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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�袘k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�袘k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。 |