2020年中考物理 十四個(gè)重要測量儀器問題 專題05 用天平測質(zhì)量問題（含解析）

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1、 專題05 用天平測質(zhì)量問題 一、用托盤天平測質(zhì)量問題都學(xué)啥 1.托盤天平的構(gòu)造 2.托盤天平的使用與注意事項(xiàng) 【托盤天平的使用】 （1）看：稱量（量程）和感量（分度值）。感量是指天平能稱出的最小質(zhì)量，即最小稱量。表示天平的靈敏度和精度（標(biāo)尺的分度值）；稱量是指天平能夠稱出的最大質(zhì)量。 （2）放：把天平放在水平臺(tái)上。 （3）調(diào)：把游碼撥至標(biāo)尺左端的零刻度線處，調(diào)節(jié)天平兩端的平衡螺母，使天平指針對準(zhǔn)分度盤的中央。 （4）秤：物左砝右，砝碼按先大后小的順序，用鑷子加、減砝碼，再調(diào)節(jié)游碼使天平平衡。 （5）讀：被測物體的質(zhì)量＝盤中砝碼總質(zhì)量＋游碼在標(biāo)尺上所對的刻度值

2、。 【托盤天平使用中注意事項(xiàng)】 （1）托盤天平一般能稱準(zhǔn)到0.1克。 （2）使用前要調(diào)整好零點(diǎn)，方法是：先將游碼移到“ 0 ”刻度處，然后調(diào)整托盤下邊的平衡螺母，使天平平衡。 （3）稱量時(shí)，被測物要放在左盤，砝碼要放在右盤。右盤中砝碼的總質(zhì)量加上游碼的質(zhì)量就等于被測物的質(zhì)量。 （4）取用砝碼要用鑷子，不能直接用手拿砝碼。先加質(zhì)量大的砝碼，再加質(zhì)量小的砝碼，最后移動(dòng)游碼，直到天平平衡為止。 （5）藥品稱量時(shí)不能直接放在托盤上，而應(yīng)在兩邊托盤上各放一張干凈的大小相同的紙片。易吸水潮解及腐蝕性的藥品要放在玻璃器皿中稱量。 （6）稱量完后,砝碼要放回盒內(nèi),游碼移回零刻度處。 二、用托盤

3、天平測質(zhì)量問題的考法 【例題1】如圖所示的測量中，操作或者數(shù)據(jù)記錄正確的是 （ ） A．天平所測物體的質(zhì)量為6.6g B. 天平所測物體的質(zhì)量為107g C.測量橡皮質(zhì)量的操作過程 D.燒杯和液體的總質(zhì)量是81.4 g 【答案】BD 【解析】A.天平分度值為0.2 g，物體的質(zhì)量是6.2 g； C.橡皮應(yīng)該放在左盤，砝碼放在右盤。BD正確。 【例題2】小明用天平和量筒測量礦石的密度．先杷天平放在_____桌面上，調(diào)節(jié)好天平后，測出礦石的質(zhì)量如圖所示，礦石的質(zhì)量為_____g。 【答案】水平；52。 【解析】天平使用時(shí)，先杷天平放在水平

4、桌面上；被測物體的質(zhì)量等于砝碼的總質(zhì)量與游碼所對刻度之和。（1）用天平和量筒測量礦石的密度，先杷天平放在水平桌面上． （2）礦石的質(zhì)量為m=50g+2g=52g， 【例題3】為了幫助家人用鹽水選種，小天從實(shí)驗(yàn)室借來了天平和量筒測量鹽水的密度，他進(jìn)行了三次測量，以下是其中的一次測量過程： （1）將天平放在水平桌面上，把游碼移到零刻線處，發(fā)現(xiàn)指針位置如圖甲所示，要使橫梁在水平位置平衡，應(yīng)將平衡螺母向　　移動(dòng)； （2）用天平測出燒杯和鹽水的總質(zhì)量如圖乙所示，記錄下燒杯和鹽水的總質(zhì)量為　　g； （3）再將部分鹽水導(dǎo)入量筒中，量筒中鹽水的體積如圖丙所示：接下來小天稱得燒杯和剩余鹽水的質(zhì)量為

5、25.6g，則小天在這次試驗(yàn)中測得鹽水的密度為　　g/cm3． 【答案】（1）右；（2）69.6；1.1． 【解析】調(diào)節(jié)天平平衡時(shí)，應(yīng)把天平放在水平桌面上，把游碼跳到橫梁標(biāo)尺的零刻度線處，然后調(diào)節(jié)平衡螺母使天平平衡；當(dāng)指針向分度盤左側(cè)偏時(shí)，應(yīng)向右調(diào)節(jié)平衡螺母，當(dāng)指針向分度盤右側(cè)偏時(shí)，應(yīng)向左調(diào)節(jié)平衡螺母，從而使天平平衡；天平砝碼與游碼示數(shù)之和是天平所測物體的質(zhì)量；由圖乙所示量筒可讀出量筒中鹽水的體積；總質(zhì)量減去燒杯與燒杯的質(zhì)量是量筒中鹽水的質(zhì)量；已知量筒中鹽水的質(zhì)量與體積，由密度公式可以求出密度． （1）指針偏向分度盤的左側(cè)，應(yīng)向右調(diào)節(jié)平衡螺母，使天平平衡． （2）由圖甲可知，燒杯與鹽

6、水的總質(zhì)量：m總=50g+10g+5g+4.6g=69.6g， 量筒中鹽水的質(zhì)量：m=m總﹣m杯=69.6g﹣25.6g=44g； 由圖乙所示量筒可知，量筒中鹽水的體積：V=40ml=40cm3； 鹽水的密度：ρ=═=1.1g/cm3． 三、用托盤天平測質(zhì)量問題的訓(xùn)練題 1.請你根據(jù)如圖所示的托盤天平的主要結(jié)構(gòu)，填上合適的名稱： 【答案】分度盤，平衡螺母，游碼，標(biāo)尺。 【解析】熟記天平各個(gè)部位名稱。并且要知道各個(gè)部位功能。 2．端午節(jié)到了，小明在吃粽子時(shí)，向想用所學(xué)的物理知識(shí)測出粽子的體積，他先在燒杯中加入適量的水，用調(diào)節(jié)好的天平測出燒杯和水的總質(zhì)量為100g

7、；再用細(xì)線將粽子懸吊在水中，通過加減砝碼和調(diào)節(jié)游碼，使天平再次平衡，如圖所示，此時(shí)天平的稱量結(jié)果為　　g，據(jù)此算出該粽子的體積為　　cm3．（g=10N/kg） 【答案】152.4；52.4． 【解析】物塊受到的浮力等于排開的液體受到的重力．已知燒杯和水的質(zhì)量以及物塊在水中時(shí)的總質(zhì)量，可以得到物塊排開的水的質(zhì)量，利用F浮=G排得到物塊受到的浮力，在根據(jù)F浮=ρ液gV排求出體積． 如圖所示，此時(shí)天平的稱量結(jié)果為：100g+50g+2.4g=152.4g； 由題意得，物塊排開水的質(zhì)量為m排=152.4g﹣100g=52.4g=0.0524kg 物塊受到的浮力為F浮=G排=m排g=0.

8、0524kg×10N/kg=0.524N； 根據(jù)F浮=ρ液gV排可出體積，該粽子的體積：V=V排=0.524×10﹣4m3=52.4cm3 3.在“測量物質(zhì)的密度”實(shí)驗(yàn)中： （1）用調(diào)好的天平測金屬塊質(zhì)量，天平平衡時(shí)砝碼及游碼在標(biāo)尺上的位置如圖甲所示， 金屬塊質(zhì)量m為　　g。 （2）用細(xì)線系住金屬塊放入裝有20mL水的量筒內(nèi)，水面如圖乙所示，則金屬塊體積V 為　　cm3。 （3）計(jì)算出金屬塊密度ρ=　　g/cm3。 （4）實(shí)驗(yàn)中所用細(xì)線會(huì)對測量結(jié)果造成一定誤差，導(dǎo)致所測密度值　偏小　（偏大/偏?。? （5）在上面實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，利用彈簧測力計(jì)和該金屬塊，只需增加一個(gè)操作步驟就

9、能測出圖丙內(nèi)燒杯中鹽水的密度，增加的步驟是：　 　。鹽水密度表達(dá)式ρ鹽水=　　（選用所測物理量符號表示）。 【答案】（1）27；（2）10；（3）2.7；（4）偏??；（5）用彈簧測力計(jì)吊著金屬塊，把金屬塊浸入水中，讀出此時(shí)測力計(jì)的示數(shù)F；。 【解析】（1）金屬塊的質(zhì)量m=20g+5g+2g=27g； （2）金屬塊的體積V=30ml﹣20ml=10ml； （3）金屬塊的密度ρ===2.7g/cm3。 （4）細(xì)線會(huì)排開一定體積的水，導(dǎo)致測量的金屬塊的體積變大，質(zhì)量不變，故密度的測量值要偏??； （5）用彈簧測力計(jì)吊著金屬塊，把金屬塊浸入水中，讀出此時(shí)測力計(jì)的示數(shù)F，則浮力的大小為：F

10、浮=G﹣F=mg﹣F； 金屬塊的體積等于其排開的鹽水的體積，根據(jù)阿基米德原理可知，鹽水的密度為： ρ鹽水==。 4.如圖所示，天平左盤中燒杯和液體的總質(zhì)量為 g． 【答案】82.4 【解析】物體的質(zhì)量等于砝碼的讀數(shù)加上標(biāo)尺上游碼對應(yīng)的刻度值。 5．用天平測量一形狀不規(guī)則物體的質(zhì)量，所用砝碼及游碼如圖甲所示，則物體的質(zhì)量 為　　g；將該物體放入原來盛有25mL水的量筒中，液面位置如圖乙所示，則物體的密度 是　　kg/m3． 【答案】54；2.7×103． 【解析】被測物體的質(zhì)量等于砝碼的總質(zhì)量與游碼所對刻度之和．讀取游碼所對刻度時(shí)，以左側(cè)為準(zhǔn)．用量筒測量液體

11、體積時(shí)，先要明確量筒的分度值，讀數(shù)時(shí)視線與最凹處相平； 已知物體的質(zhì)量和體積，用公式計(jì)算其密度． （1）由甲圖可知，物體的質(zhì)量為m=50g+4g=54g； （2）由乙圖可知，水和物體的總體積為45ml， 則物體的體積為V=45ml﹣25ml=20ml=20cm3， 物體的密度為：ρ===2.7g/cm3=2.7×103kg/m3． 6．小強(qiáng)的奶奶有一只玉鐲，他通過網(wǎng)絡(luò)了解到：密度是玉器品質(zhì)的重要參數(shù)，通過實(shí)驗(yàn)他測出了玉鐲的密度．用調(diào)節(jié)好的天平測出玉鐲的質(zhì)量，當(dāng)天平平衡時(shí)，右盤中砝碼及游碼的位置如圖，玉鐲的質(zhì)量是　?。昧勘瓬y得玉鐲的體積是20cm3．則玉鐲的密度為　　kg/m3．

12、 【答案】60.4g；3.02×103． 【解析】首先讀出游碼對應(yīng)的刻度，根據(jù)玉鐲的質(zhì)量=砝碼的質(zhì)量+游碼對應(yīng)的刻度；又知道玉鐲的體積，根據(jù)密度公式求出玉鐲的密度． 天平標(biāo)尺每一個(gè)大格代表1g，每一個(gè)小格代表0.2g，游碼對應(yīng)的刻度值0.4g． 玉鐲的質(zhì)量：m=砝碼的質(zhì)量+游碼對應(yīng)的刻度值=50g+10g+0.4g=60.4g． 玉鐲的體積：v=20cm3． 玉鐲的密度：ρ===3.02g/cm3=3.02×103kg/m3． 7.用調(diào)好的托盤天平測金屬塊的質(zhì)量時(shí)，砝碼及游碼的位置如圖甲所示。放入金屬塊前量筒內(nèi)水的體積為10ml，放入金屬塊后量筒內(nèi)水面位置如圖乙所示，則金屬塊的

13、體積為_____cm3，則金屬塊的密度為_________kg/m3。 【答案】20. 1.62×103。 【解析】首先要知道金屬塊的質(zhì)量等于砝碼質(zhì)量加上游碼對應(yīng)的刻度值；金屬塊的體積等于 放入金屬塊后量筒內(nèi)水面位置對應(yīng)刻度值減去放入金屬塊前量筒內(nèi)水的體積；根據(jù)密度公式 就容易求出金屬塊的密度。 觀察甲圖可知：金屬塊的質(zhì)量為m=30g+2.4g=32.4 g 觀察乙圖和題中已知條件可知金屬塊的體積為v=30ml-10ml=20ml=20cm3 由ρ=m/v可以求出金屬塊的密度 ρ=m/v=32.4g/20cm3=1.62g/cm3=1.62×103kg/m3 8．小強(qiáng)

14、同學(xué)在測量某金屬塊密度時(shí)，做了如下操作： （1）把天平放在水平臺(tái)上，將　　移至標(biāo)尺左端零刻度處； （2）調(diào)節(jié)橫梁平衡時(shí)，發(fā)現(xiàn)指針偏向分度盤左側(cè)，則他應(yīng)該將平衡螺母向　　端移動(dòng)； （3）橫梁平衡后，他應(yīng)將被測金屬塊放在天平的　　盤，用鑷子向天平的　　盤加減砝碼，必要時(shí)移動(dòng)游碼，直到天平平衡．砝碼和游碼位置如圖所示，則金屬塊的質(zhì)量為　　g． （4）他又用量筒測量了金屬塊的體積，如圖乙和圖丙所示，物體的體積為　　cm3． （5）他用密度公式ρ=計(jì)算得到金屬塊的密度為　　g/cm3． 【答案】（1）游碼；（2）右；（3）左；右；39；（4）5；（5）7.8． 【解析】（1）把天平放在

15、水平臺(tái)上，將游碼移至標(biāo)尺左端零刻度處； （2）調(diào)節(jié)橫梁平衡時(shí)，指針偏向分度盤左側(cè)，說明左盤偏重，則他應(yīng)該將平衡螺母向右端移動(dòng)； （3）稱量時(shí)，物體放在天平左盤，砝碼放在天平的右盤，必要時(shí)移動(dòng)游碼，直到天平平衡． 由圖甲可知，標(biāo)尺的分度值為0.2g，金屬塊的質(zhì)量m=20g+10g+5g+4g=39g． （4）圖乙中量筒的分度值為1mL，水的體積V水=25mL， 金屬塊和水的總體積V總=30mL； 金屬塊的體積：V=V總﹣V水=30mL﹣25mL=5mL=5cm3； （5）金屬塊的密度：ρ===7.8g/cm3． 9.小華隨意選取一塊石子，準(zhǔn)備在實(shí)驗(yàn)室測定它的密度。 （1）他先將

16、天平放在水平桌面上，移動(dòng)游碼至標(biāo)尺左端　　 處，再調(diào)節(jié)平衡螺母，直至天平平衡。 （2）用調(diào)好的天平石子的質(zhì)量，當(dāng)盤中所加砝碼和游碼位置如圖甲所示時(shí)，天平平衡，測此石子的質(zhì)量　 　g；在量筒內(nèi)裝有一定量的水。該石子放入前、后的情況如圖乙所示，此石子的密度是　 　kg/m3。 【答案】（1）零刻度線；（2）38.4； 2.56×103。 【解析】此題是測量石塊的密度實(shí)驗(yàn)，考查了有關(guān)天平和量筒的使用及讀數(shù)，考查了有關(guān)密度的計(jì)算，特別是注意密度的單位及換算。 掌握天平的調(diào)平，在調(diào)平前將游碼撥到標(biāo)尺左端的零刻度線處；天平平衡時(shí)，物體的質(zhì)量等于砝碼的質(zhì)量加游碼在標(biāo)尺上所對的刻度值，注意標(biāo)尺的分

17、度值；在進(jìn)行量筒的讀數(shù)時(shí)，注意其分度值，根據(jù)公式ρ=計(jì)算石子的密度。 （1）在調(diào)節(jié)天平平衡時(shí)，先將天平放在水平桌面上，移動(dòng)游碼至標(biāo)尺左端零刻度線處； （2）由圖甲知，標(biāo)尺的分度值為0.2g，所以石子的質(zhì)量m=20g+10g+5g+3.4g=38.4g 由圖乙知，量筒的分度值為1ml，水的體積為30ml，水和石子的體積為45ml，所以石子的體積為V=45ml﹣30ml=15ml=15cm3； 石子的密度ρ===2.56g/cm3=2.56×103kg/m3。 10．同學(xué)們在實(shí)驗(yàn)室測量某種小礦石的密度，選用天平、量筒、小礦石、細(xì)線和水，進(jìn)行如下的實(shí)驗(yàn)操作： A、在量筒中倒入適量的水

18、，記下水的體積；將小礦石用細(xì)線系好后，慢慢地浸沒在水中，記下小礦石和水的總體積． B、把天平放在水平桌面上，把游碼移到標(biāo)尺左端的零刻度處，調(diào)節(jié)橫梁上的平衡螺母，使橫梁平衡． C、將小礦石放在左盤中，在右盤中增減砝碼并移動(dòng)游碼，直至橫梁恢復(fù)平衡． （1）為了減少實(shí)驗(yàn)誤差，最佳的實(shí)驗(yàn)操作順序是：　?。ㄌ顚懽帜福? （2）在調(diào)節(jié)天平時(shí)，發(fā)現(xiàn)指針的位置如圖所示，此時(shí)應(yīng)將平衡螺母向　　調(diào)．（選填“左”或“右”） （3）用調(diào)節(jié)好的天平稱量小礦石的質(zhì)量，天平平衡時(shí)，右盤中砝碼的質(zhì)量和游碼的位置如圖所示，用量筒測量小礦石的體積如圖所示，由此可以算出小礦石的密度為ρ=　　g/cm3． （4）量筒不小

19、心被打碎了，老師說只用天平還能測量出陳醋的密度．某組同學(xué)添加了兩個(gè)完全相同的燒杯和適量的水，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)步驟，請你補(bǔ)充完整： ①調(diào)節(jié)好天平，用天平測出空燒杯質(zhì)量為m0； ②將一個(gè)燒杯裝滿水，用天平測出燒杯和水的總質(zhì)量為m1； ③用另一個(gè)燒杯裝滿陳醋，用天平測出　　為m2； ④根據(jù)測得的物理量求出了該陳醋的密度p． （5）針對（4）中的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行評估討論后，同學(xué)發(fā)現(xiàn)該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)存在不足之處是：在操作過程中，燒杯裝滿液體，易灑出，不方便操作． （6）整理實(shí)驗(yàn)器材時(shí)發(fā)現(xiàn)，天平的左盤有一個(gè)缺角，則測量結(jié)果　?。ㄟx填“偏大”“偏小”或“仍然準(zhǔn)確”）． 【答案】（1）BCA；（2）左；（

20、3）2.6；（4）燒杯和陳醋的總質(zhì)量；（6）仍然準(zhǔn)確． 【解析】測固體的密度要先用天平測固體的質(zhì)量，再根據(jù)排水法用量筒測出固體的體積；天平調(diào)節(jié)平衡的原則是“左偏右調(diào)，右偏左調(diào)”，指針指在分讀盤中央左側(cè)，將平衡螺母向右調(diào)節(jié)，指在左側(cè)，平衡螺母向右調(diào)節(jié)；小礦石的質(zhì)量m等于砝碼的質(zhì)量加游碼對應(yīng)的刻度值，小礦石的體積V等于量筒液面體積之差，用公式ρ=計(jì)算小礦石的密度；只有天平，沒有量筒，可以利用等體積的水和醬油，稱量水和醬油的質(zhì)量，根據(jù)體積相等列出等式求出醬油的密度．左盤有一個(gè)缺角，調(diào)節(jié)平衡螺母時(shí)，使天平兩盤質(zhì)量相等，不影響測量結(jié)果． （1）為了減少實(shí)驗(yàn)誤差，最佳的實(shí)驗(yàn)操作順序是 B．把天平放在

21、水平桌面上，把游碼移到標(biāo)尺左端的零刻度處，調(diào)節(jié)橫梁上的平衡螺母，使橫梁平衡． C．將小礦石放在左盤中，在右盤中增減砝碼并移動(dòng)游碼，直至橫梁恢復(fù)平衡． A．在量筒中倒入適量的水，記下水的體積；將小礦石用細(xì)線系好后，慢慢地浸沒在水中，記下小礦石和水的總體積． （2）圖示指針指在刻度盤中央右側(cè)，向右偏應(yīng)該將游碼向左調(diào)節(jié)； （3）小礦石的質(zhì)量m=50g+2g=52g，體積V=80cm3﹣60cm3=20cm3， 小礦石的密度ρ===2.6g/cm3=2.6×103kg/m3； （4）不小心將量筒打碎了，用天平也能測量出陳醋的密度： ①調(diào)好天平，用天平測出空燒杯質(zhì)量為m0． ②將一個(gè)燒杯

22、裝滿水，用天平測出燒杯和水的總質(zhì)量為m1． 則水的質(zhì)量m水=m1﹣m0， 由ρ=可求得，水的體積V=， ③用另一個(gè)燒杯裝滿醬油，用天平測出燒杯和陳醋的總質(zhì)量為m2． 則水的質(zhì)量m醬油=m2﹣m0，燒杯內(nèi)水的體積等于陳醋的體積， ④根據(jù)測得的物理量求出了該陳醋的密度p． （6）天平的左盤有一個(gè)缺角，調(diào)節(jié)平衡螺母后，左右兩盤質(zhì)量相等，測量物體質(zhì)量時(shí)，左右兩盤質(zhì)量也相等，不影響測量結(jié)果；即小明所測的密度值仍然準(zhǔn)確． 11.某同學(xué)欲用調(diào)至平衡的托盤天平稱量2.5g食鹽固體，稱量時(shí)發(fā)現(xiàn)指針向右偏轉(zhuǎn)， 這時(shí)應(yīng)該 （ ） A.添加少量食鹽 B.取出少量食鹽 C.移動(dòng)游碼

23、 D.減少盤中的砝碼 【答案】A 【解析】指針偏右，則說明食鹽固體不夠量，需要繼續(xù)添加。注意此時(shí)不能調(diào)節(jié)游碼，因?yàn)槲镔|(zhì)的質(zhì)量是固定的。 12.木工師傅需要2500個(gè)小釘子，售貨員說“釘子不按個(gè)數(shù)賣，而是用秤稱”。于是木工師傅買了0.5kg?小釘子，他買的釘子數(shù)夠不夠2500個(gè)呢?你能想辦法用天平幫他“數(shù)出”小釘子的個(gè)數(shù)嗎?寫出你的方法。 【答案】有辦法的。具體方法為： ①先測出適量的n枚釘子的質(zhì)量m1； ②則1枚釘子的質(zhì)量為m=m1/n ③所購釘子的總數(shù)量為N=Mn/m1（M為釘子總質(zhì)量） 【解析】有的同學(xué)認(rèn)為只要用天平稱出1枚釘子的質(zhì)量，然后用所買釘子總質(zhì)量除1枚釘子的質(zhì)量就是所買釘子個(gè)數(shù)了。若1枚小釘子的質(zhì)量很小，有可能天平不能直接稱量出它的質(zhì)量．那該怎樣做呢? 11