初中物理尖子生自主招生培优讲义版块10 浮力 专题10-3　液面升降问题 （学生版） .pdf

专题10-3液面升降问题

知识·解读

一、纯冰熔化类型：

此类题型的重要推论：

（1）若冰块漂浮于水中，则冰熔化后液面不变；

（2）若冰块漂浮于密度大于水的液体中，则冰熔化后液面上升；

（3）若冰块漂浮于(或浸没于)密度小于水的液体中，则冰熔化后液面下降。

二、冰块与其他物体组合漂浮类型

此类题型的重要推论：

（1）若ρρ，则冰熔化后液面下降；

物水

（2）若ρρ，则冰熔化后液面不变；

物水

（3）若ρρ，则冰熔化后液面不变。

物水

三、分析方法：

①基本公式法；②受力分析法；③等效替代法（以上推论及分析方法会在后文例题中

讲解）

典例·解读

类型一：纯冰熔化于纯水

例、有一块冰浮在容器的水面上，当冰块完全熔化后，水面高度将怎样

1

变化？

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【答案】液面高度不变．

【解析】利用基本公式推导推论：

∵漂浮时F＝G

浮冰

冰块熔化前排开水的体积（即图中水下部分）为：

V＝F/ρg＝G/ρg＝m/ρ

排浮水冰水冰水

又∵冰化成水后质量不变：即mm

冰水

∴冰块化成的水的体积为：V＝m/ρ＝m/ρ

水水冰水

所以液面高度不变（相当于冰块化成的水刚好填补满了图中的水下部分）

也即推论（1）：若冰块漂浮于水中，则冰熔化后液面不变；

类型二：纯冰熔化于其他溶液

例、将冰块放在浓盐水中，液面位置如图所示，若冰完全熔化，杯中液面高度

2

将()

A.上升B.下降C.不变D.无法确认

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【答案】液面高度不变．

【解析】方法一：基本公式法

判断与的大小关系

VV

排水

当冰漂浮在盐水中，当冰化为水后，质量不变

由于，所以，液面上升。

方法二：受力分析法

根据、，判断容器底部所受液体压强是否变化，进而推断液体深度的变化。

冰熔化前后，容器底部所受液体压力等于冰块和盐水的总重力，因此液体对容器底部的压

强不变。但冰熔化后，盐水的密度变小，根据pgh知，液体深度变大，即液面升高。

液

方法三：等效替代法

我们可以将物体中的液体（或冰熔化后水）近似处理为利用轻质薄膜紧密包好后放入容器。

就可以利用上题中的分析方法判断出液面变化；然后假设将薄膜戳破之后，判断液体的流

动引起的液面升降。

漂浮于盐水中的冰块熔化为水之后，由于薄膜包好的水的密度小于盐水，因此继续漂浮并有

部分体积露出水面，总浮力仍等于总重力保持不变，因此液面将保持不变。然后戳破薄膜，

露出液面部分的水将分散开来，增加液面的高度，因此液面实际将上升。

由此总结出以下推论：

（2）若冰块漂浮于密度大于水的液体中，则冰熔化后液面上升；

（3）若冰块漂浮于(或浸没于)密度小于水的