第２节质量的测量.doc

质量的测量学习活动单活动一：大家来找茬仔细检查自己小组内的天平结构是否存在问题，如有请将问题记录并思考缺少这个结构会带来什么问题。活动二：初测巧克力的质量测量结果测量过程中遇到的问题1. ；2. ；3. ；活动三：归纳天平使用步骤根据小组的实验过程，并结合给出的内容，整理归纳得出天平使用步骤。活动四：再测巧克力的质量根据天平使用步骤，测量得出巧克力的真实质量为 。 （疑问：真的和包装袋描述的一样吗？）课后拓展：另测水的质量用所给器材测量水的质量。（画出简图并配以简要文字说明，参考排水法测量小石块体积的步骤模型图）V2V1V石=V2V1（排水法测小石块体积步骤模型图）阅读资料2018年11月16日，第26届国际度量衡大会经过60个成员国代表的投票表决，重新定义了千克，新定义以普朗克常数为基准，有一百多年历史的国际千克原器“大K”即将退出舞台。安培、开尔文和摩尔的定义也被更新，这是国际单位制于 1960 年正式公布以来最大的一次调整。再见了，大K在这次变更的定义中，千克无疑是最受关注的一个。在国际单位制（SI）家族的 7 个基本单位中，千克曾经是最后一个依赖于实体进行定义的单位。在过去一百多年中，全世界的质量度量标准都以国际千克原器“大K”为参照，这是一个铂-铱合金圆柱体，被保存在位于法国巴黎的国际度量衡局的地下室里，受到重重保护。许多国家也都保存着各自的千克原器。还有一个问题让制定新的质量标准变得更加迫切：大 K 的质量正在神秘丢失。通过和副本进行交叉对比，计量学家们发现它在一个世纪内“瘦”了 50 微克，相当于一根眼睫毛的重量。而由于整个测量体系环环相扣，其他许多物理单位都与质量有关，甚至包括一些基本常数的数值，这种微小的改变最终足以危及整个物理世界的根基。欢迎来到量子时代新的千克定义解释起来可能有些复杂。根据最新测量结果，普朗克常数h = 6.62607015 1034 kgm2 s1，即 1kg = h / 6.62607015 1034m-2s。将其中的米（m）和秒（s）分别用光速 c 和铯133 原子共振频率Cs定义： 光速 c = 299792458 ms1，因此1m = 1/ 299792458 cs； 铯133 原子共振频率Cs = 9192631770 Hz，即 1s = 9192631770 / Cs；代入前面的公式，得到了新的千克定义：为什么要这样定义：精确度至少提升一百万倍！天平发展史迄今发现最古老的天平出自上埃及第三王朝，它是带有红色的石灰石横梁，长约8.5cm，中间和两端都有钻孔（如图1），这一天平距今已有4500多年了，如今保存在伦敦科学博物馆。古埃及初期的砝码都是形状粗笨的石质器，后来制成圆筒形或狮子、牛、山羊、鸭子等仿动物形（如图2）。 图1 图2 到公元初年的古罗马时期,天平在设计上得到了改进,采用一根细线穿过横梁中央作为支点（如图3）。横梁支点为圆形销子，后来被磨成刀形，横梁上安有向上的指针，指针的位置是相对悬挂天平的吊爪（又叫剪子）来观察的。秤盘悬挂在可旋转可振荡的环状铰链上，如此精细制作的天平，可能称量到大约10毫克。在漫长的中世纪,天平几乎没有什么发展。 图3 图4到18世纪,横梁的支点和两力点不再是转轴而代之锋利的刀子（如图4），刀子和与之相配合的刀承先用钢材后改为玛瑙制作，这样大大提高了精度。到19世纪下半叶,天平的精度基本上达到了我们今天所具有的精度水平。 牛刀小试1.游码归零林军同学在用托盘天平测量物质质量时，把天平移到水平桌面上时，看到指针在分度盘的中央，就直接把物体放到天平上测量，你认为他的操作_（填有或者没有）错误，如有，则他缺少的步骤是_2.调节平衡螺母天平称量前在调节横梁平衡时，指针左右摆动，出现如图所示情况，他接下来的操作是（ ）A.向左调节平衡螺母 B.向右调节平衡螺母C.向左调节游码 D.向右调节游码3.左物右码、游码+砝码+单位某同学在称量时，当横梁平衡时，观察到盘中有50克、20克、10克砝码各一个，游码在1.6克处，则他所测物体质量是 ；后有同学指出他错把物体放在右盘，则所测物体的实际质量应该是 。4.移动游码在“用托盘天平测物体质量”时,某同学用已调节好的天平在测物体质量过程中添加最小砝码后,发现指针指在分度盘