Question

16．汝城八中八年级物理兴趣小组的同学利用一定量的水探究水的体积与温度之间的关系，并获得了如图所示的曲线，请据此回答以下的问题：
①图中AB段反映的物理现象是在0-4℃内，水的体积随温度的升高而减小；图中BC段反映的物理现象是4℃以上时，水的体积随温度的升高而增大；
②由以上分析可知，水在4℃时密度最大；
③寒冬，湖面结冰后湖底的鱼一样能够游动，请你判断湖底的温度为4℃．

Answer 1

分析 运用图象法解答问题的一般步骤是：
（1）明确图象中横纵坐标表示的物理量分别是什么；
（2）注意认清横坐标和纵坐标上各表示的最小分格的数值大小和单位；
（3）明确图象所表示的物理意义；
（4）根据图象对题目提出的问题作出判断，得到结论．

解答 解：①图象的横轴是温度，纵轴是体积，所以该图象是体积随温度变化的图象．
从点A到点B，温度从0℃-4℃，逐渐升高，而水的体积在减小．所以AB段反映的物理现象是：在0-4℃内，水的体积随温度的升高而减小．
从点B到点C，温度从4℃开始逐渐升高，同时体积也在增大．所以BC段反映的物理现象是：4℃以上时，水的体积随温度的升高而增大．
②从图来看，水温在4℃时体积最小，由于物体的质量与温度无关，那么由ρ=$\frac{m}{V}$可知：此时水的密度最大．
③密度大的水会向下沉，所以湖底的水温是4℃．
故答案为：①在0-4℃时，水的体积随温度的升高而减小；4℃以上时，水的体积随温度的升高而增大；②密度最大；③4℃．

点评 温度能够改变物质的密度，本题中的图象虽然反映的是体积随温度变化情况，其实反映的是密度随温度变化情况．
事实表明，4℃的水的密度最大．温度高于4℃时，随着温度的升高，水的密度越来越小；温度低于4℃时，随着温度的降低，水的密度也越来越小．水凝固成冰时体积变大，密度变小．人们把水的这个特性叫做水的反常膨胀．