關(guān)于初中物理中“液面”升降判斷方法淺析

1、關(guān)于初中物理“液面”升降判斷方法淺析 單位:重慶墊江職業(yè)教育中心 作者:冉智強(qiáng)摘 要：在初中物理“浮力”一章中，常碰到這樣一類問題：“在一個裝有水的容器中浮著一冰塊或者冰塊里含有其他物體。當(dāng)冰塊完全熔化后，若不考慮容器的熱膨脹，液面將如何變化？”下面就這個問題進(jìn)行討論。關(guān)鍵詞：冰塊 熔化 液面升降在初中物理“浮力”一章中，有一類問題專門研究經(jīng)過某一與浮力有關(guān)的物理過程后判斷液面的升降，對于此類問題，學(xué)生理解起來非常困難，解答時經(jīng)常出現(xiàn)錯誤，如果把此類問題進(jìn)行歸納總結(jié)，則會起到事半功倍的效果，對于選擇題和填空題既準(zhǔn)確又快捷，下面本人將此類問題見解分析如下：冰塊圖1第一種情況：如圖1所示，一塊冰漂

2、浮在水面上，當(dāng)冰塊全部熔化后，水面如何變化？分析：因為冰塊漂浮在水面上，則： F浮=G冰即： 水V排g=m冰g所以： V排=m冰/水而冰熔化完后，由于都是水，是懸浮在杯中：即： F浮=G水又因為：物體質(zhì)量不隨物質(zhì)狀態(tài)而變化。即： m水= m冰所以： 水V排g=m水g=m冰g V排=m冰/水因為： V排=V排故水面高度不變；但如果是在鹽水中，由于熔化后將鹽水稀釋，鹽水密度變小，則鹽水液面會上升(如全球冰川熔化海平面上升)。第二種情況：如圖2所示，一塊冰（內(nèi)含有一木塊）漂浮在水面上，當(dāng)冰塊熔化完后，液面如何變化？冰塊木塊圖2分析：因為冰塊內(nèi)含木塊漂浮在水面上，則： F浮=G總=G木+G冰即： 水V

3、排g=m木g+m冰g所以： V排=（m木+m冰）水而冰塊熔化后，木塊仍漂浮在水面上，則： F木浮=G木即： V木排=m木g/水g=m木/水那么：V總排=V水排+V木排= m木/水+m冰/水=（m冰+m木）/水因為： V總排=V排故水面高度不變；如果是鹽水，熔化完后液面仍然下降。冰塊氣泡圖3第三種情況：如圖3所示，一塊冰（內(nèi)含一氣泡）漂浮在水面上，當(dāng)冰塊全部熔化完后，水面又將如何？分析：因為冰塊（內(nèi)含氣泡）漂浮在水面上，則： F浮=G總=G氣+G冰即： 水V排g=m氣g+m冰g V排=（m氣+m冰）/水而冰塊全部熔化后，氣泡跑掉，此時排開水體積為V總排則： V總排=m水/水因為： V總排V排故水

4、面高度下降；但如果忽略氣泡質(zhì)量或里為真空，則水面高度不變。綜合情況一、情況二、情況三可知：如果冰塊內(nèi)含物質(zhì)的密度有物水時，全部熔化后，液面高度不發(fā)生改變，但要除氣泡外。第四種情況：如圖4所示，一塊冰（內(nèi)含一塊石頭）漂浮在水面上，冰塊熔化后，水面高度又如何變化？冰塊石塊圖4分析：由于冰塊（含石塊）漂浮，所以 F浮=G石+G冰即： 水V排g=m石g+m冰g V排=（m石+m冰）/水因為冰塊熔化后，質(zhì)量不變，則： m水=m冰即： V水排=m冰g/水g那么： V總排=V水排+V石排=m冰g/水g+F浮/水g而又因為冰塊熔化后，石塊下沉，則： F石浮 G石所以： V總排=（m冰g+F石?。?水g水時，熔化完后，水面將會下降。同時可