,当在称量过程中发现指针指在分度盘中央刻度线右侧,接下来他的操作是 。称量时后发现砝码生锈了,称量结果比真实值 。(填偏大、偏小或无影响)在用量筒量取40mL水时,错用仰视的方式,这样量取的水体积 。(填偏大、偏小或无影响)
【答案】(1)分度盘;游码(2)平衡螺母;78.4
(3)向左盘继续添加食盐直至天平平衡;偏小;偏大
【解析】(1)根据天平的结构分析解答;
(2)根据天平的调节方法分析解答。物体的质量=砝码的质量+游码质量。
(3)根据定量称量物体质量的过程解答。根据“俯视大仰视小”的规律分析解答。
【解答】(1)根据图甲可知,③为分度盘,⑤为游码。
(2)小科对放在水平桌面上的托盘天平进行调节时,发现指针指在分度盘中央的右侧,这时应将平衡螺母向左调节。
根据图乙可知,砝码质量为:5g+20g+50g=75g,游码的质量为3.4g,则物体的质量为:75g+3.4g=78.4g。
(3)他用同一个天平称量食盐,当在称量过程中发现指针指在分度盘中央刻度线右侧,说明左盘食盐的质量偏小,那么接下来他的操作是:向左盘继续添加食盐直至天平平衡。
称量时后发现砝码生锈了,则砝码的质量偏大,那么砝码的个数应该较少,即称量结果比真实值偏小。
在用量筒量取40mL水时,错用仰视的方式,根据“俯视大仰视小”的规律可知,此时读出的示数偏小,而实际量取的水体积偏大。
22.(2022·浙江台州·七年级期末)小科在“测量铁块质量”的实验中,遇到如下问题(砝码盒里的砝码有100g、50g、20g、20g、10g、5g)。
(1)若在调节横梁平衡时,指针位置如图甲所示,应将平衡螺母向___________调节。(选填“左”或“右”)
(2)平衡后,小科在左盘放入铁块,在右盘放入一个20g的砝码,再放入一个10g的砝码时,指针位置如图乙所示;然后用5g砝码将一个10g砝码替换下来,指针位置如图甲所示,则接下来应该进行的操作是___________。
(3)根据小科的测量可知,铁块的质量在________。
A.15g-20g 之间 B.20g-25g 之间 C.25g-30g 之间 D.30g-35g 之间
(4)小科用生锈的砝码测物体质量,则测量结果将_________。(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)
【答案】右 调节游码直到天平平衡 C 偏小
【解析】(1)[1]根据甲图可知,天平的指针偏左,说明左盘重右盘轻,那么平衡螺母应该向右调节。
(2)[2]在天平上添加砝码时,应该按照“从大到小”的顺序,根据乙图可知,换上最小的砝码5g后,天平的指针偏左,说明铁块的质量大,而砝码的质量偏小,此时再无砝码可用,因此操作为:调节游码直到天平平衡。
(3)[3]根据上面的描述可知,加入30g的砝码时,指针偏右,说明铁块的质量小于30g;加入25g的砝码时指针偏左,说明铁块的质量大于25g,因此铁块的质量应该在25g~30g之间。
(4)[4] 正常情况下砝码上标的质量是砝码的实际质量,砝码生锈后,自身质量变大。当测量同一物体时,需要减少砝码或少移动游码,才能使天平重新平衡,此时所读数值小于物体实际质量。
23.(2022·浙江舟山·七年级期末)天平是一种重要的测量工具。根据实验,回答下列问题:
(1)小科同学用已经调节好的天平测量铁块的质量,操作部分过程如图所示,请指出他在操作中的一处错误;______
(2)另一组的小宁同学也在进行同样的实验,遇到如下问题(砝码盒里的砝码有100g、50g、20g、20g、10g、5g),在测量时,他在右盘中放入了50g、20g的砝码各一个,再往右盘里放一个20g砝码替换下来,指针位置如图甲所示。她接下来应该进行的操作是______(填字母),使天平衡量平衡。
A.调节平衡螺母
B.取下10g的砝码,再加入5g的砝码,并移动游码
C.加入5g的砝码,若指针左偏,再移动游码
D.加入5g的砝码,若指针右偏,再取下5g的砝码,并移动游码
【答案】物体和砝码放反 CD
【解析】(1)[1]图中左盘放砝码,右盘放物体,是错误的,应该左盘放物体,右盘放砝码。
(2)[2] A.称量过程中不可以再移动平衡螺母。故A不符合题意。
B.因为质量相差在10g和20g之间。所以不能取下10g的砝码,再加入5g的砝码,并移动游码,故B不符合题意。
C.加入5g的砝码,若指针左偏,说明砝码质量偏小,可以再移动游码,故C符合题意。
D.加入5g的砝码,若指针右偏,说明砝码质量偏大,可以再取下5g的砝码,并移动游码,故D符合题意。故选CD。
24.(2023七上·临海期末)小海在用天平测物体的质量,他拿出托盘天平放在水平桌面上,井将游码移到零刻度线,发现指针偏转如图甲。
(1)他应采取的措施是 。
(2)天平调平后,小海按如图乙所示方法来称量物体的质量,老师对小海说:“你操作时犯了一个错误。”老师所说的错误是 。
(3)改正错误后,正确称量所用砝码和游码位置如图丙所示,则所称量的物体质量是 克。
(4)小海发现所用的砝码磨损了,用这样的砝码测物体质量,测量结果比真实值 (填”偏大”、”偏小”或”不变”)。
【答案】(1)将平衡螺母向左调
(2)托盘上物体和砝码放反了
(3)54
(4)偏大
【解析】天平使用前先调平,左盘下沉,将平衡螺母往右调。 右盘下沉,将平衡螺母往左调。称量时:”左物右码“,天平读数时,应先读大砝码,后读小砝码,然后读游码,最后将这三项相加即可。如果所用的砝码质量偏大,会导致测量值偏小。
【解答】(1)由题图甲知,指针右偏,说明右边重,所以应将平衡螺母向左调节,直到指针指在分度盘的中线处。
(2)由题图乙知,物体和砝码的位置放反了,物体放在了右盘,砝码放在了左盘。
(3)由题图丙知,标尺的分度值为0.2 g,所以所称量物体的质量 m=50 g+4 g=54 g.
(4)砝码磨损后,自身质量变小,当测量同一物体的质量时,需要增加砝码或多移动游码,才能使天平重新平衡,则测量结果大于物体实际质量。
25.(2021·浙江宁波·七年级期末)小红在“测量铁块质量”的实验中,遇到如下问题(砝码盒里的砝码有100g、50g、20g、20g、10g、5g):
(1)若她在调节横梁平衡时,出现了如图b所示的情形(指针左右晃动幅度相同),则横梁_____平衡(填“已经”或“没有”);
(2)在测量时,她在右盘中放入了50g、20g的砝码各一个,再往右盘里放一个20g的砝码时,指针位置如图c所示;再用10g砝码将一个20g砝码替换下来,指针位置如图a所示,则该铁块的质量在_____。
A、70g~80g之间 B、80g~90g之间 C、90g~100g之间 D、100g~110g之间
(3)她接下来应该进行的操作是_____,使天平横梁平衡。(填字母)
A、调节平衡螺母
B、取下10g的砝码,再加入5g的砝码,并移动游码
C、加入5g的砝码,若指针左偏,再移动游码
D、加入5g的砝码,若指针右偏,则取下5g的砝码,并移动游码
【答案】已经 B C、D
【解析】(1)[1]在调节横梁平衡时出现了如图中b所示的情形,说明指针左右摆动幅度相等,天平横梁已经平衡。
(2)[2]加20g砝码,指针偏右,此时质量为50g+20g+20g=90g
说明砝码的质量偏大;用10g砝码将一个20g砝码替换下来,指针偏左,此时质量50g+20g+10g=80g
说明物体的质量偏小,由此可见,该铁块的质量在80g~90g之间;故选B。
(3)[3]A.称量过程中不可以再移动平衡螺母。故A不符合题意;
B.因为质量相差在10g和20g之间。所以不能取下10g的砝码,再加入5g的砝码,并移动游码,故B不符合题意;
C.加入5g的砝码,若指针左偏,说明砝码质量偏小,可以再移动游码,故C符合题意;
D.加入5g的砝码,若指针右偏,说明砝码质量偏大,可以再取下5g的砝码,并移动游码,故D符合题意。故选CD。
思维导图
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
课后巩固
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第2节 质量的测量
考点一、质量的概念及单位
(一)质量的概念
一切物体都是由物质组成的。质量表示物体含有物质的多少,用字母m表示。
科学中把物体含有物质的多少叫做质量。物体所含的物质越多,物体的质量越大。例如一桶水比一杯水所含的物质多,质量大。
探究:物体的质量与其形状状态温度所处的空间位置有什么关系呢
①一片牙膏皮,将它卷起来,形状改变了。
②给一块冰加热, 冰熔化成水,状态改变了。
③把一块铁片投人沸水中,铁片温度升高了。
④“神舟十号”飞船从地球到了太空后,位置改变了。
以上物体的形状、状态温度、所处位置发生了改变,它们所含物质的多少变化了吗
探究分析:物体的形状、状态温度、所处的位置发生了改变,但它们所含物质的多少没有变,质量也不会变,即物体的质量不随物体的形状、状态、温度和所处位置的改变而改变,所以说物体的质量是物体的一种属性。
探究结论:物体的质量不随物体的温度、形状、所处位置、状态的改变而改变,质量是物体的一种属性。
(二)质量的单位
质量的基本单位是千克(kg),比千克大的单位有吨(t),比千克小的单位有克(g)、毫克( mg )。
它们之间的换算关系:1吨= 1000千克,1千克= 1000克=1.0x 106毫克。
一些常见物体的质量:
物体 质量/千克 物体 质量/千克
大头针 8 x 10-5 大象 6.0 x 103
鸡蛋 0.05 鲸 1.5 x 105
苹果 0.15 月球 7.4 x 1022
鸡 2.0 地球 6.0 x 1024
成人 50-80 太阳 2.0 x 1030
典例1:(2022七上·镇海期末)下列情况中,物体的质量会改变的是( )
A.将金块拉成金丝 B.一块冰熔化成水
C.气密性好的气球受热膨胀 D.自行车轮胎日久磨损
变式1:(2023七上·上虞期末)关于质量的概念,下列说法中正确的是( )
A.物体的质量总是与物体的体积有关
B.一个物体拿到月球上后,质量就变小了
C.质量是不随物体的形态、形状及温度的变化而变化的
D.质量是物体所含物质的多少,所以体积大的物体质量就大
变式2:(2023七上·德清期末)在生活中经常需要估测法,下列所估测的数据中最接近实际的是( )
A.篮球框离地面的高度约为3米
B.七年级上册科学教科书的厚度约为1毫米
C.一个羽毛球的质量约为300克
D.一块橡皮的体积约为1立方分米
变式3:(2022七上·余杭月考)如图是航天员王亚平老师在“天宫课堂”授课的三个场景,试回答下列问题。
(1)如图甲所示,用注射器向制作好的的水球内注入少量蓝色液体,水球变成一个蓝色“水晶球”,这表明分子在 。
(2)如图乙所示,在液体搭桥实验中,水在表面张力作用下将两块塑料板连接起来,用水搭出了一座水桥,水桥没有断裂,这是因为水分子之间存在 。
(3)如图丙所示,太空抛物实验中,北京冬奥会吉祥物冰墩墩亮相中国空间站,和航天员王亚平同框。冰墩墩从地球到太空,其质量 (填“变大”、“变小”或“不变”)。试猜想在太空舱中,能否用天平称出其质量?答: (填“能”或“不能”)。
考点二、质量的测量
托盘天平的使用方法
(1)放:先将托盘天平放在水平面上。
(2)移:将游码移到横梁标尺左端的“0”刻度线处。
(3)调:调节平衡螺母,使指针对准分度盘的中央刻度线处或指针左右摆动的幅度相同。若指针偏向左边,调节平衡螺母向右调节
(4)称:把被测物体轻放于已调好的天平的左盘内,估计被测物体的质量,用镊子按“从大到小”的顺序向右盘依次添加砝码,若最小的砝码也不能使横梁平衡,此时需要移动游码,直到指针指在分度盘中央刻度线处或左右摆动幅度相同。特别提醒,此时不能调节平衡螺母。
(5)读:将右盘中砝码的总质量与游码左边所对质量值相加,即是被测物体的质量。
游码在标尺上读数时,应以游码左侧边缘所对刻度为准,如图所示,砝码总质量为75克,游码指示的质量值为3.0克,物体的质量为75克+3.0克= 78.0克。
(6)收:称量完毕,用镊子将砝码放回砝码盒,并使游码归零。
托盘天平的维护
(1)每台天平能够测量的最大质量叫做天平的称量。用天平测量物体的质量前要先估计被测物体的质量,不能超过天平的称量。
(2)取放砝码移动游码要用镊子,轻拿轻放,测量完毕砝码放回盒内。
(3)不能把潮湿的物体和化学药品直接放在天平托盘上,防止锈蚀。而应在左、右两盘上各放一张相同质量、同样大小的纸,药品和砝码放在纸上。如果称量液体质量,则必须放在玻璃器皿内。
测量液体的质量
可按以下步骤进行:
①按“放”“移”“调”的要求将天平调节平衡;
②将容器放在天平的左盘中,称出容器的质量m1;
③将液体倒入容器内,用天平称出液体和容器的总质量m2;
④液体的质量m液= m2- m1;
⑤整理实验器材。
使用托盘天平时常见问题分析
常见问题 特征 测量结果
游码未归零 称量前,游码未置于横梁标尺左端零刻度线处就将天平调节水平平衡 测量结果偏大。若记录测量前游码的初始值为mo,测量时游码的值为m游,则物体的质量m物= m砝+m游 -m。
右物左码 右盘放物体,左盘放砝码 若游码所对刻度不为零,则测量结果偏大,实际质量m物=m砝-m游
砝码生锈 砝码的质量变大 砝码质量变大,砝码表示质量不变,测量结果偏小
砝码磨损 砝码的质量变小 砝码质量变小,砝码表示质量不变,测量结果偏大
典例1:(2022七上·鄞州期中)下图是小科同学用托盘天平、烧杯练习测量食用油质量的测量过程及记录的数据:
⑴把托盘天平放在水平桌面上,将游码移至标尺左端零刻线处,观察到横梁指针指在分度盘中线的左侧,此时应向 调节平衡螺母。
⑵如图甲所示,把食用油倒入烧杯中,用天平测出烧杯和食用油的总质量为150g。
⑶把烧杯中的适量食用油倒入一个容器中。
⑷在测剩余食用油和烧杯的质量时,发现加入一定量的砝码后,指针指在如图乙所示位置,再加入一个最小的砝码,又发现指针指在如图丙所示位置,则他应进行的操作是 。天平再次恢复平衡时如图丁所示,则倒入容器中的食用油质量为 g。
变式1:(2023七上·义乌期末)小军想称取 25g 的某固体,按正确步骤操作时出现了如图示的情况,接下来他的操作应该 ( )
A.调节平衡螺母 B.放入部分固体
C.取出部分固体 D.取下 5g 砝码后移动游码
变式2:(2023七上·余姚期末)在“测量物体的质量"的实验中,某实验小组将托盘天平放在水平桌面上后,天平如图所示。
(1)测量物体质量前,甲同学调节天平平衡的方法是:向左调节平衡螺母,使指针停在分度盘中央刻度线,然后将游码向左移至零刻度线处。乙同学认为甲同学的操作有误,则正确的操作方法是
(2)若没发现甲的错误,仍用该天平称小石块的质量,最终所加砝码和游码移动情况如图乙所示,则物体的实际质量应为 g。
(3)丙同学想称取5g食盐,在左右两盘各放一张称量纸,调节平衡螺母使天平平衡后,右盘放5克砝码,左盘添加一定量食盐后,发现指针偏向中央刻度线左侧,则丙同学接下来的操作应是 。
变式3:(2023七上·婺城期末)本学期学习了长度、体积、温度、质量等的测量,在测量过程中要遵循规范、准确等原则,请回答:
(1)如图甲,小金用刻度尺测量一条形金属片长度的情形,该金属片的长度为 。
(2)如图乙,小明用排水法测量小石块的体积,在取水时,他站着俯视量筒读取了水的体积,将石块浸没在水中后,又蹲下仰视读取了石块和水的体积,这样测得的小石块体积与其真实值相比会 (填“偏大”、“偏小”、“一样大”或“无法比较大小”)。
(3)如图丙,小科制作了一支可以测量气体的温度计。若外部大气压不变,在气温发生变化时,球形容器内气体的体积随之发生变化,使玻璃管内液面上升或下降,从而测量出气温的高低。当气温升高时,球内气体体积和玻璃管内液面的变化情况分别是 (填字母编号)。
A.球内气体体积缩小,玻璃管内液面上升 B.球内气体体积膨胀,玻璃管内液面下降
C.球内气体体积缩小,玻璃管内液面下降 D.球内气体体积膨胀,玻璃管内液面上升
(4)如图丁,小东用已经调节好的天平测量铁块的质量,请指出他在操作中的错误: 。
1.(2023七上·长兴期末)下列事例中,物体的质量发生变化的是( )
A.水凝结成冰 B.铁块压成铁片
C.敞口烧杯中正在沸腾的水 D.由月球带回地球的土壤
2.(2023七上·南浔期末)小科用天平测量一铁球质量,他先把游码拨到如图甲所示位置,然后旋动横梁右端的螺母,使天平横梁平衡;接下来他把铁球放在天平左盘上,在天平右盘上放50g砝码一只、10g砝码一只,然后将游码拨回到如图乙所示位置,天平再次平衡。虽然小科的操作方法中有误,但还是可以测出铁球的质量。铁球的质量为( )
A.60.4g B.60.2g C.59.6g D.59.8g
3.(2023七上·绍兴期末)在使用天平时,分度盘上的指针静止时的位置如图所示。若以下四种情景中出现该状况时,后续的操作应该是( )
A.在天平调平时,向左调节平衡螺母 B.在测量某物体质量时,继续加砝码
C.在测量某物体质量时,继续向左移动游码 D.在称取11g食盐时,继续向石移动游码
4.(2023七上·长兴期末)小科有下列四次测量:
①用受潮的木尺测量七年级上科学书的长度;
②用量筒测量溶液体积时仰视读数;
③欲测量一根细铜丝的直径,细铜丝缠绕在铅笔杆上时过于疏松;
④用已调平衡的托盘天平称量食盐质量时,指针偏向分度盘左侧就读数。
其中会导致测量值比真实值小的一组是( )
A.①②③④ B.①②③ C.①②④ D.①②
5.(2022·浙江·宁波市七年级期末)小宁同学使用已经调节好的天平,在测量物体质量的过程中,通过增减砝码后,指针的位置在分度盘的中央刻度线偏左。此时他应该( )
A.将游码右移,至横梁再次平衡 B.将左端的平衡螺母向右调,至横梁再次平衡
C.将右端的平衡螺母向左调,至横梁再次平衡 D.将右盘砝码再减少一些
6.(2022·浙江杭州·七年级期末)小金需要称量 10.6 克氯化钠固体,他按正确的步骤操作,称量时发现托盘天平指针略向左偏转,则应采取的措施( )
A.减少砝码 B.将游码向右移动
C.取出一些氯化钠固体 D.再加一些氯化钠固体
7.(2021·浙江·七年级专题练习)有一架托盘天平,没有游码,最小砝码为1g,用这架已经调好的托盘天平称量一个物体的质量。当在右盘上加35g砝码时,天平指针向左偏一小格;如果在右盘中再加一个1g砝码,则指针向右偏1.5格,那么所测物体的质量为( )
A.36.4g B.35.6g C.35.4g D.36.6g
8.(2022·浙江杭州·七年级阶段练习)某同学用量程为500克、最小刻度为0.2克、最小砝码为5克的托盘天平称量一个铁块的质量。当调节横梁平衡后,他将铁块放在天平的右盘,砝码放在天平的左盘,同时移动游码。当天平平衡时,测得铁块的质量是77.8克,则铁块的实际质量是( )
A.77.8克 B.72.2克 C.78克 D.77.6克
9.(2022·浙江杭州·七年级阶段练习)一架天平的称量范围是200g,有四位同学用这架天平测质量约为150g的物体,测量的结果为145g,他们加减砝码的步骤不同,其中正确的是(数值表示加砝码的质量,“↓”表示放入砝码,“↑”表示拿掉砝码,砝码盒中有100g一个,50g一个,20g二个,10g一个,5g一个)( )
A.100g↓、20g↓、20g↓、5g↓ B.100g↓、50g↓↑、20g↓、20g↓、5g↓
C.100g↓、50g↓↑、20g↓、10g↓、5g↓ D.50g↓、100g↓、50g↑、20g↓、20g↓、5g↓
10.(2022·浙江宁波·七年级期末)下列是小科同学整理的“错误操作”与对应测量结果。下列各选项中,测量结果与“错误操作”能够对应的是( )
选项 错误操作 测量结果
A 用托盘天平测小石块质量时,砝码掉落桌面沾水直接放回使用 偏大
B 用温度计测沸水湿度时,将温度计移出沸水读数 偏大
C 用皮卷尺测长度时,用力拉皮尺 偏大
D 调节天平平衡时,指针偏向分度盘中线处左侧就停止调节 偏大
A.A B.B C.C D.D
11.(2023七上·玉环期末)在调节天平平衡时,指针的位置指在分度盘中央刻度线的右侧,要使横梁在水平位置平衡,应将平衡螺母向 调节。称量时,当砝码与游码示数如图所示,天平再次平衡,则待测物的质量是 。
12.(2023七上·义乌期末)如图所示,用天平测量冰块的质量,此时天平平衡。若水的蒸发忽略不计,一段时间后,部分冰熔化成水,则此时天平 (选填“左端下沉”“右端下沉”或“仍然平衡”);测量后,取下烧杯并将砝码放回砝码盒,游码归零后发现指针偏左,则在操作过程中存在的问题是 ,测得的冰块质量 (选填“偏大”“偏小”或“与真实值一致”)。
13.(2022·浙江宁波·七年级期末)在学习科学概念——“物质”时,小宁有一个疑问:物体的质量与其形状是否有关?为此,他设计实验来探究这个问题:用一块橡皮泥作为被研究的物体,将橡皮泥捏成各种形状,用天平分别称出其质量,并记录数据于下表中。
橡皮泥形状 长方体 圆柱体 球体 心形
橡皮泥质量m/g 21 21 21 21
(1)你认为选用橡皮泥作为实验的材料,对小宁的实验操作的好处是___________;
(2)由小宁的实验,你可得出的结论是___________;
(3)上表中并没有也不可能将橡皮泥所能捏出的形状都列出,但仍然能由此得出结论,这种研究问题得出结论的方法是___________。
A.类比法 B.综合法 C.归纳法 D.等效法
14.(2023七上·嘉兴期末)如图是实验室常用的天平,请根据要求回答。
(1)图中B是 (填结构名称)。
(2)天平使用前先要调平。把天平放在水平面上,把游码移到横梁标尺左端的“0”刻度线处。调节横梁两端的平衡螺母,观察到指针 或左右摆动幅度相同,这时天平平衡。
(3)某次测量中,所加砝码和游码位置如图所示,则所测物块的质量是 克。
15.(2023七上·绍兴期末)小科要用托盘天平称取15克的食盐。
(1)先将天平置于水平桌面上,在天平调平过程中,若指针偏转情况如图,则小科需要向 调节平衡螺母。
(2)天平调平后,小科发现砝码盒中的10克砝码已生锈,若使用该硅码,则会导致称取的食盐质量偏 。
(3)小科更换了完好的砝码后,在天平右盘共放入15克砝码后,向左盘不断加入食盐,此时,小科突然发现游码位于0.2克刻度线处,意识到自己在调平前没有将游码归零,要继续完成称取15克食盐的任务,小科要进行的操作是 。
16.(2023七上·宁海期末)小敏想用托盘天平称量物体的质量,请回答以下问题:
(1)小敏将托盘天平放在水平桌面上,将游码归零后发现刻度盘如图甲所示,接下来他应进行的操作是 。
(2)天平平衡后,小敏将物体放在左盘称量,待天平再次平衡后如图乙,则物体的质量为 。
(3)若小敏想称量13g食盐,将天平调平后还进行了以下操作:①在天平两盘各放一张白纸,调节天平平衡;②使天平再次平衡,完成食盐的称量;③在右盘放入一个10g砝码,并将游码移至3g处;④将天平放在水平桌面上,将游码移至零刻度线处;⑤往左盘加入食盐。以上操作合理的顺序为 。
17.(2022七上·镇海期末)小科同学用托盘天平测量一杯食用油的质量。测量前,他将天平放在水平桌面上,然后进行天平横梁平衡的调节,调节完成后指针静止时的位置和游码的位置如图甲所示。
(1)请你指出小科调节天平横梁平衡的过程中遗漏的步骤: 。
(2)完成遗漏的操作步骤后,为了调节横梁平衡,他需向 (填“左”或“右”)调平衡螺母使指针指到分度盘中央刻度线或在中央刻度线两侧等幅摆动。
(3)正确调平后,把空烧杯放在天平的左盘,发现在右盘加入一定量的砝码后,指针指在分度盘中央刻度线的左侧,再加入一个最小的砝码,又发现指针指在分度盘中央刻度线的右侧,则他应进行的操作是 。
(4)正确操作后,读出空烧杯的质量为m1。把适量食用油倒入烧杯中,并把烧杯放在左盘,在右盘增添砝码,天平平衡后,砝码和游码情况如图乙,请读出烧杯和食用油的总质量m2为 g。计算得到食用油的质量m=m2-m1。
18.(2022·浙江宁波·七年级期末)请回答用托盘天平称量物体质量的下列有关问题:
(1)调节天平横梁平衡时,指针偏向如图甲所示,此时应向___________(填“左”或“右”)调节平衡螺母;
(2)某天平无法调节平衡,在没有其它天平的情况下,某同学将游码移到3g处使天平恰好平衡,然后用其进行称量,测得的物体质量如图乙所示。则该物体的真实质量为___________g;
(3)某同学用一架完好的天平称量15g的食盐,称量过程中发现指针偏向分度盘中央刻度线的左侧(如图丙所示)。若要达到目的,该同学需要进行的实验操作是___________。
19.(2023七上·慈溪期末)利用托盘天平可以称量物体的质量,请分析回答下列问题:
(1)在调平时发现指针如图甲所示,接下来的操作应该是 直至天平平衡。
(2)按照正确的操作步骤称量某物体的质量,天平平衡时所加砝码和游码位置如图乙所示,则所称物体的质量是 。
(3)若上述实验中所用10g的砝码有磨损,则称量的结果比实际质量 (填“大”或“小”)。
(4)完成上述实验后还想准确称取5克食盐,于是重新调节天平平衡并进行称量,在称量过程中又出现如图甲所示的情况,则下一步正确的操作是 。
20.(2021·浙江宁波·七年级期末)小思外出游玩时捡到一块鹅卵石,她对该鹅卵石的质量进行了测量。
(1)甲图是小思同学调节横梁平衡的过程,她的错误之处是___________;
(2)改正错误后,分度盘上的指针如图乙所示,此时应将平衡螺母向___________调节,使天平平衡;
(3)测量鹅卵石质量时,将最小为5g的砝码放入托盘天平的右盘后,分度盘上的指针如图丙所示,接下来小思应采取的操作是___________,直至天平横梁平衡;
(4)最终所用砝码和游码的位置如图丁所示,则该鹅卵石的质量是___________g;
(5)小科家里腌制食品时需要38g食盐,他也利用天平进行量取,进行了如下操作:
①在天平的两盘中各放入一张相同的纸片,调节天平横梁平衡
②将天平放在水平桌面上,游码调零
③在天平的左盘中缓慢加入食盐
④在天平的右盘中加入35g砝码,并将游码调至示数为3g处
⑤使天平再次平衡,完成食盐量取。
上述操作中你认为合理的操作顺序是___________(用序号表示)。
21.如图甲为托盘天平的示意图。
(1)请在横线处填上指定部位的名称。
③ ;⑤ 。
(2)小科对放在水平桌面上托盘天平进行调节时,发现指针指在分度盘中央的右侧,这时应将 向左调节。用调节后的天平测某物体质量,所用砝码和游码位置如图乙,那么该物体的质量是 g。(3)小科想配置一定浓度的盐水,通过计算需要6g食盐和40mL水,于是他用同一个天平称量食盐,当在称量过程中发现指针指在分度盘中央刻度线右侧,接下来他的操作是 。称量时后发现砝码生锈了,称量结果比真实值 。(填偏大、偏小或无影响)在用量筒量取40mL水时,错用仰视的方式,这样量取的水体积 。(填偏大、偏小或无影响)
22.(2022·浙江台州·七年级期末)小科在“测量铁块质量”的实验中,遇到如下问题(砝码盒里的砝码有100g、50g、20g、20g、10g、5g)。
(1)若在调节横梁平衡时,指针位置如图甲所示,应将平衡螺母向___________调节。(选填“左”或“右”)
(2)平衡后,小科在左盘放入铁块,在右盘放入一个20g的砝码,再放入一个10g的砝码时,指针位置如图乙所示;然后用5g砝码将一个10g砝码替换下来,指针位置如图甲所示,则接下来应该进行的操作是___________。
(3)根据小科的测量可知,铁块的质量在________。
A.15g-20g 之间 B.20g-25g 之间 C.25g-30g 之间 D.30g-35g 之间
(4)小科用生锈的砝码测物体质量,则测量结果将_________。(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)
23.(2022·浙江舟山·七年级期末)天平是一种重要的测量工具。根据实验,回答下列问题:
(1)小科同学用已经调节好的天平测量铁块的质量,操作部分过程如图所示,请指出他在操作中的一处错误;______
(2)另一组的小宁同学也在进行同样的实验,遇到如下问题(砝码盒里的砝码有100g、50g、20g、20g、10g、5g),在测量时,他在右盘中放入了50g、20g的砝码各一个,再往右盘里放一个20g砝码替换下来,指针位置如图甲所示。她接下来应该进行的操作是______(填字母),使天平衡量平衡。
A.调节平衡螺母
B.取下10g的砝码,再加入5g的砝码,并移动游码
C.加入5g的砝码,若指针左偏,再移动游码
D.加入5g的砝码,若指针右偏,再取下5g的砝码,并移动游码
24.(2023七上·临海期末)小海在用天平测物体的质量,他拿出托盘天平放在水平桌面上,井将游码移到零刻度线,发现指针偏转如图甲。
(1)他应采取的措施是 。
(2)天平调平后,小海按如图乙所示方法来称量物体的质量,老师对小海说:“你操作时犯了一个错误。”老师所说的错误是 。
(3)改正错误后,正确称量所用砝码和游码位置如图丙所示,则所称量的物体质量是 克。
(4)小海发现所用的砝码磨损了,用这样的砝码测物体质量,测量结果比真实值 (填”偏大”、”偏小”或”不变”)。
25.(2021·浙江宁波·七年级期末)小红在“测量铁块质量”的实验中,遇到如下问题(砝码盒里的砝码有100g、50g、20g、20g、10g、5g):
(1)若她在调节横梁平衡时,出现了如图b所示的情形(指针左右晃动幅度相同),则横梁_____平衡(填“已经”或“没有”);
(2)在测量时,她在右盘中放入了50g、20g的砝码各一个,再往右盘里放一个20g的砝码时,指针位置如图c所示;再用10g砝码将一个20g砝码替换下来,指针位置如图a所示,则该铁块的质量在_____。
A、70g~80g之间 B、80g~90g之间 C、90g~100g之间 D、100g~110g之间
(3)她接下来应该进行的操作是_____,使天平横梁平衡。(填字母)
A、调节平衡螺母
B、取下10g的砝码,再加入5g的砝码,并移动游码
C、加入5g的砝码,若指针左偏,再移动游码
D、加入5g的砝码,若指针右偏,则取下5g的砝码,并移动游码
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典例分析
举一反三
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