初中物理学习中如何解决浮力问题中液面的升降问题

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1、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

2、,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

3、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

4、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。从上面3个题目我们会感觉到冰块放入三种密度不同的液体中，会有三种不同的结果，以水的密度为标准，有比水密度大的、有比水密度小的，因此就会有液面上升的，有液面下降的，确实有一定规律可循，但切忌不要让学生死记硬背，应掌握解题方法和解题过程，这样对学生解决浮力问题大有好处。在掌握了以上解题方法后，相关问题可以迎刃而解。例如在题目1中，冰块中若含有一块小石子，冰融化后液面

5、会怎么样？若冰块中含有气泡，冰融化后液面会怎么样？解决问题的方法与上面类似。其次是与上述3个题目相类似就是轮船投放物体的问题：题目4一艘装有木块的轮船停放在水面不大的湖中，若将船上的木块投入湖水中，问水面将上升、下降还是不变?解析：此类问题与上面的相类似，不同之处就是比较前后两次排开水的体积谁大谁小。根据物体的浮沉条件列出关系式：投入前F浮=G船+G木经整理得到V排=m船／ρ水+m木／ρ水投入后分两部分轮船和木头（1）F浮=G船整理得到V排1=m船／ρ水（2）F浮=G船整理得到V排2=m木／ρ水投入后轮船和木头的排

6、水体积之和V排1+V排2=V排，因此投入木块后湖中液面是不变的。题目5一艘装有石块的轮船停在水面不大的湖中，若将船上的石块投入湖水中，问水面将上升、下降还是不变?解析：此题目与上题有不同之处是木块与石块的密度不同，但解题方法是一样的。根据物体的浮沉条件列出关系式：投入前F浮=G船+G石经整理得到V排=m船／ρ水+m石／ρ水投入后分两部分轮船和石头（1）F浮=G船整理得到V排1=m船／ρ水（2）石头与木头不同是石头会沉底，就不要再使用物体的浮沉条件，而是考虑到石头沉入水底的排水体积就是石头的自身体积V排2=V石=m石

7、／ρ石m石／ρ水＞m石／ρ石，所以V排＞V排1+V排2，即液面下降。从题目4和5我们会体会到此类问题可以进行拓展，例如一个盛有水的脸盆中漂有漂浮着一个小铝盆，铝盆中放有几个玻璃球，若将玻璃球投入脸盆中，液面会怎么样？我们很快就会想到与题目5的问题是一样的，铝盆相当于船，玻璃球相当于石块，答案会很快的得出来。若此问题反着问，将水中的玻璃球老回到铝盆中，液面又会怎么样？答案也会很清楚。在茫茫的题海中，我们学会一题多解会开阔我们的思路，但多题一解的能力也会给我们带来很大的方便。希望我们的学生在学习中，掌握学习好方法，开阔

8、视野，提高物理的学习能力。