初二浮力液面升降

.,浮力與液面升降,路陽九年制學(xué)校王地華,.,關(guān)于液面升降的問題的類型,一、浮冰問題討論浮冰或嵌有其他物體的浮冰熔化后液面的升降。,二、拋載問題,.,解決浮力與液面升降的方法：,比較體積V排和V實,利用“狀態(tài)法”速斷液面變化,1、浮冰嵌有固體的浮冰熔化后液面的升降,討論純浮冰或嵌有（液體、氣體）的浮冰熔化后液面的升降,2、拋載問題,.,1、比較體積變化法：比較的是冰熔化前在液體中排開液體的體積和冰熔化成水后的總體積的大小關(guān)系：若前體積大于后體積，液面下降；若前體積等于后體積，液面不變；若前體積小于后體積，液面上升。,.,什么叫狀態(tài)法所謂“狀態(tài)法”，就是對變化前后液體中的物體所處的狀態(tài)進行比較來判斷液面的升降,（二）、如何用“狀態(tài)法”速斷液面升降若變化前后液體中的物體都處于漂浮、懸浮狀態(tài)，而無沉體出現(xiàn)，則液面不變；若液體中的物體，在變化前無沉體，而變化后有沉體出現(xiàn)，則液面下降；若液體中的物體，在變化前有沉體，而變化后無沉體出現(xiàn)，則液面升高說明：變化前后液體中物體的總質(zhì)量保持不變；容器中液體的密度不變,.,（三）、證明設(shè)液體中的物體的總重為G，變化前后在液體中所受的總浮力分別為浮、浮若變化前后均無沉體出現(xiàn)，由浮沉條件知浮浮，液排液排，則排排，故液面不變?nèi)糇兓盁o沉體，變化后有沉體，由浮沉條件知浮，浮，則浮浮，即排排，故液面下降若變化前有沉體，變化后無沉體，由浮沉條件知浮，浮，則浮浮，即排排，故液面上升,.,“狀態(tài)法”速斷液面升降,.,一、純冰漂浮在不同液體中熔化后液面的升降情況：1、純冰在純水中熔化；(液面高度不變)2、純冰在鹽水(或其它密度比水大的液體)中熔化；(液面高度上升)3、純冰在密度比水小的液體中熔化；(液面高度下降),一、浮冰問題,.,二、含有液體雜質(zhì)的冰漂浮在水中熔化后的液面升降情況：1、含有煤油(或其它密度比水小的液體)的冰塊在純水中熔化；(液面高度上升)2、含有鹽水(或其它密度比水大的液體)的冰塊在純水中熔化；(液面高度下降),.,三、含有氣體的冰漂浮在水中熔化后的液面升降情況：1、一塊冰漂浮在容器的水面上，冰塊中含有一定質(zhì)量的氣體(空氣、氫氣、二氧化碳)，當(dāng)冰完全熔化后，容器中的水面如何變化？(液面高度下降)2、若漂浮在水面上的冰塊中有一氣泡，當(dāng)冰塊熔化后水面將怎么變化？冰塊里的氣泡的質(zhì)量可以忽略不計(液面高度不變),.,四、含有固體雜質(zhì)的冰漂浮在水中熔化后的液面升降情況：1、含有木塊(或其它密度比水小的固體)的冰塊在純水中熔化；(液面高度不變)2、含有石塊(或其它密度比水大的固體)的冰塊在純水中熔化；(液面高度下降),“狀態(tài)法”,.,純冰漂浮在純水中熔化后液面高度不變,例1：有一塊冰浮在容器的水面上，當(dāng)冰塊完全熔化后，水面高度將怎樣變化？解析：冰塊熔化前排開水的體積(即圖中斜線部分)為：V排F浮/水gG冰/水gm冰/水(漂浮時F浮G冰)冰塊化成的水的體積為：Vm水/水m冰/水(冰化成水后質(zhì)量不變m冰=m水)所以液面高度不變推論：純水水面上浮有純冰.當(dāng)冰熔化時液面將不變。當(dāng)冰熔化時，水對容器底的壓強不變。,.,與例1.相比,例2：若一冰塊在水中，冰塊與容器底部相接觸并相互間有壓力，則當(dāng)冰塊完全熔化后，容器內(nèi)的水面將怎樣變化？解析：冰塊沒有漂浮在水面上，冰塊所受浮力小于冰塊所受重力，所以熔化前F浮G冰，而F浮=G排=水gV排，即水gV排G冰，故得V排G冰/(水g)熔化為水的體積V水=m水/水=m冰/水=G冰/(水g)所以V排V水，即熔化后水面要上升。,.,純冰漂浮在鹽水(或其它密度比水大的液體)中熔化后液面高度上升,例3：有一塊冰漂浮在一杯濃鹽水中(冰的密度是09103千克米3；濃鹽水的密度是11103千克米3)如果冰塊全部熔化后，則()A液面不變B液面上升C液面下降D無法判斷解析：冰塊熔化前，在鹽水中處于漂浮狀態(tài)則有F浮=G，即鹽gV排=m冰gV排=m冰/鹽.(1)冰塊熔化后，排開液體的體積等于冰熔化成水的體積，即V排=V水=m水/水(冰化成水后質(zhì)量不變m冰=m水,m水/水m冰/水).(2)比較冰塊熔化前與冰塊熔化后排開液體的體積可得m冰=m水,水V排，冰塊在濃鹽水中熔化后。液面上升,.,純冰漂浮在密度比水小的液體中熔化后液面高度下降,例4：有一塊冰漂浮在一杯酒精(或煤油等)中，當(dāng)冰塊完全熔化后，液面高度將怎樣變化？解析：冰塊熔化前，在酒精中處于漂浮狀態(tài)則有F浮=G，即酒gV排=m冰gV排=m冰/酒.(1)冰塊熔化后，排開液體的體積等于冰熔化成水的體積，即V排=V水=m水/水(冰化成水后質(zhì)量不變m冰=m水,m水/水m冰/水).(2)比較冰塊熔化前與冰塊熔化后排開液體的體積可得m冰=m水,酒水。比較(1).(2)可知V排水，VV排所以液面下降。推論：當(dāng)冰塊中含有密度比水大的物體(如小鐵塊、鹽水等)或?qū)⒚芏缺人蟮奈矬w放在冰塊上浮于容器內(nèi)水面上，則冰熔化后，物體沉入水底，水面將下降。,.,例1：,如圖，在盛水的容器內(nèi)漂浮一木盆，木盆內(nèi)有一個鐵球。試想，若把鐵球拿出放入水中，液面高度將如何變化？,.,如圖所示，在盛水的容器底部有一鐵球，上面漂浮著一個木盆，若將鐵球撈出放入盆里，盆仍漂浮在水面，容器中水面將如何變化？,.,例2：,如圖，在盛水的容器內(nèi)漂浮一木盆，木盆內(nèi)有一個木球。試想，若把木球拿出放入水中，液面高度將如何變化？,.,例3：,如圖，在盛水的容器內(nèi)漂浮一木盆，木盆內(nèi)有一個空心金屬球。試想，若把金屬球拿出放入水中，液面高度將如何變化？,.,變化前,變化后,液面變化,下降,上升,不變,不變,.,若變化前后液體中的物體都處于漂浮、懸浮狀態(tài)，而無沉底物體出現(xiàn)，則液面不變；若液體中的物體，在變化前無沉底物體，而變化后有沉底物體出現(xiàn)，則液面下降；若液體中的物體，在變化前有沉底物體，而變化后無沉底物體出現(xiàn)，則液面升高。,.,1、容器的水面上漂著一塊冰，當(dāng)冰熔化成水后，容器中水面的變化情況是（）A、升高B、降低C、不變D、無法判斷,.,2、池塘中水面上漂浮一艘小木船，木船中裝有木塊，若將木船中的木塊放入池塘的水中，池塘的水面。（選填上升、下降或不變),不變,注：液面不上升的原因：裝木頭的木船漂浮，所以木頭加船的重力等于浮力。而現(xiàn)在，船與木頭雖然分開，但兩種物體都漂浮在水面，總浮力依然沒有改變。那么兩次的浮力都是相等的，排開的水中也是相等的，所以排開水的體積是不變的。,.,3、盛水的容器中有一小盆，浮在水面上，盆里有水，將盆里的水淘到容器中后，容器中的水面將（）A、升高B、降低C、不變D、無法判斷,C,注：在一開始的時