Question

（2012?興化市模擬）小華聽說冬天最冷的時候放在室外的水缸凍破，這是怎么回事呢？小華打算用實驗來研究，她找來一個容積為0.27m³的水缸并上滿水，已知冰的密度是0.9×10³kg/m³，可以算出如果水全部結(jié)冰冰的體積是

0.3

m³，小華通過觀察又發(fā)現(xiàn)水總是首先從水面開始凝固的，她終于明白了原來水缸不是被凍破的，而是被

冰

（水、冰）撐破的！

Answer 1

分析：解決此題需掌握：
（1）水遇冷會凝固成冰，水的狀態(tài)發(fā)生了變化，但質(zhì)量不會改變；由密度公式ρ=

m

V

變形求得水的質(zhì)量，
（2）質(zhì)量是物體的一種屬性，與物體的位置、形狀、狀態(tài)無關(guān)．再根據(jù)V=

m

ρ冰

即可求得冰的體積，然后可知水缸破裂的原因．

解答：解：（1）∵ρ_水=1.0×10³kg/m³，v_水=0.27m³．
∴據(jù)密度公式ρ=

m

V

得：m=ρv=1.0×10³kg/m³×0.27m³=270kg．
（2）∵質(zhì)量是物體的一種屬性，與物體的位置、形狀、狀態(tài)無關(guān)，
∴據(jù)密度公式ρ=

m

V

變形得V=

m

ρ冰

=

270kg

0.9×103kg/m3

=0.3m³．
∴v_冰＞v_水．
∴冬天室外溫度很低，水缸里的水放熱，達到凝固點后逐漸結(jié)成了冰，等質(zhì)量的水結(jié)冰后，體積變大，而水缸的容積不變，所以冬天水缸會被冰撐破．
故答案為：0.3；冰．

點評：（1）物質(zhì)狀態(tài)發(fā)生變化時體積也發(fā)生變化，多數(shù)物質(zhì)從液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)時體積變小，但水例外．
（2）鞏固物質(zhì)的基本屬性，考查密度公式的應(yīng)用情況，確保會靈活應(yīng)用密度的計算公式．