浮力专题液面变化及其解题技巧

浮专：面化题巧对于液体中的物体由于某种变化而引起的液面升降问题的形式出现，本文介绍一种简便快捷的断方法——“状态法”．（一）状法就是对液体变化前、后的物体所处的状态进行比较来判断液面的上升、下将、变的方法．（二）、状态法迅速判断液面升方法：①若变化前后液体中的物体都处于漂浮、悬浮状态，而无沉体出现，则液面不；②若液体中的物体，在变化前无沉体，而变化后有沉体出现，则液面下；③

若液体中的物体，在变化前有沉体，而变化后无沉体出现，则液面升;说明：化前后液体中物体的总质量保持不；容器中液体的密度不变．（三）、证明：设体的体的重G变前后液中受总力别Ｆ、Ｆ′浮浮若化后无体现由沉件①Ｆ′＝Ｆ＝，ρｇ′＝ρｇ，则Ｖ′Ｖ，液不．②若变化前无沉体，变化后有沉体，由浮沉条件知Ｆ＝Ｇ，Ｆ′Ｇ，则Ｆ′＜Ｆ，Ｖ＜Ｖ，故液面下降．③若变化前有沉体，变化后无沉，由浮沉条件知Ｆ＜，Ｆ′Ｇ，则Ｆ＞Ｆ，即Ｖ＞Ｖ，故液面上升．一液升的要型：类Ⅰ纯浸液，化判液升①、纯冰在纯水中熔化；②、纯冰在盐水（或其它密度比水大的液体）中熔化；③、纯冰在密度比水小的液体中熔化；类Ⅱ冰中有它质冰熔后断面降。①、含有木块（或其它密度比水小的固体）的冰块在纯水中熔化；②、含有石块（或其它密度比水大的固体）的冰块在纯水中熔化；③、含有煤油（或其它密度比水小的液体）的冰块在纯水中熔化；类Ⅲ冰中有定量气，块化判水升。类Ⅳ容中固物投水后断面降①、固态物质的密度小于水的密度②、固态物质的密度等于水的密度③、固态物质的密度大于水的密度二判方1、比体变法比较冰熔化（物体投放前）在液体中排开液体的体积冰化成水后的体积（或物体投放后体体积）的大小关系：⑴前体积大于后体积，液面下降；若前体积等于后体积，液面不变；⑵若前体积小于后体积，液面上升。、比压变法比前后容器底部受压力的变化。①F=P×S=ρghS②F=P×S=ρghS根据前后压力的大小关系得出液体前后深度的关系，再判断液面的升降情况。、比浮变法比前后浮力的变化断液面的升降。①若F＞F，液面下降；②若F＜F，液面上升；③若F＝F，液面不变。三各型题分解

类一①冰纯中化—面高度不变例：一冰在容的面，冰完熔后水高将样化？解析：这是一道最典型最基础的题型，我们理解后，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Ⅰ比体变法⒈当冰漂浮时，依漂浮条件可知F=G即ρɡV=G=∴＝/⒉冰化成水后，冰的质量与水的质量没有变化即mm⒊所以V=V即块完全熔化后水面高度不变。方Ⅱ变前总力变

∴V＝m/※冰熔化前后，冰与水总重量没有变化，所以熔化前后对容器底部的压力没有变化F即ρSSρɡhS=ɡhS∴h=h即面不变。方Ⅲ比浮变法※浮力=ρ•V液体密度ρ不变情况力大小取决于物体排开液体的体积V，而V的小就决定了液面的高。这样，对这类问题只须比较前后两种情况下物体所受浮力的大小，①如果浮力变小，即＞，物体排开液体的体积变小，液下降。②如果浮力不变则液面高度不变，③如果浮力变大则液面上升。对这道题熔化前冰漂浮熔后化为水属于悬浮状态所F=，面高度不变。比较上述三种解法可见，第二、三种解法简单易懂，学生容易掌握，适应于课堂教学。我们在理教学中还可以将这种方法推广到其它情况下液面升降问题的讨论中去，培养学生思维能力，做到一反三。结：冰浮在水面.冰熔化后液面将不变。例：一块水中冰与器部接并互有力则冰完全化，器的面怎变？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，∴熔化前F＜G，即ρg＜G，得＜m/ρ熔化为水的体积V=m/ρ=m/∴V＜V，熔化后水面要上。结：冰压在水.当冰熔化后液面将上升。类一②冰盐（其密比大液）熔化—面高度上升

例：一冰浮在杯盐中(的度；浓盐的度1.1×10³kg/m³)如果块部化，()A．液面不变B．液面升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=G，ρg=mg∴V=m/化成水后，冰的质量与水的质量没有变化即=m∵ρ水ρ盐。∴V>V，块在浓盐水中熔化后液面上升．

∴V＝/结：冰浮在密度比水大的液面.当冰熔化后液面将上升。类一③冰密比小液中化—面度下降例：一冰浮在杯精或油），冰完熔后液高度怎变？解析：冰块熔化前，在酒精中处于漂浮状态．则有F=G，即ρg=mg∴V＝m/ρ化成水后，冰的质量与水的质量没有变化即=m

∴V＝/∵ρ＜ρ。∴V＜V，冰块在浓盐水中熔化后液面下降．结：冰浮在密度比水小的液面.当冰熔化后液面将下降。类二①有块或它度水的体的块纯中熔；例：在盛水烧中浮一冰，中着小块，冰全化水，水将何化方一比体变法①冰块漂浮时=G+G即ρgV=G+G,V前排(m+m木/ρ水m冰ρ水+m木/ρ水…(1)②当冰块化成水时：化水=m冰∴V＝m/又因为木块仍漂浮，木浮=G木即ρ水gV木=m∴V木排m木/ρ水V后排=V化+V木排m/ρ+m木/水……(2)由1)(2)得：前排V后故当冰完全熔化成水时，水面不变。方二比浮变法熔化前冰块和木块都漂浮∴前冰+G木熔化后熔化成的水悬浮，木块仍漂浮∴后=化木又G化水=G冰所以F浮＝F后，即熔化前后所受浮力不变，所以液面将不变。

推：冰块含密比小固（如蜡或密度水的体在块浮容内面，则熔后仿上方推可，面保不。类二②有块或它度水的体的块纯中熔；例6.：有一冰含小块浮容的面，冰块全化，面度样化解：方一比体变化①冰块熔化前排开水的体积为：V排＝F浮ρ水g总ρ水＝（G＋石）ρ水＝（m冰＋水）/ρ水①②熔化后的体积为冰化成的水的体积加上沉在容器底的石块的体积，即：V后＝V水V石＝水ρ水＋石ρ石＝/ρ水＋m石/ρ石②比较①②式，∵ρ石ρ水∴V后V所以液面下降。方二比浮变法①熔化前冰块和含有的小石块漂浮∴F浮G冰G②熔化后熔化成的水悬浮F化=G水；而石块沉底F石浮G石∴F后浮=F化浮F石浮G化水+F石，又G化=G冰所F前＞F后浮即熔化后所受浮力减小，所以液面将下降。推：冰中有度水的体如铁、水）将密比大物放冰上浮容器水上则熔后物沉水，面下。类二③有油或它度水的体的块纯中熔；例有块中有态煤浮容内水上当冰完熔后液面度怎变？①冰块熔化前排开水的体积为：V排＝F浮ρ水g总ρ水＝（G＋油）ρ水＝（m冰＋油）/ρ水①②化的积冰成水体加煤的积即：V＝V水＋V油m水ρ水油ρ油＝m/ρ水＋m/ρ油②比较①②式，油ρ水∴V>V所液面上升。类三冰中有定量气，块化判水升。例：块漂在容的面，块含一质的体空、气、氧碳，冰全化，器的面何化①冰块熔化前排开水的体积为：V排＝F浮ρ水g总ρ水g＝（G＋气体/ρ水g＝（m冰＋m气体/ρ水①②熔化后的体积为冰化成的水的体积等于冰排开水的体积，但气体挥发，总体积减少，Ｖ排′Ｖ排，所以液面下降。变：漂在面的块中一泡当冰融后面怎变？块的泡质可忽不，熔后面持变.类四①态质密小水密例：盆水面有塑碗碗有块若木投水，内水将填上”“降或保不”。解析：①投入前，碗与木块漂浮在水面上，所以浮＝碗＋木据阿基米德原理，得F浮＝G排ρ水gV排所以ρ水gV排＝碗＋球，得排＝／ρ水g木／ρ水g⑴②木块投入水中后，盆漂浮在水面上，分析得V排＝盆ρ水g木块漂浮在水面上，则V木排G／ρ水g因此，后来碗与木块排开水的总体积排V排＋木排G盆ρ水g＋G木ρ水g⑵由⑴⑵得V总排V排，以液面保持不变。类四②态质密等水密当ρ物=ρ水时，物体悬浮。物体投入中后物体排开水的体积为：V物=物/ρ物=物ρ水=V排即水面高度无变化。

类四③态质密大水密例10：盆内面有塑碗碗是心块将块投水，内面（“升、下降或保不”。解析：方一比较积化①投入前，碗与铁块漂浮在水面上，与上题分析相同，得＝G碗ρ水g＋G铁ρ水g⑴铁块投入水中后，盆仍漂浮在水面上排G／ρ水g②而铁块沉入水中，V铁排＝V铁＝／ρ球g因此后来碗与铁块排开水的总体积V总排＝排＋铁＝盆／水g＋G铁／铁g⑵因为铁＞水所以V总＜V排液面下降。方二比浮变法①投入前F碗+G②投入后F碗+铁因为铁浮所以F浮＞浮液会下降总：类Ⅰ纯浸液：①纯浮纯上熔后面变。②纯浮盐上液密度于的度）冰化液上。③纯浮酒上液密度于的度）冰化液下。类Ⅱ冰含杂，浮纯上：①含木（质度于于的度，熔后面变。②含石（质度于的度）冰化液下。③含煤（其密比小液）冰化液上。类Ⅲ冰中有定量气时①冰中有体空、气二化）当完熔后气挥，器的面降②若漂在面的块有一泡冰块的泡质可忽不冰化水保不。类Ⅳ容中固物投水后断面降①固态质密小水密时物投水后面高无化②固态质密等水密时物投水后面高无化③固物的度于的度，体入中水高下降【习1、如图1所示，一个小船中放ABC个小球，小船和球一起漂浮在水面上，其中A球密度小于水，B球度等于，球密度大于水，小船可以自由的漂浮在水面上。（1）只将A球放水中，则A球（浮沉状况液面（“上升”或“下降”或“不变”）（2）只将B球放水中，则B球（浮沉状况液面（“上图

升”或“下降”或“不变”）（3）只将C球放水中，则C球（填浮沉状况），液面（填“上升”或“下”或“不变”）（4若将ABC三球同时从船中出放入水中则液面（“上升”或“下降”或“不变”）。、如果将沉在水底的石块放入船中使船漂浮，液面将。、水槽中放一个小铁盒，铁盒中放少许细线和一个铝块，铁盒漂浮在水面。现用细线把铝块拴在铁盒下面，铁盒仍漂浮在水面，如示。讨论此时水槽中的水位以及铁盒浸入水中的体积，说法正确的是（）A水槽中水位不变，铁盒浸入水中的体积变大B水槽中水位下降，铁盒浸入水中的体积不变C．槽中水位不变，铁盒浸入水中的体积变小D．槽水位上升，铁盒浸入水中的体积不变．右图所（1）冰块放在水中，漂浮，熔化后，液面盐水中后；（3）冰块放在煤油（或酒精）中，沉，熔化后，液面。冰块内包有一个石块密度大于水的密度浮在水面上块化后块（填浮沉状况），则水面（填“升或下”或不”）。冰内包有一个度等于水的物体漂浮在水面上块熔化后水面（填上升或下”或不变”）。、块内包有一个木块（木块密度于水）漂浮在水面上