Question

某同學(xué)利用一定量的水，研究水的體積和溫度的關(guān)系，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出V-t圖象，如圖所示．請(qǐng)根據(jù)此圖象回答以下問(wèn)題：
（1）圖象中AB段反映的物理現(xiàn)象是________，
（2）BC段反映的物理現(xiàn)象是_________；
（3）在北方寒冷的冬天，湖面上結(jié)了厚厚一層冰，而魚(yú)卻能在湖底自由地生活．請(qǐng)你估計(jì)一下，湖底的溫度約為_(kāi)_______℃；
（4）溫度計(jì)中的液體通常是水銀、酒精或煤油等，為什么不能用水作為測(cè)溫液體（說(shuō)出一點(diǎn)）？________．

Answer 1

解：（1）圖象的橫軸是溫度，縱軸是體積，所以該圖象是體積隨溫度變化的圖象．
從點(diǎn)A到點(diǎn)B，溫度從0℃-4℃，逐漸升高，而水的體積在減�。�
所以AB段反映的物理現(xiàn)象是：在0-4℃內(nèi)，水的體積隨溫度的升高而減�。�
（2）從點(diǎn)B到點(diǎn)C，溫度從4℃開(kāi)始逐漸升高，同時(shí)體積也在增大．
所以BC段反映的物理現(xiàn)象是：4℃以上時(shí)，水的體積隨溫度的升高而增大．
（3）從圖來(lái)看，水溫在4℃時(shí)體積最小，由于物體的質(zhì)量與溫度無(wú)關(guān)，那么由ρ=可知：此時(shí)水的密度最大．密度大的水會(huì)向下沉，所以湖底的水溫是4℃．
（4）因?yàn)樗�的比熱容較大，吸收相同的熱量，水的溫度變化小，用水做溫度計(jì)靈敏度低；另外水還有反常膨脹，在0～4℃，當(dāng)溫度升高時(shí)，水體積縮��；因此在0-4℃內(nèi)無(wú)法標(biāo)注溫度計(jì)的刻度．
答案為：（1）在0-4℃時(shí)，水的體積隨溫度的升高而減�。�
（2）4℃以上時(shí)，水的體積隨溫度的升高而增大．
（3）4．
（4）在0-4℃內(nèi)無(wú)法標(biāo)注溫度計(jì)的刻度．
分析：運(yùn)用圖象法解答問(wèn)題的一般步驟是：
（1）明確圖象中橫縱坐標(biāo)表示的物理量分別是什么；
（2）注意認(rèn)清橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)上各表示的最小分格的數(shù)值大小和單位；
（3）明確圖象所表示的物理意義；
（4）根據(jù)圖象對(duì)題目提出的問(wèn)題作出判斷，得到結(jié)論．
點(diǎn)評(píng)：溫度能夠改變物質(zhì)的密度，本題中的圖象雖然反映的是體積隨溫度變化情況，其實(shí)反映的是密度隨溫度變化情況．
事實(shí)表明，4℃的水的密度最大．溫度高于4℃時(shí)，隨著溫度的升高，水的密度越來(lái)越�。粶囟鹊陀�4℃時(shí)，隨著溫度的降低，水的密度也越來(lái)越�。�水凝固成冰時(shí)體積變大，密度變�。�人們把水的這個(gè)特性叫做水的反常膨脹．