《2025年新课程初中物理同步训练八年级全一册沪科版福建专版》

易拉罐装的饮料都有禁止冷冻的说明,图5-8为易拉罐冷冻后炸开的图片。请你结合所学知识简要说明原因。(已知$\rho_{水} = 1.0\mathrm{g/cm^3}$,$\rho_{冰} = 0.9\mathrm{g/cm^3}$)

- 分析：饮料的主要成分是水,水凝固时质量不变,而冰的密度小于水的密度,根据$\rho = \dfrac{m}{V}$可知,水凝固成冰后体积会变大。由于易拉罐是密封的,冷冻后罐内饮料的体积变大,即冷冻后饮料会膨胀,将易拉罐炸开。
- 解：当水凝固成冰后,质量保持不变,由于$\rho_{水} ＞ \rho_{冰}$,根据$\rho = \dfrac{m}{V}$可知,其体积变大,则密封的易拉罐会被炸开。
- 策略提炼：解决与密度相关的实际问题时,要紧扣密度知识和实际情境来解决问题。另外,对水这种物质还需清楚“水凝固时体积变大”的现象,并灵活应用这一原理来解释生活中有关的现象。

答案： 饮料的主要成分是水，水凝固成冰时，质量$m$不变，已知$\rho_{水}=1.0\mathrm{g/cm^3}$，$\rho_{冰}=0.9\mathrm{g/cm^3}$，即$\rho_{水}＞\rho_{冰}$。
根据$\rho=\frac{m}{V}$可得$V = \frac{m}{\rho}$，当质量$m$不变时，密度$\rho$变小，体积$V$会变大。
易拉罐是密封的，水凝固成冰后体积变大，内部压强增大，从而将易拉罐炸开。
综上，易拉罐装饮料禁止冷冻是因为水凝固成冰后体积变大，密封的易拉罐会被炸开。

- 举一反三：古代劳动人民巧妙利用水来开山采石。冬天时,在白天给石头打一个洞,再往洞里灌满水并封严实,待晚上降温,水凝固成冰后石头就裂开了。下列说法中正确的是(C)。
A.石头裂开后密度减小
B.石头裂开后密度增大
C.水凝固成冰后体积增大而使石头裂开
D.水凝固成冰后质量增大而使石头裂开

答案： C

1. 四川三星堆遗址出土的金面具残片,其质量大约是$280\mathrm{g}$,根据残片体积推测完整面具的质量应超过$500\mathrm{g}$。面具残片和完整面具有相同的(B)。
A.质量
B.密度
C.体积
D.面积

答案： B

2. 质量相等的实心木球和铁球,体积较大的是木球；体积相等的实心木球和铁球,质量较小的是木球。

答案： 木球 木球

3. 一瓶水凝固成冰后,由于其质量不变,且水的密度大于冰的密度,因此它的体积变大。

答案： 不变 大于 变大

4. 生活中人们常用汞温度计,它利用液体热胀冷缩的原理来测量体温。当温度计示数上升后,汞的质量不变,密度变小。

答案： 不变 变小