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(一)
質量 A、
意義：物體內所含【物質】材料的多寡，即稱為此物體的質量。 B、
單位： (1)
標準單位【公斤】 (2)
常用單位：公斤(仟克【kg】)、公克(克【g】)、毫克(公絲【mg】) (3)
換算： 1公克＝ 1000毫克 ( 【註】 (1) 標準公斤：法國國際度量衡局內【鉑銥合金公斤圓柱】為『標準公斤』。
(2) 1公斤的質量相當於【1公升】水的質量。
(3) C、
特性： (1)
利用【天平】，可測得物體的質量。 (2)
同一物體質量不隨地點而變。 【例】 在地球上所測得的質量【＝】在月球上所測得的質量。 (3)
沒有重力的地方，不能使用天平測質量。 【例】 外太空中，天平所測得質量為【無法測量】。 (二)
質量的測量(儀器：【天平】) A.
B.
習慣上，將待測物放在【左盤】，砝碼放在【右盤】。 C.
先放質量較【大】的砝碼，再放質量較【小】的砝碼，然後調整【騎碼】的位置，使指針指在【中央】。 D.
任何有【引力】的地方皆可用天平測量物體的質量，且所測得的結果都相同。 E.
【失重】的太空無法以天平測得物體質量，但可用其他方式求得。 F.
在真空中只要有引力，仍可測得物體的質量。 G.
天平的最小測量單位為【騎碼】的刻度。
(三)
重量的測量(儀器：【彈簧秤】) A.
物體受地球引力的大小，稱為【重量】，或稱為【重力】。 B.
單位：公斤重(【kgw】)公克重(【gw】) C.
討論： (1)
同一地點的質量比【＝】重量比。 (2)
同一物體在任何地方的【質量】不變，但【重量】會改變。 (3)
同一物體的重量：高山【＜】平地；北極【＞】赤道。 (4)
物體在外太空的重量為【0】，在地心的重量為【0】。 (5) 月球的引力為地球的【1/6】，故重量也是【1/6】。 【補充】： (1)
單位換算： (2)
鉑銥合金公斤圓柱： (3)
質量與重量的關係：
甲.規定：在北緯45度的海平面上，質量
乙.重量為引力所造成，地球上的引力造成物體在地球上的重量；
丙.地球的形狀為略扁的圓球，北極到地心的距離略小於赤道到地心的距離
丁.地心處及繞地球運轉的人造衛星(或太空船上)，引力皆為零， (4)
天平的歸零：
甲.天平使用前，須先將指針調整至零的步驟，稱為歸零。
乙.若指針向下偏右邊：
丙.若指針向下偏左邊：
丁.若指針向上偏右邊：
戊.若指針向上偏左邊： |
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例1. 有關質量的單位換算，請以適當的科學記號表示： (1)
5×10 (2)
500仟克＝______公絲＝______公克＝______公噸＝_______毫克。 (3)
480毫克＝______公克＝______公斤＝_____公絲＝______公噸＝_______仟克。 (4)
(5)
25000公克＝2.5× (6)
【答案】：(1) 5× 【解析】：(1) 例2. 已知甲天平最大秤量範圍 (1)
如果要測量 (2)
某生測量某物體的質量恰巧為 (3)
某生測量一物體，測得質量為 (4)
甲、乙兩天平，何者所得到的誤差較小？_______。 【答案】：(1)甲 (2) 【解析】：(1) 甲最多能秤 例3. 已知地球表面的重力為月球的6倍，請回答下列問題： (1)
質量 (2)
承上題，此A在在太空船上，質量為_______，重量為_______。 (3)
此A在地面上可舉起96kgw的物體，則在月球上可舉起_______kgw的物體，相當於_______kg的物體。 (4)
某物體質量36kg，則在地球上欲將其提起，需用力______kgw，在月球上欲將其提起，需用力______kgw。 (5)
質量36公克的物體，以天平及彈簧秤測量，在地球上，天平上的砝碼受到的重力為_____gw；彈簧秤上的彈簧受到的重力為______gw；在月球上，天平上的砝碼受到的重力為_____gw； 【答案】：(1) 72kgw、12kgw、72kg (2)
72kg、0
(3) 96kgw、576kg 【解析】：(1) 質量72kg，在地表重量為72kgw； 例4. 在教室中以等臂天平測量甲物體的質量為 (1)
改在月球上，再以天平測量甲物體的質量，應為______； (2)
如果把教室抽成真空，再以天平測得甲物體的質量，應為______； (3)
如果在太空船上以天平測量甲物體的質量，應為______。 【答案】：(1) 【解析】：(1) 在地球上，甲物體質量 例5. 試回答下列有關物體質量和重量的問題 : (1)
等臂天平右盤上有質量 (2)
若把天平搬到月球上，做上述實驗時，需要用力_____公克重。 (3)
一物體用天平測得其質量為12.5仟克，欲用手提該物體，則需用力______。 (4)
把質量 【答案】：(1) 【解析】：(1) 質量 例6. 如圖的天平上騎碼的橫樑共有100小格，最小刻度為0.1公克；則： (1)
(2)
承上題，如果指針偏左，則應如何調整? ______；上述的程序稱為______。 (3)
測量質量蒔，應將物體放在____邊秤盤；砝碼放在______邊秤盤。 (4)
假設物體在左盤，30公克的砝碼在右盤，騎碼位於零位時，指針偏左，則此時應如何操作? (A)增加砝碼 (B)減少砝碼 (C)將騎碼右移。_______。 (5)
承(4)，如果指針偏右，則應如何操作?_____。 (6)
假設物體在左盤， (7)
物體質量的測量值可以準確到______公克。 【答案】：(1) B (2)
(C)、歸零 (3) 左、右 (4)
(B) 【解析】：(1) 測量前發現此天平的指針向下，偏右邊，表示右邊秤盤輕左邊秤盤重，
(1)
若將物體及砝碼取下，發現指針偏左，則所測的物體，其真正質量應____ (2)
要使天平能正確測出物體質量，應在使用前將_____邊的調節螺絲向____調整，調至盡頭後，指針依然未歸零，則應再調節_____邊的調節螺絲，使其向_____調整。 (3)
當天平靜止平衡後在從新測量此物體的質量，則此時應增加或減少砝碼？_____。 (4)
將此天平移至月球上重新測量，則結果如何？_____。 (5)
將此天平移至太空船上重新測量，則結果如何？_____。 (6) 將此天平移至地心上重新測量，則結果如何？_____。 【答案】：(1) 小於 (2) 右、右、左、右 (3) 減少砝碼 【解析】：(1) 平衡時為 |
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一、選擇題： ( )1. 要比較兩物體質量大小，可比較它們的 【答案】：(D) 【解析】：在同一地點，質量比＝重量比，因此質量愈大，重量亦將愈大。 ( )2. 由力的觀點來判斷，真正使等臂天平平衡的原因，是作用在天平橫樑兩端點的 【答案】：(A) 【解析】：真正讓天平平衡的原因是，物體和砝碼兩端所受的重力相等，因此重量相等，因此質量相等，天平保持平衡狀態。 ( )3. 把質量為 【答案】：(B) 【解析】：冰變水，水結冰，狀態雖然改變，但是質量不變，因此原質量為 ( )4. 下列何者為質量最佳定義？ 【答案】：(D) 【解析】：以天平測物體質量，物體的質量即為砝碼的質量總和， ( )5. 某物體在地球上以等臂天平，測得質量為 【答案】：(A) 【解析】：只要有引力存在，便能使用天平測量物體的質量，並且測得結果與在地球上結果相同。 ( )6. 應用等臂天平 (無騎碼設備) 測定物質的質量，當其平衡時，下列何種改變可引起天平不平衡?(甲)將物質磨成粉未 (乙)到高山上重做此實驗 (丙)物質與砝碼位置互換 (丁)改用同質量的較小砝碼 【答案】：(D) 【解析】：若無騎碼，則左邊的物體質量與右邊的砝碼質量相等，兩者可互換位置，仍能保持平衡。 ( )7. 使用等臂天平時，放置砝碼的一端下傾，則應 【答案】：(B) 【解析】：放置砝碼的一端下傾，表示砝碼質量過大，因此須減少砝碼。 ( )8. 關於物體的質量，下列敘述何者正確？ 【答案】：(D) 【解析】：天平為測量質量的工具，習慣上使用時，將物體置於左盤，砝碼置於右盤，取用砝碼，需使用砝碼夾，避免砝碼的生鏽，影響測量的準確性。 ( )9. 若天平的左臂較右臂短，今在天平的兩端點處，各放置 【答案】：(B) 【解析】：天平的左端放置物體，右端放置砝碼，若左臂較短，則物體需較重才能和右端保持平衡，即砝碼放置較少即可平衡，因此可推斷物體的真正質量大於砝碼的質量和。 ( )10. 物體A在高山上測得質量，與物體B在平地上測得的質量相同，兩物體同時移至月球上，兩者質量大小 【答案】：(B) 【解析】：質量大小與測量地點無關，因此測得質量相等時，表示兩者的質量相同，因此在月球上依然A物體的質量＝B物體的質量。 ( )11. 天平的左端放置一物體，天平的右端放置一標明 【答案】：(D) 【解析】：生鏽的砝碼質量會增加，因此標明 ( )12. 太空人從月球上取回一岩石標本，在地面上以等臂天平測量其質量，若此岩石恰巧與0.6kg的砝碼平衡，則下列敘述何者錯誤？ 【答案】：(C) 【解析】：天平的測量和物品的地點無關，岩石與0.6kg的砝碼平衡，表示在地球及月球上，岩石的質量為0.6kg，地球上受重力0.6kgw，月球上受重力只有0.1kgw，太空船回地球的路途上，離地球愈近，所受的引力愈大。 ( )13. 當等臂天平在平衡狀態時，天平左盤置有一塊豆腐乾，而天平右盤恰有5個鎳幣，那麼下面那個結論是錯的? 【答案】：(D) 【解析】：豆腐乾和5個硬幣平衡，表示豆腐乾的質量＝5個硬幣的質量，即使將豆腐乾切碎了，質量依然不變。沒有騎碼時，天平的左右兩端可以對調，不改變平衡。由於一個硬幣不是 ( )14. 某天平的指針朝上，若未放置物體時指針偏左，由於使用前未將天平歸零，直接將物體放在左盤，砝碼置於右盤，則當天平指針指在中央時，物體質量 【答案】：(B) 【解析】：指針向上偏左邊，表示左邊重右邊輕，因此砝碼需多放才能平衡，若未歸零直接測量，則所測得的砝碼質量將大於物體的實際質量。 ( )15. 使用等臂天平測量物體質量，如果置物端上移，則應 【答案】：(B) 【解析】：置物端上移，表示物體的質量小於另一邊砝碼的質量，因此要維持平衡，須減少砝碼的質量。 ( )16. 若使用等臂天平來測量物體的質量，當天平平衡時，右邊砝碼有 【答案】：(C) 【解析】：騎碼在12格和13格之間，相當於有12.5格，騎碼每格有 ( )17. 以彈簧秤測物體在月球上的重量，較在地球上的重量為輕，這是因為 【答案】：(D) 【解析】：月球上所測得的重量較地球輕，是因為月球的質量小，因此引力為地球的1/6，所以所測到的重量僅為地球上所得結果的1/6。 ( )18. 甲在高山上測得的重量大於乙在平地測得的重量，則甲、乙兩物體的質量關係為 【答案】：(A) 【解析】：同一物體在山上較平地的重量輕，因此若在高山上冊到重量比平地上的重量大，則在高山上的質量一定較大，所以兩者的質量關係為甲(高山上)＞乙(平地上)。 ( )19. 假設太空人乘著太空船繞地球運行，他拿著一彈簧秤，秤一塊曾在地球表面上測量為 【答案】：(D) 【解析】：繞行地球運轉的太空船，處於失重狀態，因此以彈簧秤測物體的重量為零。 ( )20. 下列何者錯誤？ 【答案】：(D) 【解析】：(A) 同一物體的質量固定，與測量地點無關，因此質量是一個不變的量。 ( )21. 下列何者不能說明地球引力的存在？ 【答案】：(C) 【解析】：(A) 地球上及地面上的物體受地球引力，所以會落至地面，所以有重量存在。 ( )22. 將石塊以天平及彈簧秤在地面上測量，得兩者讀數比為1：1，今將石塊、天平及彈簧秤搬至月球上重新測量，則天平與彈簧秤的讀數比為 【答案】：(C) 【解析】：假設石塊質量6kg，則： ( )23. 彈簧秤在地球上測得甲物體的重量為 【答案】：(B) 【解析】：甲物體在地球上測量，質量 ( )24. 下列敘述何者正確? 【答案】：(D) 【解析】：(A) 牛頓的萬有引力大小和質量乘積成正比，和距離平方成反比。 ( )25. 等臂天平左盤置待測物，右盤置砝碼，當天平成平衡時 【答案】：(D) 【解析】：天平平衡時，左邊的置物端與右邊的砝碼維持平衡，測量結果不論在地球、在月球，在平地或高山，所得結果均不變；只要有引力存在，天平皆能保持平衡。 ( )26. (甲)太空人在太空中會失重，所以在失重的太空中沒有質量 (乙)在失重的太空中，能用等臂天平來測量質量 (丙)等臂天平可測量質量，是利用兩端所受引力相等；上列敘述何者錯誤? 【答案】：(B) 【解析】：(甲) 太空人在太空中失重，是因為沒有引力，但還是有質量。 ( )27. 【答案】：(C) 【解析】：每升高 ( )28. 某生不用騎碼測量物體質量，若他測量結果記錄為 【答案】：(B) 【解析】：30(克).8( ( )29. 【答案】：(C) 【解析】：在地球上與在月球上使用天平，所測量的結果都相同，因此在地球騎碼置於『30』，維持平衡，在月球上依然需置於『30』，才能維持平衡。 ( )30. 同一物體質量在地面為A、在地心處為B、在月球表面為C，則 【答案】：(C) 【解析】：同一物體，在任何地方的質量不變，因此在地面上的質量＝在地心處的質量＝在月球表面的質量；即A＝B＝C。 ( )31. 如圖，天平保持水平靜止，指針在「0」刻度線上，若取下蘋果與砝碼，發現指針偏向左，則測 【答案】：(A) 【解析】：取下砝碼，指針向上偏左邊，表示左邊較重，右邊較輕，因此砝碼需放置較多，才能維持平衡，所以左邊物體(蘋果)的質量將小於右邊砝碼的質量。 ( )32. 實驗室中常見的天平不只一種，試問下列何者為三樑天平？
(A) 【答案】：(C) 【解析】：如圖，(A) 為上皿天平，(B)為等臂天平，(C)為三樑天平，(D)為電子天平。 ( )33. 宏泰把同一塊黏土捏成各種不同的形狀，分別放在天平上測它的質量，結果如圖，請問 m1、m2、m3、m4 的大小關係為何？ 【答案】：(A) 【解析】：同一塊黏土，捏成不同形狀，但是質量依然不變，因此m1＝m2＝m3＝m4。 ( )34. 【答案】：(B) 【解析】：如圖，指針向上偏左邊，表示左邊重右邊輕，先調整輕的一端。 ( )35. 把質量50公克的冰放在燒杯內，待冰完全熔化後，則杯內水的質量為 【答案】：(B) 【解析】：冰變水，水結冰總質量不變，因此完全熔化為水後，水的質量依然為 ( )36. 【答案】：(A) 【解析】：如圖，指針向上偏右邊，表示右邊重左邊清，所先調左邊調節螺絲向左調。 ( )37. 使用三樑天平，將待測物置於秤盤內，移動騎碼直到橫樑達到平衡為止，該如何讀出物體的質量？ 【答案】：(C) 【解析】：三樑天平沒有砝碼，直接將三樑的讀數讀出相加即為物體所測得的質量。 ( )38. 附 【答案】：(D) 【解析】：左盤放砝碼共放置5.5公克的砝碼，右盤無砝碼，只有騎碼的讀數，兩邊平衡，表示騎碼的讀數也是5.5公克，而騎碼55格共5.5共克，表示騎碼一格為0.1公克，此為騎碼的最小刻度 ( )39. 【答案】：(C) 【解析】：密閉容器內的水及水蒸氣，不會散失，因此質量能保持不變，所以將蒸汽凝結後，天平依然保持平衡。 ( )40. 宏泰使用天平量 10 公克氫氧化鈉時，下列哪些操作敘述是不妥當的？ 【答案】：(D) 【解析】：以天平秤量藥品時，先在兩端放置秤量紙，再將藥品倒置於左盤，以鎳子(砝碼夾)夾取砝碼，為避免藥品飛散，不能開電風扇。 ( )41. 使用天平時，必須注意減少誤差，則有關天平的操作，下列敘述何者正確？ 【答案】：(D) 【解析】：天平秤量藥品時，應先在左右兩端放置秤量紙，並調整平衡後，在江欲秤量的藥品放置在秤量紙上，測量物體的質量。 ( )42. 使用三樑天平在歸零及物體放在秤盤後，直接移動騎碼，應先移動讀數較如何？ 【答案】：(A) 【解析】：三樑天平的使用，是將三樑的騎碼讀數讀出相加即可，使用時應先調整質量較大的騎碼。 ( )43. 使用等臂天平（無騎碼設備）測定物質的質量，當其平衡時，下列何種改變可引起天平不平衡？ 【答案】：(D) 【解析】：若無騎碼，則左邊的物體質量與右邊的砝碼質量相等，兩者可互換位置，仍能保持平衡。 |
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二、填充題： 1.
使用天平前，必須先調整天平，使在測量前指針指在刻度為0的位置，這個手續，稱為_______，取用砝碼，必需使用_______，並且砝碼要置於天平的_____端。 【答案】：歸零、砝碼夾、右 【解析】：(1) 任何儀器使用前，需將指針歸零 2.
某物體放在天平的左端，今在右端放置3個 【答案】：1530 【解析】：3×500＋3×10＝1500＋30＝1530公克 3.
天平的騎碼橫樑上共100格，最小刻度為 【答案】：77.80 【解析】：物體放在左盤，砝碼置於右盤，物體的質量＝砝碼的質量＋騎碼的讀數，記得加估計值 4.
天平的兩臂不等長，放置物體的一臂比放置砝碼的一臂稍長，則測得的質量比物體真正的質量_______。 【答案】：大 【解析】：不等臂天平平衡時，較長的一臂，重量較小，因此質量較小。 5.
葳威使用下圖的天平(沒有騎碼) 測量物體的質量，A、B為校準螺帽，試根據圖(甲)、(乙)、(丙)回答下列問題： (1)天平未放仰體時，指針的偏向如上圖 (甲)，則正確操作方法是 (A)螺帽A固定，螺帽B向右旋出帽
(B)螺帽B固定，螺帽A向左旋出 (C)螺帽A向右旋入，螺帽B向左旋入
(D)螺帽向左旋出螺帽，B向右旋出。_____。 (2)歸零後指針的位置應如上圖______所示。 (3)承(2)，如果物體置於左盤，砝碼置於右盤，結果指針的偏向如上圖(乙)所示，則應如何操作?________________。 【答案】：(1)B (2) 丙 (3) 增加砝碼 【解析】：(1) 歸零時先調整較輕的部份，將較輕的一端調節螺絲向外調整 6.
同一物體的質量在 (A)地球表面為m1 (B)月球表面為m2 (C)地心為m3 (D)外太空為m4；其大小依次為____________。 【答案】：(A)＝(B)＝(C)＝(D) 【解析】：同一物體，在任何地方質量接相等。 7.
有一未附騎碼的等臂天平，其兩盤銹蝕而不等重。今將一物體置左盤，則右盤須加 【答案】：左盤較重、 物體質量＝ 【解析】：(1) 秤盤不等重時，假設左盤x公克，右盤y公克，物體質量w 8.
測量某物體質量，若右端放1個 【答案】： 【解析】：500×1＋200×2＋50×1＋20×1＋2×2＋0.5×1＋0.1×1 9.
有一未附騎碼的等臂天平，兩盤銹蝕而不等重，今將物體置於左盤，則右盤需加 (1)_____的秤盤較重； (2)此物體真正的質量為______克。 【答案】：左盤、 【解析】：秤盤不等重時，假設左盤x公克，右盤y公克，物體質量w 10.
最小刻度為100毫克的等臂天平測量某物體質量，若天平平衡時，右邊恰好有1kg砝碼2枚、 【答案】：2504.30 【解析】：最小刻度＝100毫克＝0.1公克，有最小刻度時，需加估計值 11.
世界公認的質量標準是由______合金製成圓柱體，質量約相當於______cm3水的質量。 【答案】：鉑銥、1000 【解析】：1標準公斤＝ 12.
天平測量物體質量原理：若兩物體分置於天平兩盤且保持水平，則此兩物體______相等。 【答案】：質量 【解析】：天平的平衡原理：藉由兩端力臂等長，且兩端的重量相等(物體的重量＝砝碼的重量) 13.
某生用一等臂天平及一組砝碼，測量物體的質量，若騎碼上的橫樑標示從 (1)用此天平測量物體時，可準確至_____克，估計至_____克； (2)若物體置於左盤，右盤砝碼共 【答案】：(1) 0.1、 0.01 (2) 41.85 【解析】：100個小刻度共有 14.
某生測量物體質量，當天平平衡時，右邊砝碼共 【答案】：102.5 【解析】：50×2＋2×1＋0.5×1＝100＋2＋0.5＝102.5公克 15.
有關質量和重量的關係比較，請回答下列問題： (1)甲在平地的為質量36kg，則在高山上質量______。 (2)乙在平地的為質量36kg，則其重量為______。 (3)丙在赤道上的質量為36kg，則在北極的重量______(>，＝，<)36kgw。 (4)丁在地球上質量36kg，則在地球上的重量為______；在月球上質量______，在月球上的重量為______。 【答案】：(1) ＝
(2) ＜ (3) ＝ (4) 36kgw、36kg、6kgw 【解析】：(1) 天平測質量，所得結果，在平地與在高山測得的質量相同。 16.
物體甲和物體乙在平地時的重量相等，則： (1)物體甲在高山上的質量____物體乙在平地上的質量； (2)物體甲在高山上的重量_____物體乙在平地上的重量； (3)物體甲在高山上的質量_____物體乙在高山上的質量； 【答案】：(1) ＝ (2) ＜ (3) ＝ 【解析】：(1) 在同一地點(都在平地)，甲和乙重量相等，因此質量相等 17.
天平騎碼上的橫樑共100小格，最小刻度0.1公克。若物體置於右盤，今在左盤上放置50公克、20公克砝碼各1個，騎碼位於24刻線上時，天平指針恰位於零，則天平的質量應記為______。 【答案】：67.60 公克 【解析】：一般將物體置於左盤，砝碼置於右盤， 18.
【答案】：(C) 【解析】：物質的質量和狀態無關，因此在密閉容器內的水和水蒸氣質量保持固定，即使全部凝結或是全部蒸發，質量都不變，因此天平保持平衡狀態。 19.
真正使等臂天平平衡的原因，是作用於天平樑臂兩端點的______相等。 【答案】：重力、 可、 失重狀態 【解析】：(1) 使用天平時，將物體放在左盤，砝碼放在右盤，天平兩臂長度相等，兩端受重力若相等時，即表示重量相等，在同一地點，質量比＝重量比，因此質量亦相等。 20.
使用天平前需先調整天平，使指針指在0點，稱為_____；取砝碼要用______，將砝碼置於____邊秤盤上。 【答案】：歸零、 砝碼夾、 右 【解析】：(1) 任何儀器使用前，需將指針歸零 21.
教室以等臂天平測量甲物體的質量為 【答案】：10、 10 【解析】：同一物體，質量不變，與地點無關； 22.
天平騎碼的橫樑上共100小格，最小刻度0.1公克。今在右盤上放50公克、20公克砝碼各1個，騎碼位於24刻度線上，天平指針恰位於零，則物體質量記為_____公克。 【答案】：72.40 【解析】：物體放左盤，砝碼放右盤，砝碼總質量＋騎碼總質量＝物體總質量 23.
某物體放在等臂天平左端，今在右端放3個500公克的砝碼和3個1公克的砝碼，欲使天平維持水平平衡，則需將騎碼移到第15個刻度線上，則此物體質量______仟克。 【答案】：1.50450 【解析】：騎碼1格為0.1公克，記得加估計直到小數第二位(0.01公克) 24. A物在地球上的重量為5公斤重，B物在月球上的重量為1公斤重，則A、B兩物體的質量比為_______。 【答案】：5：6 【解析】：同一地點，質量比＝重量比。 |
