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)實驗數(shù)據(jù)作出V-t圖象，如圖所示．請根據(jù)此圖象回答以下問題：
（1）圖象中AB段反映的物理現(xiàn)象是

在0-4℃時，水的體積隨溫度的升高而減小

，
（2）BC段反映的物理現(xiàn)象是

4℃以上時，水的體積隨溫度的升高而增大

_；
（3）在北方寒冷的冬天，湖面上結(jié)了厚厚一層冰，而魚卻能在湖底自由地生活．請你估計一下，湖底的溫度約為

4

℃；
（4）溫度計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溫液體（說出一點）？

在0-4℃內(nèi)無法標(biāo)注溫度計的刻度

．

Answer 1

分析：運用圖象法解答問題的一般步驟是：
（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)圖象對題目提出的問題作出判斷，得到結(jié)論．

解答：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A到點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B到點C，溫度從4℃開始逐漸升高，同時體積也在增大．
所以BC段反映的物理現(xiàn)象是：4℃以上時，水的體積隨溫度的升高而增大．
（3）從圖來看，水溫在4℃時體積最小，由于物體的質(zhì)量與溫度無關(guān)，那么由ρ=

m

v

可知：此時水的密度最大．密度大的水會向下沉，所以湖底的水溫是4℃．
（4）因為水的比熱容較大，吸收相同的熱量，水的溫度變化小，用水做溫度計靈敏度低；另外水還有反常膨脹，在0～4℃，當(dāng)溫度升高時，水體積縮小；因此在0-4℃內(nèi)無法標(biāo)注溫度計的刻度．
答案為：（1）在0-4℃時，水的體積隨溫度的升高而減�。�
（2）4℃以上時，水的體積隨溫度的升高而增大．
（3）4．
（4）在0-4℃內(nèi)無法標(biāo)注溫度計的刻度．

點評：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，其實反映的是密度隨溫度變化情況．
事實表明，4℃的水的密度最大．溫度高于4℃時，隨著溫度的升高，水的密度越來越小；溫度低于4℃時，隨著溫度的降低，水的密度也越來越�。�水凝固成冰時體積變大，密度變小．人們把水的這個特性叫做水的反常膨脹．