Question

9．小明發(fā)現(xiàn)寒冷的冬天放在室外的盛水玻璃缸常常被凍裂，而空缸則不會(huì)，如圖所示，是什么原因？請(qǐng)你先幫他做個(gè)計(jì)算：一滿缸水的質(zhì)量為1.2kg．（ρ_水=1.0×10³kg/m³；ρ_冰=0.9×10³kg/m³）
（1）這缸水的體積是多少？
（2）當(dāng)夜晚全部結(jié)為冰時(shí)，冰的體積是多少？
（3）試解釋玻璃缸被凍裂的原因．

Answer 1

分析 （1）已知一滿缸水的質(zhì)量和密度，利用密度公式變形可求得這缸水的體積；
（2）水結(jié)冰后質(zhì)量不變，根據(jù)密度公式求出冰的體積；
（3）比較水與冰的體積，可知水缸破裂的原因．

解答 解：
（1）由ρ=$\frac{m}{V}$得，這缸水的體積：
V_水=$\frac{{m}_{水}}{{ρ}_{水}}$=$\frac{1.2kg}{1.0×{10}^{3}kg/{m}^{3}}$=1.2×10^-3m³ ；
（2）水全部結(jié)冰時(shí)，冰的質(zhì)量和水的質(zhì)量相等，
m_冰=m_水=1.2kg，
由ρ=$\frac{m}{V}$得
得冰的體積：V_冰=$\frac{{m}_{冰}}{{ρ}_{冰}}$=$\frac{1.2kg}{0.9×1{0}^{3}kg/{m}^{3}}$≈1.33×10^-3m³；
（3）V_冰＞V_水，水結(jié)冰后體積增大，所以水缸會(huì)被脹破．
答：（1）這缸水的體積為1.2×10^-3m³ ；
（2）當(dāng)夜晚水全部結(jié)冰時(shí)，冰的體積為1.33×10^-3m³；
（3）水結(jié)成冰后體積變大，把水缸脹裂．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了密度公式的應(yīng)用，是一道基礎(chǔ)題．注意質(zhì)量是物體的屬性，它不隨物質(zhì)的形狀、狀態(tài)、溫度、位置的改變而改變．