初二浮力与液面升降相关的问题

1、初二浮力与液面升降相关的问题第1页，共13页，2022年，5月20日，13点23分，星期一分析液面升降的主要类型有：一、纯冰漂浮在不同液体中熔化后液面的升降情况： 1、纯冰在纯水中熔化；(液面高度不变) 2、纯冰在盐水(或其它密度比水大的液体)中熔化；(液面高度上升) 3、纯冰在密度比水小的液体中熔化；(液面高度下降)第2页，共13页，2022年，5月20日，13点23分，星期一二、含有固体杂质的冰漂浮在水中熔化后的液面升降情况： 4、含有木块(或其它密度比水小的固体)的冰块在纯水中熔化；(液面高度不变) 5、含有石块(或其它密度比水大的固体)的冰块在纯水中熔化；(液面高度下降)第3页，共13

2、页，2022年，5月20日，13点23分，星期一三、含有液体杂质的冰漂浮在水中熔化后的液面升降情况： 6、含有煤油(或其它密度比水小的液体)的冰块在纯水中熔化；(液面高度上升) 7、含有盐水(或其它密度比水大的液体)的冰块在纯水中熔化；(液面高度下降)第4页，共13页，2022年，5月20日，13点23分，星期一四、含有气体的冰漂浮在水中熔化后的液面升降情况： 8、一块冰漂浮在容器的水面上，冰块中含有一定质量的气体(空气、氢气、二氧化 碳)，当冰完全熔化后，容器中的水面如何变化？ (液面高度不变)第5页，共13页，2022年，5月20日，13点23分，星期一 纯冰漂浮在纯水中熔化后液面高度不变

3、例1：有一块冰浮在容器的水面上，当冰块完全熔化后，水面高度将怎样变化？解析：冰块熔化前排开水的体积(即图中斜线部分)为：V排F浮/水gG冰/水gm冰/水(漂浮时F浮G冰)冰块化成的水的体积为：Vm水/水m冰/水(冰化成水后质量不变m冰= m水)所以液面高度不变 推论：纯水水面上浮有纯冰.当冰熔化时液面将不变。当冰熔化时，水对容器底的压强不变。第6页，共13页，2022年，5月20日，13点23分，星期一与例1. 相比例2：若一冰块在水中，冰块与容器底部相接触并相互间有压力，则当冰块完全熔化后，容器内的水面将怎样变化？解析：冰块没有漂浮在水面上，冰块所受浮力小于冰块所受重力，所以熔化前F浮G冰

4、， 而F浮=G排 = 水g V排， 即水g V排G冰，故得V排G冰/(水g)熔化为水的体积 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。第7页，共13页，2022年，5月20日，13点23分，星期一 纯冰漂浮在盐水(或其它密度比水大的液体)中熔化后液面高度上升例3：有一块冰漂浮在一杯浓盐水中(冰的密度是09103千克米3；浓盐水的密度是11103千克米3)如果冰块全部熔化后，则 ( )A液面不变 B液面上升 C液面下降 D无法判断解析：冰块熔化前，在盐水中处于漂浮状态则有F浮=G，即盐g V排=m冰g V排=m冰/盐.(1)冰块熔化后，排开液体的体积等于冰熔化

5、成水的体积，即V排=V水= m水/水(冰化成水后质量不变m冰= m水, m水/水m冰/水).(2)比较冰块熔化前与冰块熔化后排开液体的体积可得m冰= m水, 水V排，冰块在浓盐水中熔化后。液面上升第8页，共13页，2022年，5月20日，13点23分，星期一纯冰漂浮在密度比水小的液体中熔化后液面高度下降例4：有一块冰漂浮在一杯酒精(或煤油等)中，当冰块完全熔化后，液面高度将怎样变化？解析：冰块熔化前，在酒精中处于漂浮状态则有F浮=G，即酒g V排=m冰g V排=m冰/酒.(1)冰块熔化后，排开液体的体积等于冰熔化成水的体积，即V排=V水= m水/水(冰化成水后质量不变m冰= m水, m水/水m

6、冰/水).(2)比较冰块熔化前与冰块熔化后排开液体的体积可得m冰= m水, 酒水 。 比较(1) .(2)可知V排水，VV排 所以液面下降。推论：当冰块中含有密度比水大的物体(如小铁块、盐水等)或将密度比水大的物体放在冰块上浮于容器内水面上，则冰熔化后，物体沉入水底，水面将下降。第11页，共13页，2022年，5月20日，13点23分，星期一含有煤油(或其它密度比水小的液体)的冰块漂浮在纯水中熔化后液面高度上升例7：有一块冰中含有液态的煤油，浮在容器内的水面上，当冰块完全熔化后，液面高度将怎样变化？解析：冰块熔化前排开水的体积为：V排F浮/水gG总/水g(G冰G油)/水g(m冰m油)/水 熔化后的体积为冰化成的水的体积加上煤油的体积，即：VV水V油m水/水m油/油m冰/水m油/油 比较式，油V排 所以液面上升。第12页，共13页，2022年，5月20日，13点23分，星期一一块冰漂浮在容器的水面上，冰块中含有一定质量的气体(空气、氢气、二氧化 碳)，当冰完全熔化后，容器中的水面如何变化？(液面高度不变)例8：一块冰漂浮在容器的水面上，冰块中含有一定质量的气体(空气、氢气、二氧化碳)，当冰完全熔化后，容器中的水面如何变化？解析：冰块熔化前排开水的体积为：V排F浮/水gG总/水g(G冰G气体)/水g (m冰m气体)/水 熔化后的体积为冰化成的水的体积等于冰排开水的体积，但气体挥