1、浮力与 液面升降,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),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),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
2、水大的液体)的冰块在纯水中熔化；(液面高度下降),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),纯冰漂浮在纯水中熔化后液面高度不变,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
3、时，水对容器底的压强不变。,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 ， 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。,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
4、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,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
5、) 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V排，冰块在酒精中熔化后。液面下降,含有木块(或其它密度比水小的固体)的冰块漂浮在纯水中熔化后液面高度不变,例5： 在盛水的烧杯中漂浮着一块冰，冰中夹着一小木块，当冰完全熔化为水时，水面将如何变化？解析：冰块漂浮时：F浮=G冰+G木 水gV排= G冰+G木, V排= (m冰+m木)/ 水=m冰/水+m木/水 当冰块化成水时：m冰= m水， m水/水m冰/水
6、V排= m水/水+ m木/水(1) 又因为木块仍漂浮，F木浮= G木 水gV木排= m木g V木排=m木/水 V排=V水+ V木排= m水/水+ m木/水(2) 由(1) .(2)得：V排= V排 故当冰完全熔化成水时，水面不变。 推论：当冰块中含有密度比水小的固体(如小蜡块)或将密度比水小的固体放在冰块上浮于容器内水面上，则冰熔化后，仿照上述方法推算可知，水面将保持不变。,含有石块(或其它密度比水大的固体)的冰块在纯水中熔化后液面高度下降,例6.：有一块冰中含有小石块，浮在容器的水面上，当冰块完全熔化后，水面高度怎样变化？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石)
7、/水g(m冰m水)/水 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： VV水V石m水/水m石/石m冰/水m石/石 比较式，石水，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。,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
8、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。,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，但气体挥发，总体积减少，排排，所以液面下降。变化：若漂浮在水面上的冰块中有一气泡，当冰块熔化后水面将怎么变化？冰块里的气泡的质量可以忽略不计，冰熔化后水面保持不变.,
