题目内容

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270dm³的水缸并盛满水，在密度表上查出冰的密度是0.9×10³ kg/m³，可以计算这些水全部结成冰后冰的体积为______m³．小华通过观察又发现水缸里的水总是从水面开始凝固，她终于明白了寒冬室外水缸会破裂的原因．
（1）写出计算冰的体积的过程：
（2）请你说出寒冬室外水缸会破裂的原因？

解：（1）∵ρ_水=1.0×10³kg/m³，v_水=270dm³=0.27m³．
∴据密度公式ρ= $\text{[math]}$ 得：m=ρv=1.0×10³kg/m³×0.27m³=270kg．
（2）∵质量是物体的一种属性，与物体的位置、形状、状态无关，
∴据密度公式ρ= $\text{[math]}$ 变形得V_冰= $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ =0.3m³．
∴V_冰＞V_水．
∴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：0.3．
分析：解答此题从以下知识点入手：
（1）水遇冷会凝固成冰，水的状态发生了变化，但质量不会改变；由密度公式ρ= $\text{[math]}$ 变形求得水的质量．
（2）质量是物体的一种属性，与物体的位置、形状、状态无关．再根据V= $\text{[math]}$ 即可求得冰的体积，然后可知水缸破裂的原因．
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．