Question

（2012?兴化市模拟）小华听说冬天最冷的时候放在室外的水缸冻破，这是怎么回事呢？小华打算用实验来研究，她找来一个容积为0.27m³的水缸并上满水，已知冰的密度是0.9×10³kg/m³，可以算出如果水全部结冰冰的体积是

0.3

m³，小华通过观察又发现水总是首先从水面开始凝固的，她终于明白了原来水缸不是被冻破的，而是被

冰

（水、冰）撑破的！

Answer 1

分析：解决此题需掌握：
（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=

m

V

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=

m

ρ冰

即可求得冰的体积，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．
∴据密度公式ρ=

m

V

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=

m

V

变形得V=

m

ρ冰

=

270kg

0.9×103kg/m3

=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；冰．

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．