学生版香河十二中王春民液面升降问题的分析.doc

液面升降问题是初中物理力学中的重点问题，它关系到学生对受力分析的理解，它包容了受力分析、液体压强、浮力知识的衔接与应用。同时还能更好更快的提高学生的解题速度。经过十几年的教学研究与应用现将液面升降问题总结如下：以下各种类型前提均为在侧壁竖直、底面水平容器内发生的现象。 一、 前后变化可融为一体类 例1 一块冰漂浮在柱形容器的水面上，全部融化后水面将如何变化？ 解析：这是一道最典型最基础的题型，当学生理解后，可作为其它类型题解决的知识点。直接分析，液面升降取决于冰融化后这部分水的体积与冰漂浮时排开水的体积变化，所以 方法一 比较体积变化法 当冰漂浮时，依漂浮条件可知， F浮=G冰 ρ水ɡV排= G冰 ⑴ 冰化后冰的重力与水的重力没有变化即 G冰=G水 ⑵ 由⑴⑵可得 ρ水ɡV排= G水 ρ水ɡV排=ρ水ɡV水 所以V排=V水 即液面不变。 方法二 变化前后总压力不变 冰融化后仍在容器内，所以容器底部所受总压力不变。融化前容器底部所受压力由液体水提供，融化后容器底部所受压力依然由液体水提供。 F前=F后 ρ前S器底=P后S器底 ρ水ɡh前S器底=ρ水ɡh后S器底 h前=h后 即液面不变。 二、固体类 从漂浮状态取下后投入水中 例2如下图：一竖直容器内漂浮一个木盒，木盒内装有一椭圆物，将椭圆物从木盒中取出投入水中，若椭圆物漂浮或悬浮在水中，则液面将如何变化？ =＞或 甲 乙 丙 方法一 比较体积变化法 解析：由甲图可知木盒、椭圆物漂浮时 F浮=G木+G物 ρ水ɡV排= G木+G物 V排=（G木+G物）/ρ水ɡ ① 由乙、丙图可知木盒漂浮，椭圆物漂浮或悬浮时 F木浮=G木 F物浮=G物 ρ水ɡV木排= G木 ρ水ɡV物排= G物 V木排= G木/ρ水ɡ ② V物排= G物/ρ水ɡ所以 V木排+ V物排= G木/ρ水ɡ+G物/ρ水ɡ ③ 由①③可得V排= V木排+ V物排 所以液面不变 方法二 变化前后总压力不变 投入前后容器底部所受压力均由液体水提供 解析： F前=F后 ρ前S器底=P后S器底 ρ水ɡh前S器底=ρ水ɡh后S器底 h前=h后 即液面不变。 若上题椭圆物从木盒中取出投入水中，椭圆物沉在如何变化？如图丁 丁 方法一 比较体积变化法 解析：开始状态和投入后木盒漂浮结论同上①②，椭圆物沉底时，依受力分析可知 F浮+F支持=G物 ρ水ɡV物排= G物—F支持 V物排= （G物—F支持）/ρ水ɡ ④ 由①②④可知 V排=（G木+G物）/ρ水ɡ ﹥ V木排+ V物排= G木/ρ水ɡ+（G物—F支持）/ρ水ɡ 所以液面下降。 方法二 变化前后总压力不变 解析：投入前容器底部压力由水提供，投入后容器底部压力由水和椭圆物共同提供。 F前=F后 ρ前S器底=P后S器底+F物 ρ水ɡh前S器底=ρ水ɡh后S器底+F物 ρ水ɡh前S器底﹥ρ水ɡh后S器底 h前﹥h后 液面下降 结：投入后若漂浮或悬浮时 液面不变；投入后沉底时液面下降。 练习 1.一块冰漂浮在一杯浓盐水中，如果冰全部熔化后，液面将 [　]　　A．上升； B．不变；C．下降； D．无法确定． 2.一块冰用线系着浸没在盐水中,当冰完全熔化后,液面将____ 3.一杯浓桔汁加了冰块后刚好不会溢出．如果冰块完全熔化， 杯中桔汁 [ ]　　A．将会溢出 B．液面将会下降 C．仍然刚好不会溢出 4.浮在水面上的一块冰内含有铅块，当冰熔化后，水面的高度应比原来______．一块冰中含有一个小气泡，浮在水面上，当冰熔化之后水面将： ［ ］　A.水面将上升　B.水面维持原来的位置　C.水面将下降 D.因为有气泡存在无法确定 5.在一个不大的池塘中浮着一只装满石块的小船，假如船上的人把石块投进水里，水面的高度会不会发生变化？ 6.在塑料盒里放有一些小钢珠，将塑料盒放到盛水的容器中，它浮在水面上，如果将盒内的钢珠拿出投入水中，则容器中的水面将　　　　　　　　　　　　［　　］A.上升 　B.下降 　C.不变　 D.无法判定 7.水面上浮着一木块,木块上放一体积为1分米3重7.84N的物体,如果将物体从木块上拿下并放入水中,当木块和物体都静止时,容器中的水面将 A上升 B 下降C