Question

例外的脹縮
一般的物質(zhì)都是熱脹冷縮，但是也有例外，比如水．溫度在0-4℃之間時，它是熱縮冷脹，水在4℃時，密度最大，高于或低于這一溫度，密度都會減少．冰總是結(jié)在上面，就是跟水的這種特殊“脾氣”有關(guān)．
寒冷的冬天，水的表面直接跟冷空氣接觸，冷得很快，溫度降到4℃時就沉到下面，下面溫度比較高的水密度小就浮上來，上下位置不斷交換，逐漸使所有的水溫度都降到4℃．如果繼續(xù)降溫，表面的水降到4℃以下，就變成熱縮冷脹了，于是就形成了3℃的水浮在4℃的水上面，2℃的水浮在3℃的水上面…0℃的水在最上面的場景，表面的水開始結(jié)冰．假如水深一些，冰奶厚，水底的溫度仍是4℃．
（1）水結(jié)成冰后，它的質(zhì)量

不變

，體積

變大

，密度

變小

（均填“變大”“變小”或“不變”）
（2）在冰和水交界處的溫度是

D

A．1℃B．2℃C．3℃D．0℃
（3）在寒冷的北方，魚、蝦能夠在冰層的河水中安全過冬的原因是

由于水的反常膨脹，河底水的密度最大，其溫度保持在4℃

．

Answer 1

分析：（1）質(zhì)量是指物體所含物質(zhì)的多少，是物體的一種屬性，一個物體位置、狀態(tài)的改變不會使質(zhì)量發(fā)生變化．
一定質(zhì)量的水結(jié)冰，狀態(tài)改變、體積改變，密度的變化用公式ρ=

m

V

分析．
（2）水與冰的交界處，水和冰的溫度是相同的，等于冰水混合物的溫度．
（3）根據(jù)水具有反常膨脹的特點和對流的知識進(jìn)行解答為什么在較深的河底魚能安全過冬．

解答：解：（1）質(zhì)量是物體的一種屬性，由物體所含物質(zhì)的多少決定，不隨物體的位置、狀態(tài)、形狀的變化而變化，所以水結(jié)冰后質(zhì)量不變；根據(jù)密度的計算公式ρ=

m

V

得V=

m

ρ

即可知，質(zhì)量一定時，冰與水相比密度變小，則冰的體積變大．
（2）冰和水的交界處，有冰有水，其溫度等于冰水混合物的溫度0℃．故選D；
（3）水具有反常膨脹的特點，當(dāng)水從4℃降到0℃的過程中，其體積變小，但質(zhì)量不變，由ρ=

m

V

可知水的密度將增大；
而密度大的水下降、密度小的水上升，形成對流，所以較深河底的水溫是4℃，這樣的溫度使河底魚能安全過冬．
故答案為：（1）不變；變大；變��；（2）D；（3）由于水的反常膨脹，河底水的密度最大，其溫度保持在4℃．

點評：此題考查與密度有關(guān)的物理現(xiàn)象，知道水具有反響膨脹的特點，即4℃水的密度最大，還要知道冰水混合物體的溫度，這些是解答此題的關(guān)鍵．