Question

9．小明发现寒冷的冬天放在室外的盛水玻璃缸常常被冻裂，而空缸则不会，如图所示，是什么原因？请你先帮他做个计算：一满缸水的质量为1.2kg．（ρ_水=1.0×10³kg/m³；ρ_冰=0.9×10³kg/m³）
（1）这缸水的体积是多少？
（2）当夜晚全部结为冰时，冰的体积是多少？
（3）试解释玻璃缸被冻裂的原因．

Answer 1

分析 （1）已知一满缸水的质量和密度，利用密度公式变形可求得这缸水的体积；
（2）水结冰后质量不变，根据密度公式求出冰的体积；
（3）比较水与冰的体积，可知水缸破裂的原因．

解答 解：
（1）由ρ=$\frac{m}{V}$得，这缸水的体积：
V_水=$\frac{{m}_{水}}{{ρ}_{水}}$=$\frac{1.2kg}{1.0×{10}^{3}kg/{m}^{3}}$=1.2×10^-3m³ ；
（2）水全部结冰时，冰的质量和水的质量相等，
m_冰=m_水=1.2kg，
由ρ=$\frac{m}{V}$得
得冰的体积：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，水结冰后体积增大，所以水缸会被胀破．
答：（1）这缸水的体积为1.2×10^-3m³ ；
（2）当夜晚水全部结冰时，冰的体积为1.33×10^-3m³；
（3）水结成冰后体积变大，把水缸胀裂．

点评 本题主要考查了密度公式的应用，是一道基础题．注意质量是物体的属性，它不随物质的形状、状态、温度、位置的改变而改变．