第一節:質量及其測量

1.“物體”與“物質”的區别和聯系。

1.1區别：

1.1.1物體指的是可以看得見摸得着，很容易感受得到的很具體的東西。

1.1.2物質是客觀的存在，不受人的意志影響，比如水，空氣，磁場，電場等。

1.2物體是由物質構成的。沒有不是由物質組成的物體，但是物質不一定都是由物體組成。

1.3例:桌子這個物體是由木頭這種物質組成的,鐵鋼這個物體是由鐵這種物質組成的。下圖是自行車這個物體的物質構成:

2.質量

2.1質量的概念:表示物體内所含物質的多少，通常用字母m表示質量。

2.2質量是物體本身的一種屬性。

2.2.1物體所含物質的多少與它的形狀無關,一塊鐵,無論是把它拉成長的,還是把它壓成扁的,鐵塊中所含鐵的多少是不變的。

2.2.2物體中所含物質的多少和它的位置無關.一隻鉛球,無論放在地球的兩極還是赤道上;無論放在海邊還是放在高山之巅,鉛球所含鉛的多少是不變的。

2.2.3物體中所含物質的多少和它的狀态無關.一杯水,無論是凝結成冰,還是蒸發為水蒸氣,它們所含水的多少是不變的。

2.2.4正因為物體内所含物質的多少與它的形狀,位置、狀态等無關,所以我們說質量是物體本身的一種屬性。

2.3質量的單位:國際上通用的質量單位是千克;

其他單位及其換算關系:

1 噸=1000千克,

1千克=1000克，

1 克=0.001千克.

3.質量的測量

3.1實驗室常用測量質量的工具:托盤天平,其結構示意圖如下圖所示。

3.2托盤天平的使用方法：

可簡單歸納為放、移、調、稱、讀、收。

①放:把天平放在水平台上。

②移:把遊碼移到标尺左端的零刻度上，即遊碼歸零。

③調:調節橫梁右端的平衡螺母,使指針指在分度盤的中央刻度線處,或左右擺動幅度相同，這時橫梁平衡。若指針向右偏，應将平衡螺母向左調，即螺母調的方向與指針偏的方向相反，即左偏右調，右偏左調。

④稱:被測物體和砝碼的位置為“左物右碼”。先估計被測物體質量,用鑷子按“先大後小”的順序在右盤中依次加砝碼，,如果添加最小的砝碼時,指針右偏,而取下這個最小的砝碼時，指針左偏，這時應調節遊碼直到指針指在分度盤中央刻度線處。

⑤讀:被測物體的質量m物=m砝 m遊；若不小心按“左碼右物”的方式放置,那麼被測物休質重m=m碼一m遊，m遊是指遊碼左側在标尺上所的刻度值。

⑥收:測量完半,取下物體,砝碼回盒,遊碼歸零。

3.3注意事項:

①“平衡螺母”是測量前用來調節天平橫梁平衝的,但測量過程中不能再調節平衡螺母，應通過加減砝碼和調節遊碼使天平橫梁恢複平衡。

②遊碼的示數以遊碼左側對齊的刻度為準。

③在移動遊碼、夾取砝碼時,都要用鑷子。

3.3拓展:

3.3.1稱量質量的特殊方法

①微小物體稱量法用“稱多算小”方法,即取n個相同的小物體稱出其質量M,則每個小物體質量m=M/n。

②等臂但托盤不等重的天平稱量法:物體放左盤,右盤加砝碼 m1,天平平衡；物體放右盤，左盤加砝碼m2，天平平衡,則物體質量m=m1 m2/2。

③不等臂天平的稱量法。用上述方法把物體分别置于左、右盤時稱得質量分别為m1、m2,則物體質量m=√m1√m2,這種方法叫“置換法”。

3.3.2測量值偏大與偏小的判斷

掌握天平的使用方法是進行質量測量的前提,但在我們的實際操作中,常常因為一些器械的緣故或者操作的原因引起天平讀數與物體實際質量的偏差,在判斷天平的讀數是偏大還是偏小時,要先明确天平測質量的原理,想一想操作正确時應該怎樣讀數,再分析實際中是怎樣操作的,最後進行比較即可,

①用磨損的砝碼進行測量:由于天平的測量原理是左右盤中物體的質量相等,而當用磨損的砝碼進行測量時,需要更多的砝碼,而每個砝碼上的标數沒有改變,故最後測得的質量要比物體的實際質量偏大。

②把物體放在右盤進行測量:正确測量時,天平左盤中物體的質量等于右盤中法碼的質量與遊碼上讀數的和;當把物體放在右盤進行測量時,左盤中砝碼的質量等于右盤中物體的質量與遊碼上讀數的和,而讀數時将左盤砝碼的質量與遊碼讀數的和作為物體的質量,故測量的數據要比物體的實際質量偏大,因為多出了遊碼讀數的2倍。

③遊碼還未歸零就進行測量時,測得的數據比物體的實際質量偏大。