中考解题技巧—浮力中液面升降问题
中考物理复习《浮力液面高度变化量计算方法与技巧》
浮力液面高度变化量计算方法与技巧一、原理分析如何计算液面高度变化量呢?关键是弄清液面变化所对应的体积和相应的底面积,如图所示。
1.高度关系:+h h h ∆=∆∆浸物液①V h S ∆∆=排液容②(ΔV 排=V ②+V ③+V ④)V h S ∆∆=排浸物③(ΔV 排=V ①+V ④)2.体积关系:①V ①=V ②+V ③ ⇒ S 物·Δh 物=(S 容-S 物)·Δh 液 ⇒ S h h S S ⋅∆∆=-物物液物容②V ②+V ③+V ④= V ①+V ④ ⇒ S 容·Δh 液=S 物·Δh 浸 ⇒ S h h S ⋅∆∆=浸物液容3.递进关系:Δh 液 → Δp 液 → ΔF 液 → ΔF 浮 → ΔF 外二、例题分享如图所示,有一圆柱形容器和一个足够长的圆柱形金属块,容器底面积S 容=30cm 2,圆柱体底面积S柱=10cm 2,容器中盛有水,金属块吊在一根细线下,现将金属块慢慢放入水中,水未溢出,金属块上下底面始终和水面平行。
求:①若金属块浸入水中深度达到15cm 时,容器底部受到水的压强增大了多少?②若绳子从金属块底部刚好接触到水面时开始向下放下15cm时,容器底部受到水的压强增了多少?1.第1小问分析过程:要求水对容器底部增加的压强,也就是求水位增加的高度。
如何求水位增加的高度呢?思维过程如下:当圆柱体浸入水中15cm时,实际上是一个动态过程,圆柱体一边下降,水位一边上升,圆柱体下降的深度加上水位上升的高度刚好为15cm。
由此可见,如何将动态变化过程转化为静态过程才是解题关键。
多数同学可能有这样的思维过程:假设原来水位不变,我们把圆柱体浸入水中后排开的水用容器接到,然后将排开的水再倒回容器中。
这个时候有两种思考:(1)倒入圆柱体两边的空白处,这样水位上升的高度,Δh=V排/(S容-S柱)。
显然,圆柱体浸入水中的深度就是15cm+Δh,跟题意矛盾。
浮力专题:液面升降问题知识讲解
浮力专题:液面升降问题浮力专题:液面升降问题一、判断液面升降方法:比较V排的变化物体浸在液体中,若浮力变大,V排变大,液面;若浮力变小,则V排变小,液面;若浮力不变,则V排不变,液面。
(填“上升”或“下降”或“不变”)1、如图所示,将两块相同的橡皮泥做成实心球形和碗形,分别放入相同的甲、乙两杯水中.静止时甲杯中橡皮泥所受的浮力________(填“大于”“小于”或“等于”)乙杯中橡皮泥所受的浮力,杯中水面_______.2、(1)如图所示,小船和石块一起漂浮在水中,将石块(或金属块)从船中取出放入水中后,水面。
(2)如图2所示,在一较大容器的水面上放一木块,木块上面放一个体积为1dm3、重7.84N的物体,此时木块漂浮.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.不变D.无法判断收集于网络,如有侵权请联系管理员删除3、将冰块分别放在水、盐水和煤油(或酒精)中,冰块完全熔化后,判断液面的变化。
1)冰块放在水中,漂浮,熔化后,液面。
2)冰块放在盐水中,漂浮,熔化后,液面。
3)冰块放在煤油(或酒精)中,沉底,熔化后,液面。
4、冰块内包有一个木块漂浮在水面上,冰块熔化后,水面。
5、冰块内包有一个石块(石块密度大于水的密度)漂浮在水面上,冰块熔化后,石块(填浮沉状况),则水面。
检测:1.(1)在图中,容器内装有一定量的水,水面上浮有木块甲,在甲上放有铁块乙,甲与乙之间用细绳相连,当木块翻转,铁块乙没入水中时,则()A.容器内液面高度一定不变 B.容器内液面高度一定降低C.容器内液面高度一定升高 D.容器内液面高度先升高后降低(2)现将绳子剪断,当木块和铁块都静止后,下列分析正确的是()A.铁块沉底,木块漂浮 B.水面下降,容器底受到水的压强变小收集于网络,如有侵权请联系管理员删除C.桌面受到的压力变小 D.桌面受到的压强不变2.重为5N 的木块A ,在水中处于静止状态,此时绳子的拉力为3N,若绳子突然断了,水面(填“上升”或“下降”或“不变”),最终木块所受浮力为,水对容器底的压力(填“增加”或“减小”)了。
巧解“液面升降”问题
巧解“液面升降”问题湖北省荆门市漳河中学曾祥俊学习完初中物理《浮力》这一部分内容后,常常会遇到有关“液面上升还是下降”的讨论的题目。
这类题若用常规方法解答,很繁锁,且容易出错,但采用如下方法解答,既快捷,又不易出错。
基本解答思路:液面的升降由过程前后的排开液体的体积决定,即V排变大,液面上升;V排变小,液面下降;V排不变,液面不变。
根据阿基米德原理有:V排=F浮/(ρ液g),此类题中ρ液一般不会变,这样就可以把讨论V排的变化转化成讨论F浮的变化,即过程前后F浮变大,液面上升;F浮变小,液面下降;F浮不变,液面不变。
而根据浮沉条件讨论浮力的变化相对而言要简单多了,这样问题就得到了简化。
下面就举几个例子来谈谈具体的巧解过程。
例一、在一装水的大烧杯中浮有一小盒,且盒中有几粒小石子,当把盒中的小石子取出投入烧杯的水中,静止时,烧杯的水面是上升了还是下降了?巧解:过程前,盒子和石子作为一个整体漂浮在水面上,根据漂浮条件有F浮1=G总=G盒+G石.过程后,盒子漂浮在水面上,所以有F浮盒=G盒,石子在水中下沉,所以有F浮石<G石,总体浮力F浮2=F浮盒+F浮石<G盒+G石,即F浮1>F浮2,所以水面下降。
例二、一块纯冰漂浮在一装水的烧杯中静止,当冰完全化成水后,烧杯中的水面如何变化?巧解:过程前,冰块漂浮在水面上,所以有F浮1=G冰,过程后,(假设冰化成水后仍成团没有散开)此“水团”在水中应悬浮(密度相等悬浮),所以然有F浮2=G水团(悬浮时浮力等于重力),又冰化成水质量不变,所以有F浮2=G冰,即F浮1=F浮2,所以水面保持不变。
例三、若在例二中,纯冰中有一气泡,情况又如何?巧解:过程前,冰块漂浮在水面上,所以有:F浮1=G冰+G泡。
过程后,气泡在水中静止时肯定是漂浮,因此有F浮2=F浮水团+F浮气泡=G水团+G泡=G冰+G泡,即F浮1=F浮2,所以水面保持不变。
例四、若例二中,冰中有杂质,如“木屑”或“沙子”,情况又分别如何?巧解:(1)当冰中杂质是木屑时,过程前,F浮1=G总=G木屑+G冰(漂浮时浮力等于重力),过程后,冰化成水,“水团”在水中是悬浮,F浮水团=G水团=G冰,木屑在水中应漂浮,F浮木屑=G木屑,所以总体浮力F浮2=G冰+G木屑,即F浮1=F浮2,所以水面保持不变。
解题技巧—浮力中液面升降问题
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。
V=V水+V油=m水/ρ水+m油/ρ油=m冰/ρ水+m油/ρ油
②
比较①②式,∵ρ油<ρ水,∴V>V排 所以液面上升。
类型三:冰块中含有一定质量的气体,冰块熔化后判断水面升降。
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:冰块熔化前排开水的体积为: V排=F浮/ρ水g=G总/ρ水g=(G冰+G气体)/ρ水g=(m冰+m气体)/ρ水 ① 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。 变化:若漂浮在水面上的冰块中有一气泡,当冰块融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.
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?
方法一 比较体积变化法 冰块漂浮时:F浮=G冰+G木 即ρ水gV排= G冰+G木, V前排= (m冰+m木)/ ρ水=m冰/ρ水+m木/ρ水…… (1) 当冰块化成水时:m化水= m冰 ∴V化水=m冰/ρ水 又因为木块仍漂浮,F木浮= G木 即ρ水gV木排= m木g ∴V木排=m木/ρ水 V后排=V化水+V木排= m冰/ρ水+ m木/ρ水…… (2) 由(1) .(2)得:V前排= V后排 故当冰完全熔化成水时,水面不变。
力学专题 液面升降问题
液面升降问题考查要点液面升降问题是中考压轴题的考查热点,近三年(2014-2016年)的中考压轴题都是考查这方面的问题,以液体的压强和浮力为载体,考查学生对液体压强、浮力知识的综合运用能力。
解题思路利用量筒的原理1.基本思路:【例1】如图17-1所示,容器内分别装有水和盐水,在液面上浮着一块冰,问:(1)冰在水中熔化后,水面如何变化?(2)冰在盐水中熔化后,液面如何变化?(a)(b)图17-1【思路点拨】容器中的液面高度变化是由于容器中物体排开液体的体积与液体体积之和发生变化引起的。
根据,因容器内原来的水的体积不变,关键是比较两个体积,一个是冰熔化前,排开水的体积,一个是冰熔化成水后,水的体积。
求出这两个体积,再进行比较,就可得出结论。
【解】(1)如图(a)所示,冰在水中,熔化前处于漂浮状态。
===①冰熔化成水后,质量不变:=求得:==②比较①和②,=也就是冰熔化后体积变小了,恰好占据了原来冰熔化前在水中的体积。
所以,冰在水中熔化后液面不变(2)冰在盐水中:冰熔化前处于漂浮,如图(b),则===③冰熔化成水后,质量不变,推导与问题(1)相同。
=④比较③和④,因为<所以>也就是冰熔化后占据的体积要大于原来冰熔化前在盐水中的体积。
所以,冰在盐水中熔化后液面上升了。
【答案】(1)冰在水中熔化后液面不变。
(2)冰在盐水中熔化后液面上升。
【变式练习】冰放在密度小于冰的液体中,静止后处于什么状态,熔化后,液面又如何变化?【例2】如图17-2所示,底面积为的圆柱形容器内盛有适量的水,另一底面积为的圆柱体A有部分体积浸在水中,当圆柱体A相对于容器下降高度为h时(水没有溢出,圆柱体A也未全部没入水中),求:容器中液体高度的变化量?图17-2【思路点拨】解法一:画出情境图,如图17-3所示,找出体积之间的关系图17-3即:①Δh②②-①可得Δh因为所以ΔhhΔh=。
解法二:如图17-4,圆柱体下降h后,体积为的水被挤走,图17-4水被挤到原水面上圆柱体周围的区域,体积为Δh所以h解得Δh=。
初中物理:浮力-液面升降问题
F总浮 G总
甲图
乙图
G球
V排总变小
F球浮 G球 F总浮变小
乙图中
液面下降 h2 h
(2)冰熔化问题
思路: 冰漂浮
F浮 G冰 G化水 m排水 m冰 m化水
h1
h
水
S
水
S
水V排 水V化水 V排 V化水
点题:实际就是 比较V排和V化水
3、液面升降问题
思路:液面升降?
—总体积变化? —物体排开液体的总体积变化?
—浮力变化?
(1)船中物问题
思路:整体法 船和物 均漂浮
h1
h
F总浮 G总
S S
G总不变
总浮不变
F
V排总不变
液面不变h1=h
F浮总
F船浮 G船
F球浮
S
G总
S
h
N
思路: 甲图中 船和物 h2 漂浮
S
液体对容器底的压力变化 有中有变 F压 PS 液 g hS 液 g V排 F浮
5、浮力计算题解题思路 (1)边审题边画图,明确物理 状态、过程和条件 (2)找准研究对象,对其受力 分析,画受力分析图 (3)列力的关系式,注明角标
(4)必要时把浮力、重力带入展开
h1
hS V排 液体对容器底的压力变化 从无到有 F压 PS 液g hS 液gV排 F浮
hS V水 h1S V水 V排
甲
乙
丙
丁
4、浮力与压力、压强相结合问题
h1
h2
hS V排总
h1S V水 V排总
初中物理学习中如何解决浮力问题中液面的升降问题精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版初中物理学习中如何解决浮力问题中液面的升降问题[日期:2010-10-22] 来源:北小营中学作者:李立清[字体:大中小] 在学习浮力时,大多学生认为不好学,尤其是在一些特殊题型的解法上有些学生感到很头疼,不知道解题的思路,就更不知道从何下手,在考试中影响了自己的成绩。
下面就浮力中有关这种特殊题型的解决谈谈自己的解题体会。
首先是冰融化后考虑容器中液面升降的问题:题目1 在一个盛有水的烧杯中放入一个冰块,水不溢出,过一段时间冰融化后,问杯中液面上升、下降还是不变?解析根据阿基米德原理和浮沉条件列出关系式(1)F浮=G排水, 经整理得到V排=m排水/ρ水(2)F浮=G冰,G化水=G冰→m化水=m冰→V化水=m冰/ρ水由于F浮相等,G排水=G冰→m排水=m冰,所以V排=V化水,即液面不变。
注意:液面上升也好、下降也好,这类问题关键在于我们比较的问题是什么,确立好问题就知道如何下手。
实际上我们要比较的是冰融化前在水中的排水体积和冰融化后的水的体积的大小关系。
冰块可以放在水中,那将它放在其他液体中会怎样呢题目2 在一个盛有盐水的烧杯中放入一个冰块,水不溢出,过一段时间冰融化后,问杯中液面上升、下降还是不变?解析根据阿基米德原理和浮沉条件列出关系式(1)F浮=G排盐水, 经整理得到V排=m排盐水/ρ盐水(2)F浮=G冰,G化水=G冰→m化水=m冰→V化水=m冰/ρ水由于F浮相等,G排盐水=G冰→m排盐水=m冰,但是ρ盐水>ρ水所以V排<V化水,即液面上升。
注意:题目2与1的区别是烧杯中盛放的液体不同。
在考虑(1)和(2)中最后V排与V化水时,要考虑到液体密度的不同。
题目3 在一个盛有酒精的烧杯中放入一个冰块,水不溢出,过一段时间冰融化后,问杯中液面上升、下降还是不变?解析在拿到这个题目时,大部分学生如果掌握了上面两个题的解题过程,很快的就会列出阿基米德原理和浮沉条件关系式,但是他没有考虑到酒精的密度和水密度的关系,冰块不会漂浮怎么办?但是如果考虑到冰会沉到杯子的底部,冰融化体积减小,自然答案就会出来,液面下降。
浮力液面升降问题的类型及解题技巧
液面升降问题的分析冰浮于液面的问题是生活中的常见问题,在各类试卷中经常出现,但由于这类问题的现象不太明显,观察需要的时间较长,不为一般的学生所重视.即使一部分学生有意识地去进行观察,出会现因为问题类型比较多,而结论只有“升”和“降”两种,常常出现而把现象和条件的对应关系混淆的现象,导致认识的偏差。
为了更深刻地理解引起液面“升”、“降”的原因,准确把握条件和现象之间的关系。
可以将各类问题进行分类处理,从最基本的漂浮在液面上的冰熔化成水后液面的升降问题为基点,逐步展开思考形成系统的认识。
更重要的是可以通过这些问题的讨论和思考,把许多有关物体浮沉及液面变化问题连成一个整体。
一、液面升降的主要类型有:类型一:纯冰浸于液体,熔化后判断液面升降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;类型二:冰块中含有其它杂质,冰块熔化后判断水面升降。
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;类型三:冰块中含有一定质量的气体,冰块熔化后判断水面升降。
类型四:容器中的固态物质投入水中后判断液面升降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、解题关键:液面上升也好、下降也好,关键在于我们比较的问题是什么,确立好问题就知道如何下手。
实际上我们要比较的是冰熔化前(或物体投放前)在液体中排开液体的体积和冰熔化成水后的体积(或物体投放后液体体积)的大小关系:若前体积大于后体积,液面下降;若前体积等于后体积,液面不变;若前体积小于后体积,液面上升。
三、判断方法1、比较体积变化法:比较的是冰熔化前(或物体投放前)在液体中排开液体的体积和冰熔化成水后的体积(或物体投放后液体体积)的大小关系:若前体积大于后体积,液面下降;若前体积等于后体积,液面不变;若前体积小于后体积,液面上升。
浮力专题:液面升降问题
(3)
.
橡皮泥密度的表达式:
.
2.小红的妈妈有一只翠玉手镯,她想知道手镯的密度。现在只有如
下器材:一个水槽和足量的水、细线、刻度尺、一个正方体木块。请你
按照下面的实验设计思路,把实验步骤补充完整,并利用测量中的表
示符号和水的密度ρ水,写出测量翠玉手镯密度的数学表达式。实验 步骤:
①水槽中装入适量水,将木块放入水槽中,用刻度尺测出木块下表面到水面的距离 h1;
5
【浮力与密度实验练习】
1.用图所示的方法可以粗测出橡皮泥的密度.请你将李明同学测橡皮泥密度的实验步
骤补充完整,并用测得的物理量表示出橡皮泥密度的表达式.实验步骤:
(1)将适量的水倒入烧杯中,用刻度尺测出烧杯中水的深度 h1. (2)将橡皮泥捏成球状后放入烧杯中(如图甲所示),用刻度尺
测出此时烧杯中水的深度 h2.
9.下图是常见的厕所自动冲水装置原理图,水箱内有质量 m1=0.4kg,体积 V1=3×10-3m3 的浮筒 P,另有一厚度不计,质量 m2=0.2kg,面积 S2=8×10-3m2 的盖板 Q 盖在水箱底部 的排水管上,用细线将 P、Q 连接,当供水管上流进水箱的水使浮筒刚好浸没时,盖板 Q 恰好被拉开,水通过排水管流出冲洗厕所,当盖板 Q 恰好被拉开 的瞬间,求:(1)浮筒受到的浮力大小。 (2)细线对浮筒 P 的拉力大小。(3)水箱中水的深度。
量△V 水=
。
,加入水
*若木块被按压又下降 h(水未溢出),则水面升高高度△h2=
。
2、将木块(密度为ρ,底面积 S0,高为 h0)立放于容器中(容器底面积 S0),
向 容 器 中 加 水( ,密 度 为 ρ 水 ),水 面 高 度 为 h ,木 块 未 浮 起 ,则 V 排
浮力专题_液面变化和解题技巧(很全面、很详尽)
液面升降问题的分析..各种情况都包含,配有详图2018年2月11日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判断方法——“状态法”.(一)、状态法: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、不变的方法.(二)、状态法迅速判断液面升降方法: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,则液面不变;②若液体中的物体,在变化前无沉体,而变化后有沉体出现,则液面下降;③若液体中的物体,在变化前有沉体,而变化后无沉体出现,则液面升高;说明:变化前后液体中物体的总质量保持不变;容器中液体的密度不变.(三)、证明设液体中的物体的总重为G,变化前后在液体中所受的总浮力分别为F浮、F浮′.若变化前后均无沉体出现,由浮沉条件知①F浮′=F浮=G,ρ液gV排′=ρ液gV排,则V排′=V排,液面不变.②若变化前无沉体,变化后有沉体,由浮沉条件知F浮=G,F浮′<G,则F浮′<F浮,即V排′<V排,故液面下降.③若变化前有沉体,变化后无沉体,由浮沉条件知F浮<G,F浮′=G,则F浮′>F浮,即V排′>V排,故液面上升.一、液面升降的主要类型有:类型Ⅰ:纯冰浸于液体,熔化后判断液面升降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;类型Ⅱ:冰块中含有其它杂质,冰块熔化后判断水面升降。
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;类型Ⅲ:冰块中含有一定质量的气体,冰块熔化后判断水面升降。
类型Ⅳ:容器中的固态物质投入水中后判断液面升降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、解题关键:无论液面上升或者下降,关键在比较的问题是什么,确立好问题就知道如何下手。
浮力液面升降问题△h解析
阿基米德原理解析:浮力液面升降问题浮力液面升降问题涉及到物体浸入液体中时液面的变化。
根据阿基米德原理,物体浸入液体中受到的浮力大小等于物体排开的液体的重量。
当物体浸入液体中时,液面会升高,而当物体浮出液体时,液面会降低。
设物体的体积为V,液体的密度为ρ,液面升降的高度差为△h,液体上方的空气密度为ρ₀。
根据阿基米德原理,浮力F的大小为:
F = ρgV
其中,g为重力加速度。
当物体完全浸入液体中时,液体上方的液体和空气的体积总和为V + △hS,其中S为物体在液面上的横截面积。
根据液体的密度公式ρ = m/V,可得液体的质量为m = ρ(△hS)。
液体的质量等于物体的质量,即ρ₀V = ρ(△hS),进一步得到液面升降的高度差△h的表达式:
△h = (ρ₀/ρ)S
根据上述公式可以看出,液面升降的高度差△h与液体和物体的密度比(ρ₀/ρ)成正比,与物体在液面上的横截面积S成正比。
当液体的密度接近或等于物体的密度时,液面升降的高度差△h将较大。
而当液体的密度远小于物体的密度时,液面升降的高度差△h将较小。
需要注意的是,上述的分析基于一些假设,如忽略了液体的
表面张力、物体形状的影响等。
实际情况中,这些因素可能会对液面升降的高度差产生一定的影响。
因此,在具体问题中还需综合考虑这些因素来进行更准确的分析和计算。
(完整版)浮力液面升降问题的类型及解题技巧
液面升降问题的分析冰浮于液面的问题是生活中的常见问题,在各类试卷中经常出现,但由于这类问题的现象不太明显,观察需要的时间较长,不为一般的学生所重视.即使一部分学生有意识地去进行观察,出会现因为问题类型比较多,而结论只有“升”和“降”两种,常常出现而把现象和条件的对应关系混淆的现象,导致认识的偏差。
为了更深刻地理解引起液面“升”、“降”的原因,准确把握条件和现象之间的关系。
可以将各类问题进行分类处理,从最基本的漂浮在液面上的冰熔化成水后液面的升降问题为基点,逐步展开思考形成系统的认识。
更重要的是可以通过这些问题的讨论和思考,把许多有关物体浮沉及液面变化问题连成一个整体。
一、液面升降的主要类型有:类型一:纯冰浸于液体,熔化后判断液面升降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;类型二:冰块中含有其它杂质,冰块熔化后判断水面升降。
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;类型三:冰块中含有一定质量的气体,冰块熔化后判断水面升降。
类型四:容器中的固态物质投入水中后判断液面升降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、解题关键:液面上升也好、下降也好,关键在于我们比较的问题是什么,确立好问题就知道如何下手。
实际上我们要比较的是冰熔化前(或物体投放前)在液体中排开液体的体积和冰熔化成水后的体积(或物体投放后液体体积)的大小关系:若前体积大于后体积,液面下降;若前体积等于后体积,液面不变;若前体积小于后体积,液面上升。
三、判断方法1、比较体积变化法:比较的是冰熔化前(或物体投放前)在液体中排开液体的体积和冰熔化成水后的体积(或物体投放后液体体积)的大小关系:若前体积大于后体积,液面下降;若前体积等于后体积,液面不变;若前体积小于后体积,液面上升。
浮力液面升降问题的类型及解题技巧
液面升降问题的分析冰浮于液面的问题是生活中的常见问题,在各类试卷中经常出现,但由于这类问题的现象不太明显,观察需要的时间较长,不为一般的学生所重视.即使一部分学生有意识地去进行观察,出会现因为问题类型比较多,而结论只有“升”和“降”两种,常常出现而把现象和条件的对应关系混淆的现象,导致认识的偏差。
为了更深刻地理解引起液面“升”、“降”的原因,准确把握条件和现象之间的关系。
可以将各类问题进行分类处理,从最基本的漂浮在液面上的冰熔化成水后液面的升降问题为基点,逐步展开思考形成系统的认识。
更重要的是可以通过这些问题的讨论和思考,把许多有关物体浮沉及液面变化问题连成一个整体。
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判断方法——“状态法”. (一)、什么叫状态法 所谓“状态法”,就是对变化前后液体中的物体所处的状态进行比较来判断液面的升降.(二)、如何用“状态法”速断液面升降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,则液面不变;若液体中的物体,在变化前无沉体,而变化后有沉体出现,则液面下降;若液体中的物体,在变化前有沉体,而变化后无沉体出现,则液面升高.说明:变化前后液体中物体的总质量保持不变;容器中液体的密度不变.(三)、证明设液体中的物体的总重为G ,变化前后在液体中所受的总浮力分别为F浮、F浮′. 若变化前后均无沉体出现,由浮沉条件知F浮′=F浮=G,ρ液gV排′=ρ液gV排,则 V排′=V排, 液面不变.若变化前无沉体,变化后有沉体,由浮沉条件知F浮=G,F浮′<G,则 F浮′<F浮,即 V排′<V排,故液面下降.若变化前有沉体,变化后无沉体,由浮沉条件知F浮<G,F浮′=G,则 F浮′>F浮,即 V排′>V排,故液面上升.一、液面升降的主要类型有:类型一:纯冰浸于液体,熔化后判断液面升降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;类型二:冰块中含有其它杂质,冰块熔化后判断水面升降。
浮力专题:液面变化及其解题技巧(很全面、很详尽)
学习好资料欢迎下载液面升降问题的分析各种情况都包含,配有详图2018年2月11日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判断方法——“状态法”.(一)、状态法: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、不变的方法.(二)、状态法迅速判断液面升降方法: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,则液面不变;②若液体中的物体,在变化前无沉体,而变化后有沉体出现,则液面下降;③若液体中的物体,在变化前有沉体,而变化后无沉体出现,则液面升高;说明:变化前后液体中物体的总质量保持不变;容器中液体的密度不变.(三)、证明设液体中的物体的总重为G,变化前后在液体中所受的总浮力分别为F浮、F浮′.若变化前后均无沉体出现,由浮沉条件知①F浮′=F浮=G,ρ液gV排′=ρ液gV排,则V排′=V排,液面不变.②若变化前无沉体,变化后有沉体,由浮沉条件知F浮=G,F浮′<G,则F浮′<F浮,即V排′<V排,故液面下降.③若变化前有沉体,变化后无沉体,由浮沉条件知F浮<G,F浮′=G,则F浮′>F浮,即V排′>V排,故液面上升.一、液面升降的主要类型有:类型Ⅰ:纯冰浸于液体,熔化后判断液面升降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;类型Ⅱ:冰块中含有其它杂质,冰块熔化后判断水面升降。
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;类型Ⅲ:冰块中含有一定质量的气体,冰块熔化后判断水面升降。
类型Ⅳ:容器中的固态物质投入水中后判断液面升降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、解题关键:无论液面上升或者下降,关键在比较的问题是什么,确立好问题就知道如何下手。
【初中物理】初中物理液面升降问题处理技巧
【初中物理】初中物理液面升降问题处理技巧浮力这部分内容是初中物理中比较难的一部分,特别是一些特殊题型解法让学生感觉很头疼。
对于这类题型,需要认真的总结归纳,弄清楚题目所涉及的知识之间的相互关联,掌握分析该类题型的方法和技巧,再辅之以相当数量的练习,这样才能达到牢固掌握和举一反三的目的。
下面就浮力中的液面升降问题的处理方法,简单阐述一下。
液面升降的主要类型有:1、冰在水中熔化;2、冰在盐水(或其他密度比水大的液体)中熔化;3、含有木块(或其他密度比水小的固体)的冰在水中熔化;4、含有石块(或其他密度比水大的固体)的冰在水中熔化;5、含有煤油(或其他密度比水小的液体)的冰在水中熔化。
以上类型,一般的问题都是判断冰完全熔化后,容器中液面的高度变化情况。
对于类型1,漂浮在水中的冰块完全熔化后,水面高度如何变化的问题,介绍一下常规方法。
如图,漂浮在水面上的冰块对应的V排为图中红色斜线部分体积。
首先要明确的是,如果冰熔化都得到水的体积V水=V排,则容器中液面高度不变,若V水>V排,则液面高度上升,若V水<</SPAN>V排,则液面高度降低。
因此,此题关键是判断V水与V排的关系。
V水是冰熔化后得到水的体积,而冰熔化过程中质量不变,根据这个特点,冰熔化后得到水的重力等于冰的重力,即;而V排是与冰的浮力直接相关的,由于冰漂浮在水中,所以浮力等于冰的重力,即,综合两个方程,得到,则V水=V排,从而得到容器中液面高度不变。
用类似的方法,可以分析别的类型。
例如类型3,包含有木块的冰漂浮在水中,当冰完全熔化之后,木块漂浮,判断容器中液面高度的变化,如图:如果我们用V排来表示冰和木块整体漂浮是对应的排开水的体积,用V水表示冰完全熔化后得到水的体积,用V木排表示冰熔化后木块漂浮时木块排开液体的体积,那么,液面高度的变化需要判断的是V排与V水+V木排的大小关系,若两者相等,液面高低不变,若前者大于后者,则液面降低,反之,液面升高,判断方法依然是利用浮力和重力的关系,推导公式就可以得到。
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方法三 比较浮力变化法
因为浮力F浮 = ρ液•g•V排,对于这种液体密度ρ液不变情况,浮力大小只取决于物体排开液体的体积V排,而V排的大小就决定
了液面的高度。
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,如果浮力变小,即F前浮>F后浮,则物体排开液体的体积变
小,液面下降。同样,如果浮力不变则液面高度不变,浮力变大则液面上升。对这道题:熔化前冰漂浮 F前浮= G物
化成水后,冰的质量与水的质量没有变化即m化水= m冰
∴V化水=m冰/ρ水
∵ρ水<ρ盐水 。∴V化水>V排,冰块在浓盐水中熔化后液面上升.
结论:纯冰浮在密度比水大的液面上.当冰熔化后液面将上升。
类型一:3、纯冰在密度比水小的液体中熔化——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?
类型一:2、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
例3:有一块冰漂浮在一杯浓盐水中(冰的密度是0.9×103千克/米3;浓盐水的密度是
1.1×103千克/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冰,即ρ盐水 g V排=m冰g ∴V排=m冰/ρ盐水
解析:冰块熔化前,在酒精中处于漂浮状态.则有F浮=G冰,即ρ酒g V排=m冰g ∴V排=m冰/ρ酒
化成水后,冰的质量与水的质量没有变化即m化水= m冰
∴V化水=m冰/ρ水
∵ρ酒<ρ水 。∴V化水<V排,冰块在浓盐水中熔化后液面下降.
结论:纯冰浮在密度比水小的液面上.当冰熔化后液面将下降。
类型二:1、含有木块(或其它密度比水小的固体)的冰块在纯水中熔化;
F后=P后×S底=ρ液gh后S底 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。
3、比较浮力变化法:比较前后浮力的变化判断液面的升降。若F前浮>F后浮,则液面
下降;若F前浮<F后浮,则液面上升;若F前浮=F后浮,则液面不变。
四、各类型问题的分析解答
类型一:1、纯冰在纯水中熔化——液面高度不变
冰化成水后,冰的质量与水的质量没有变化即m化水= m冰
∴V化水=m冰/ρ水
所以V排=V化水 即冰块完全熔化后水面高度不变。
方法二 变化前后总压力不变
冰熔化后仍在容器内,所以容器底部所受总压力不变。熔化前容器底部所受压力由液体水提供,熔化后容器底部所受压力依然
由液体水提供。
F前=F后 即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。
解题技巧—— 液面升降问题
问题分析:
冰浮于液面的问题是生活中的常见问题,在各类试卷中经常出现,但由于这类问题的现象不 太明显,观察需要的时间较长,不为一般的学生所重视.即使一部分学生有意识地去进行观察,出会 现因为问题类型比较多,而结论只有“升”和“降”两种,常常出现而把现象和条件的对应关系混 淆的现象,导致认识的偏差。为了更深刻地理解引起液面“升”、“降”的原因,准确把握条 件和现象之间的关系。可以将各类问题进行分类处理,从最基本的漂浮在液面上的冰熔化成水 后液面的升降问题为基点,逐步展开思考形成系统的认识。更重要的是可以通过这些问题的讨 论和思考,把许多有关物体浮沉及液面变化问题连成一个整体。
目 录
CONTENTS
01 类型一:纯冰浸于液体,熔化后判断液面升降一
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;
类型二:冰块中含有其它杂质,冰块熔化后判断水面升降
02 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;
熔化后,冰化为水属于悬浮状态,则:F后浮= G物 所以 F前浮= F后浮,液面高度不变。
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。我们在物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,做到举一反三。
结论:纯冰浮在水面上.当冰熔化后液面将不变。
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?
03 类型三:冰块中含有一定质量的气体, 冰块熔化后判断水面升降
类型四:容器中的固态物质投入水中后判断液面升降
04
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、解题关键
液面上升也好、下降也好,关键在于我们比较的问题是什么,确立好问题就知道如何下 手。实际上我们要比较的是冰熔化前(或物体投放前)在液体中排开液体的体积和冰熔 化成水后的体积(或物体投放后液体体积)的大小关系:若前体积大于后体积,液面下 降;若前体积等于后体积,液面不变;若前体积小于后体积,液面上升。
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, ∴熔化前F浮<G冰 , 即ρ水g V排<G冰,故得V排<m冰/ρ水 熔化为水的体积 V化水=m水/ρ水= m冰/ρ水 ∴V排<V化水,即熔化后水面要上升。 结论:纯冰压在水底.当冰熔化后液面将上升。
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: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
方法一 比较体积变பைடு நூலகம்法
当冰漂浮时,依漂浮条件可知,F浮=G冰 即ρ水ɡV排= G冰 = m冰g ∴V排=m冰/ρ水
三、判断方法
1、比较体积变化法:比较的是冰熔化前(或物体投放前)在液体中排开液体的体积和
冰熔化成水后的体积(或物体投放后液体体积)的大小关系:若前体积大于后体积,液面下降; 若前体积等于后体积,液面不变;若前体积小于后体积,液面上升。
2、比较压力变化法:比较前后容器底部受到压力的变化。F前=P前×S底=ρ液gh前S底