5.(2023,滨州)如图6-3-10所示,某小组在“测量金属块的密度”实验中:

(1)把天平放在水平桌面上,将移到标尺左端的零刻度线处,发现如图6-3-10甲所示的情况,应向调节平衡螺母,使指针指在分度盘的中线处。
(2)天平平衡后,小组的小滨同学按照如图6-3-10乙所示的方法称量金属块的质量,请写出其中的一处错误:。
(3)小滨改正了错误,正确操作,天平再次平衡时,放在右盘中的砝码和游码的位置如图6-3-10丙所示,则金属块的质量是g。
(4)小滨在量筒内倒入20 mL的水,放入金属块后量筒内水面如图6-3-10丁所示,量筒读数时,视线应在(选填“A”“B”或“C”)处。金属块的体积是cm³,金属块的密度是g/cm³。
(5)小州同学带来他在乒乓球比赛中获得的一枚金牌,想测量金牌的密度,发现金牌无法放入量筒中。同学们共同设计了如下测量该金牌密度的实验方案:
①调节天平平衡,测出金牌的质量为m;
②将金牌浸没到装满水的溢水杯中,溢出的水流入质量为$m_1$的空烧杯中;
③测得烧杯和溢出水的总质量为$m_2$;
则金牌密度的表达式为$\rho=$(水的密度为$\rho_{\mathrm{水}}$,用$m$、$m_1$、$m_2$、$\rho_{\mathrm{水}}$表示)。

5. (1)游码 右 (2)称量物体时,将物体放在天平的右盘,砝码放在了天平的左盘(或用手直接加减砝码) (3)79.2 (4)B 10 7.92 (5)$\frac{m\rho _{\mathrm{水}}}{m_2 - m_1}$ 【解析】(1)将天平放在水平桌面上,游码移到标尺左端的零刻度线处,发现指针指在分度盘中线的左侧,则应向右调节平衡螺母,使指针指在分度盘的中线处,天平平衡。(2)称量物体时,物体应放在天平的左盘,砝码放在天平的右盘,即“左物右码”。小滨称量物体时,错误地将物体放在天平的右盘,砝码放在了天平的左盘。向右盘中加减砝码时要用镊子,不能用手直接接触砝码。(3)物体的质量等于砝码的总质量加上游码左端在标尺上所对应的质量,由题图丙可知,金属块的质量$m=50\ \mathrm{g}+20\ \mathrm{g}+5\ \mathrm{g}+4.2\ \mathrm{g}=79.2\ \mathrm{g}$。(4)用量筒测量物体体积时,视线应与凹液面的最低处相平,故选B位置观察。由题图丁可知,该金属块的体积$V=30\ \mathrm{mL}-20\ \mathrm{mL}=10\ \mathrm{mL}=10\ \mathrm{cm}^3$,金属块的密度$\rho =\frac{m}{V}=\frac{79.2\ \mathrm{g}}{10\ \mathrm{cm}^3}=7.92\ \mathrm{g/cm}^3$。(5)由题意可知,溢出水的质量$m_{\mathrm{水}}=m_2-m_1$,则溢出水的体积$V_{\mathrm{水}}=\frac{m_{\mathrm{水}}}{\rho _{\mathrm{水}}}=\frac{m_2-m_1}{\rho _{\mathrm{水}}}$,由于金牌浸没在水中,则排出水的体积等于金牌的体积,即$V_{\mathrm{金}}=V_{\mathrm{水}}=\frac{m_2-m_1}{\rho _{\mathrm{水}}}$,已知金牌的质量为$m$,由$\rho =\frac{m}{V}$可得,金牌的密度$\rho =\frac{m}{V_{\mathrm{金}}}=\frac{m}{\frac{m_2-m_1}{\rho _{\mathrm{水}}}}=\frac{m\rho _{\mathrm{水}}}{m_2 - m_1}$。

【分析】
本题围绕“测量金属块的密度”实验展开，需掌握天平、量筒的正确使用方法，以及密度的计算和特殊方法测密度的思路。
(1) 天平使用前，先将游码移到标尺左端零刻度线处；指针左偏说明左侧较重，应向右调节平衡螺母使天平平衡。
(2) 天平称量时需遵循“左物右码”原则，且加减砝码要用镊子，图中存在物体和砝码放反、用手直接拿砝码的错误。
(3) 物体质量为砝码总质量加游码对应刻度值，据此计算金属块质量。
(4) 量筒读数时视线要与凹液面最低处相平，通过水和金属块的体积差得金属块体积，再用密度公式计算密度。
(5) 利用溢水法测体积，溢出水的体积等于金牌体积，结合密度公式推导金牌密度表达式。
【解析】
(1) 把天平放在水平桌面上，将游码移到标尺左端的零刻度线处；图甲中指针偏向分度盘左侧，说明左侧较重，应向右调节平衡螺母，使指针指在分度盘的中线处。
(2) 天平称量物体质量时，应遵循“左物右码”，且加减砝码需用镊子，图乙中错误为：称量时物体放在右盘、砝码放在左盘（或用手直接加减砝码）。
(3) 金属块的质量为砝码总质量与游码对应刻度值之和：$m = 50\ \mathrm{g} + 20\ \mathrm{g} + 5\ \mathrm{g} + 4.2\ \mathrm{g} = 79.2\ \mathrm{g}$。
(4) 量筒读数时，视线应与液体凹液面的最低处相平，故选B；金属块体积$V = 30\ \mathrm{mL} - 20\ \mathrm{mL} = 10\ \mathrm{mL} = 10\ \mathrm{cm}^3$；金属块密度$\rho = \frac{m}{V} = \frac{79.2\ \mathrm{g}}{10\ \mathrm{cm}^3} = 7.92\ \mathrm{g/cm}^3$。
(5) 溢出水的质量$m_{\mathrm{水}} = m_2 - m_1$，溢出水的体积$V_{\mathrm{水}} = \frac{m_{\mathrm{水}}}{\rho_{\mathrm{水}}} = \frac{m_2 - m_1}{\rho_{\mathrm{水}}}$，金牌体积$V_{\mathrm{金}} = V_{\mathrm{水}}$，则金牌密度$\rho = \frac{m}{V_{\mathrm{金}}} = \frac{m}{\frac{m_2 - m_1}{\rho_{\mathrm{水}}}} = \frac{m\rho_{\mathrm{水}}}{m_2 - m_1}$。
【答案】
(1) 游码；右
(2) 称量物体时，将物体放在天平的右盘，砝码放在了天平的左盘（或用手直接加减砝码）
(3) 79.2
(4) B；10；7.92
(5) $\frac{m\rho _{\mathrm{水}}}{m_2 - m_1}$
【知识点】
天平的使用；密度的测量；量筒的使用
【点评】
本题是密度测量的基础实验题，涵盖天平、量筒的操作规范，密度计算及特殊方法测密度，考查学生对实验基本操作和原理的掌握，难度适中。
【难度系数】
0.7

6.(2024,广西)小明在测量花生油和实心物体A密度的实验中:

图6-3-11
(1)把天平放置,游码移到标尺左端的零刻度线处,发现指针静止时如图6-3-11甲所示,则应将平衡螺母向(选填“左”或“右”)调节,直到横梁平衡。
(2)将花生油倒入空烧杯,用天平测得其总质量为79 g;再将烧杯中的花生油倒入量筒中,测得量筒中油的体积为$60\ \mathrm{cm}^3$;用天平测量剩余花生油和烧杯的总质量时,如图6-3-11乙所示,用手拿砝码的做法(选填“规范”或“不规范”),当横梁再次平衡时如图6-3-11丙所示,则剩余花生油和烧杯的总质量为g,花生油的密度为$\mathrm{kg/m}^3$。
(3)在测量A的密度时,不慎碰坏了量筒,于是利用矿泉水瓶代替量筒继续进行实验,如图6-3-11丁所示,实验步骤如下:
①测出A的质量$m_1$;
②向矿泉水瓶中灌满水,拧紧瓶盖后擦干瓶子,测出其总质量$m_2$;
③,测出其总质量$m_3$;
④求得A的密度为$\rho =$(用$\rho_{\mathrm{水}}$、$m_1$、$m_2$和$m_3$来表示)。

6. (1)水平 右 (2)不规范 25 $0.9× 10^3$ (3)③将A放入矿泉水瓶中,溢出水后,拧紧瓶盖擦干瓶子 ④$\frac{m_1}{m_1 + m_2 - m_3}\rho _{\mathrm{水}}$ 【解析】(1)实验中,天平水平放置,游码移到标尺左端的零刻度线处,指针指在分度盘中线的左侧,应向右调节平衡螺母,直到天平平衡。(2)取砝码时要用镊子,题图乙中用手直接接触砝码是错误的。由题图丙可知,剩余花生油和烧杯的总质量$m_{\mathrm{剩}}=20\ \mathrm{g}+5\ \mathrm{g}=25\ \mathrm{g}$,花生油的密度$\rho =\frac{m}{V}=\frac{79\ \mathrm{g}-25\ \mathrm{g}}{60\ \mathrm{cm}^3}=0.9\ \mathrm{g/cm}^3=0.9× 10^3\ \mathrm{kg/m}^3$。(3)③将A放入矿泉水瓶中,溢出水后,拧紧瓶盖擦干瓶子,测出其总质量$m_3$。④A的体积$V_{\mathrm{A}}=V_{\mathrm{溢}}=\frac{m_1 + m_2 - m_3}{\rho _{\mathrm{水}}}$,A的密度$\rho =\frac{m_1}{V_{\mathrm{A}}}=\frac{m_1}{\frac{m_1 + m_2 - m_3}{\rho _{\mathrm{水}}}}=\frac{m_1}{m_1 + m_2 - m_3}\rho _{\mathrm{水}}$。

【分析】
本题是密度测量的实验题，需掌握天平的使用规则、密度公式及特殊方法测体积的思路。
(1) 天平使用前需水平放置，调平时指针偏左，平衡螺母向相反方向调节；
(2) 用手取砝码会污染砝码，不符合操作规范；剩余质量为砝码总质量，倒出花生油的质量由总质量减剩余质量得到，结合量筒体积计算密度；
(3) 无量筒时利用排水法测A的体积，排开水的体积等于A的体积，通过排开水的质量计算体积，再用A的质量与体积的关系求密度。
【解析】
(1) 天平使用时，首先要水平放置；游码移到标尺左端零刻度线后，图甲指针偏左，说明左侧较重，应将平衡螺母向右调节，直到横梁平衡。
(2) 用手直接拿砝码会腐蚀砝码，影响测量精度，做法不规范；图丙中砝码总质量为$20\ \mathrm{g}+5\ \mathrm{g}=25\ \mathrm{g}$，故剩余花生油和烧杯的总质量为$25\ \mathrm{g}$；倒出花生油的质量$m=79\ \mathrm{g}-25\ \mathrm{g}=54\ \mathrm{g}$，体积$V=60\ \mathrm{cm}^3$，则花生油的密度$\rho=\frac{m}{V}=\frac{54\ \mathrm{g}}{60\ \mathrm{cm}^3}=0.9\ \mathrm{g/cm}^3=0.9×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$。
(3) ③利用排水法测A的体积，需将A放入灌满水的矿泉水瓶中，待水溢出后拧紧瓶盖擦干瓶子，测出总质量$m_3$；④排开水的质量$m_{\mathrm{排}}=m_2+m_1-m_3$，A的体积$V_A=V_{\mathrm{排}}=\frac{m_{\mathrm{排}}}{\rho_{\mathrm{水}}}=\frac{m_1+m_2-m_3}{\rho_{\mathrm{水}}}$，因此A的密度$\rho=\frac{m_1}{V_A}=\frac{m_1}{\frac{m_1+m_2-m_3}{\rho_{\mathrm{水}}}}=\frac{m_1}{m_1+m_2-m_3}\rho_{\mathrm{水}}$。
【答案】
(1) 水平；右
(2) 不规范；25；$0.9×10^3$
(3) ③将A放入矿泉水瓶中，溢出水后，拧紧瓶盖擦干瓶子；④$\frac{m_1}{m_1 + m_2 - m_3}\rho_{\mathrm{水}}$
【知识点】
天平的使用；密度的计算；特殊方法测密度
【点评】
本题为密度测量的基础实验题，涵盖天平操作规范、密度公式应用、排水法测体积的原理，是初中物理密度实验的典型题型，需掌握实验操作要点和特殊测量的逻辑。
【难度系数】
0.6