题目内容

16．小华听说寒冬季节放在室外的水缸会破裂，这是怎么回事呢？她找到一个容积为 0.27m3 的水缸并盛满水，则水缸中水的质量为270kg．如果这些水全部结成冰（己知冰的密度为 0.9×103kg/m3），则冰的体积为0.3m3．小华通过观察又发现水缸的水总是首先从水面开始凝固的，那么寒冬室外的水缸会破裂的原因是冬天室外温度很低，水缸里的水放热，达到凝固点后逐渐结成了冰，等质量的水结冰后，体积变大，而水缸的容积不变，所以冬天水缸会被冰撑破．．

分析 （1）已知水的体积0.27m3，水的密度1.0×103kg/m3，根据m=ρV即可求出水的质量；
（2）质量是物体本身的一种属性，只有在所含物质的多少发生变化时才会改变，如果只是改变了状态则质量不会发生改变；水结成冰后，质量不变，冰的质量等于水的质量，又知冰的密度为0.9×103kg/m3，根据V=$\frac{m}{ρ}$可求出冰的体积；
（3）由公式V=$\frac{m}{ρ}$可知，质量一定时，密度小的体积大，由于水的密度大于冰的密度，所以当质量不变时，水结冰体积会增大，据此解释冬天室外的水缸会破裂的原因．

解答 解：
（1）根据ρ=$\frac{m}{V}$可得水的质量：
m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×0.27m3=270kg；
（2）水全部结成冰后，质量不变，所以冰的质量是270kg；
冰的体积为：
V冰=$\frac{m}{{ρ}_{冰}}$=$\frac{270kg}{0.9×1{0}^{3}kg/{m}^{3}}$=0.3m3；
（3）计算可知V冰＞V水，
所以，冬天室外温度很低，水缸里的水放热，达到凝固点后逐渐结成了冰，等质量的水结冰后，体积变大，而水缸的容积不变，所以冬天水缸会被冰撑破．
故答案为：270；0.3；冬天室外温度很低，水缸里的水放热，达到凝固点后逐渐结成了冰，等质量的水结冰后，体积变大，而水缸的容积不变，所以冬天水缸会被冰撑破．

点评 （1）物质状态发生变化时体积也发生变化，多数物质从液态变为固态时体积变小，但水例外．
（2）巩固物质的基本属性，考查密度公式的应用情况，确保会灵活应用密度的计算公式．

练习册系列答案
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长度l/m横截面积S/cm2伸长△l/cm
10.050.16
20.050.32
10.100.08
40.100.32
40.200.16
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