关于冰熔化后液面升降问题的拓展性思考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，并以纯水上浮纯冰问题为
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。
1基本问题：纯水水面上浮有纯冰.当冰熔化时液面将不变。
【分析】质量为m
的冰漂浮于水面上时，所受的浮力等于其重力，
即F浮=G fe=mg= p水gV排，贝U
而冰熔化成水时其质量不变仍为m，所以得到的水体积V水=m/ p水==V排，即这块冰熔化所得到的水正好将冰漂浮在水面上时所排开的水的“小坑”填满，所以液面不变，即不升也不降。如图1所示由。此还可以推导得出：当冰熔化时，水对容器底的压强不变。
2、纯水水面上浮有含木块或气泡等密度小于水的物质时.当冰熔化则液面将不变
如果冰块中含有木块，当冰块浮于水面上时，它们受到的总浮力等于它们的总重力，如果把它们分开，让它们仍然漂浮于原来的水面则，它们所受的总的浮力仍然等于它们的总重
力，即总的V排没有改变，所以液面不变；而冰块浮于纯水上时，冰熔化，水面又是不变的，所以含有木块的冰浮于纯水水面时，冰熔化液面将不会变化。如图2所示。
图工
3、纯水水面上浮有含石块等密度大于水的物质时.当冰熔化则液面将下降.
可用小盒载小铁球，然后将小铁球放入水中时，水面的升降的例题进行参照分析。当小
铁球在盒中且漂浮于水面时，它们所受的浮力等于它们的总重力；设想将小铁球取出用细线吊在盒子的下方且仍然漂浮于水面时，它们所受的浮力仍然等于其总重力；又设想将细线断Mg P*呂P强
开，则小铁球会下沉，而在小铁球下降的过程中，小铁球的体积未发生变化，所以其所受的
浮力不变，但盒子由于所受的向下的拉力没了，盒子要平衡，盒子所受到的浮力必然会减小，
即盒子会上浮一些，这将会引起液面的下降。其原因是：漂浮时它们所受的浮力等于其总重力，而当小铁球沉入小中后，它们所受的总浮力就会减小，这就会引起V排的减小，这就会
引起液面的下降。如图3所示。同理当含有小石块的冰漂浮于水面时，可以设想将石块与冰先进行分离，先弄清冰与石块分离时的液面升降情况，再结合纯水面上浮有纯块，冰熔化
时的液面的升降情况进行判断。如图4所示。就很低容易得出含有石块的冰浮于水面时，冰熔化则液面将下降
讨论：
（1）将一个小湖中的小船上的石块投入水中，湖中的水面的升降情况是下降。
（2）环卫工人用铁爪将小湖中碎石（或淤泥），捞到小船上，则湖中水面将上升。（此题中的的液面的变化方向与将小船上的石块投入水中时，液面的变化方向相反）
（3）将浮于水桶中水面上的碗沉入水中时，桶中的水面将下降。
（4）将沉在水桶底的碗轻轻捞起来让它浮在水面上?则桶中的水面将上升。
利用这类问题中的液面的变化关系，可以讨论如何利用量筒、水、小玻璃杯来测量玻璃
I
卩债瞬—P貳
的密度。如图5所示其密度表达式为___________ 『3 _々
4?延伸拓展:
⑴一块0摄氏度的冰放在盛有0摄氏度的水的容器中，已知冰块与容器底部接触并
相互间有压力，则当冰完全熔化为0摄氏度的水后，容器中水面的位置将上升。_ 上升”冰的密度略小于水的密度，冰已经对容器低部产生压力了，说明受到的浮
力小于冰块的重力，也就是说排开的水的体积没有冰的体积大。所以冰没有完全浸没在水中。
当冰融化后，水面位置肯定要上升。
⑵?一块冰内含有一块小石头，质量为230g，放入盛有0摄氏度水的量筒中，正好悬浮于水中，此时水面上升了 4.6cm，冰溶化后，水面又下降了0.44cm，如果量筒的内横截面积为50cm2，冰的密度为0.9 X 103 kg/m 3,则小石头的密度为？
P水=230/230=1
通过下降的体积算出冰的体积
V-O.9V/仁0.44*50
V=220CM3
根据重力和浮力相同
230*g=1*g*[220+ (230-0.9*220 ) / p]
p =3.2g/m3
5、纯冰浮于不同液面上，当冰熔化时的液面升降情况的讨论。可以以纯冰浮于纯水表面，
冰熔化液面不变为基点逐步展开讨论。若一块纯冰漂浮于盐水表面上，可以设想成当这块纯
冰浮在纯水上时向水中加盐，则盐水的密度将会逐渐变大，而冰块始终漂浮，其浮力始终等于重力，随着盐水的密度的增大，V排将会逐渐变小，即冰块将上浮一些，这样冰块熔化后
得到的水的体积将比它排开的盐水的体积要大，也就是冰块熔化后液面将上升一些。(如图6所示)
盐水
若一块纯冰漂浮于酒精和水的混合物的表面上，可以设想成当这块纯冰浮在纯水上时向
水中加酒精，则混合物的密度将会逐渐变小，只要冰块始终漂浮，其浮力始终等于重力，随
着盐水的密度的减小，V排将会逐渐变大，即冰块将下沉一些，这样冰块熔化后得到的水的体积将比它排开的混合物的体积要小，也就是冰块熔化后液面将下降一些。（如图7所示）
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通过将这些问题系列化的集中讨论，特别是借助于一些逐渐过度性的图形展示，可以使同学们对这类易混淆，不易用公式进行简单推导就能得出结论的问题有了一个整体性认识。
在同学们形成了一定的感性认识，能正确地进行方向的判断之后，再利用相关公式进行理论
推导，则更能使加深对它的理解。
.纯冰浮于纯水上，熔化后液面无变化。
.冰中含有杂质，漂浮在纯水上时：
1.若冰中所含杂质密度大于水的密度时，冰熔化后液面下降。
2.若冰中所含杂质密度小于等于水的密度时，冰熔化后液面不变。.纯冰浮在不同密度的
液体表面上时：
1.若液体密度大于水的密度时，冰熔化后液面上升。
2.若液体密度小于水的密度时，冰熔化后液面下降。
浮力专题——液面升降问题学案 知识复习： 一.浮力基本概念中易错点： 1 浸在液体（或气体）里的物体受到液体（或气体）的向上的托力叫做浮力 2 浮力总是竖直向上的，它的大小等于液体（或气体）对物体向上和向下的压力的差 3 不论物体是漂浮在液面上，还是正在液体中下沉（或上浮）或已沉底的物体（不完全密合）都受到浮力。 二、阿基米德原理： 浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。 ●Ｆ浮＝Ｇ排液＝ρ液ｇＶ排 ●浸没时Ｖ排＝Ｖ物 ●部分浸入时Ｖ排＝Ｖ－Ｖ出 注意： 1、单位:F浮：牛顿；ρ——千克/米3,g%%——牛顿/千克,V排— 3 m 2、浮力的有关因素:浮力只与ρ液,V排有关,与ρ物(G物)完全无关； 3、与V物无直接关系； 4、物体完全浸没在液体中，所受浮力与浸没的深度无关。
三物体的浮沉条件 (１)浸没在液体中的物体 (Ｖ排＝Ｖ物) 由【Ｆ浮=ρ液ｇＶ排，Ｇ物=ρ物ｇＶ物】可知： Ｆ浮＜Ｇ物，下沉(ρ液＜ρ物) Ｆ浮＞Ｇ物，上浮(ρ液＞ρ物) Ｆ浮＝Ｇ物，悬浮(ρ液＝ρ物) (２)漂浮在液面上的物体：Ｆ浮＝Ｇ物(Ｖ排<Ｖ物) 四浮力的计算 1 根据阿基米德原理计算：F浮=ρgV排或F浮=G液体。 2 由浮力的成因计算，F浮=F向上-F向下。 3 由称重法，已知物体在空气中称重G及物体浸没在液体中称重G'，则F浮=G-G'。 4 由物体漂浮或悬浮时力的平衡条件计算，得F浮=G物
专题训练 ?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？ 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？ 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？ ?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? 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?
关于冰熔化后液面升降问题的拓展性思考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，并以纯水上浮纯冰问题为 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。 1基本问题：纯水水面上浮有纯冰.当冰熔化时液面将不变。 【分析】质量为m 的冰漂浮于水面上时，所受的浮力等于其重力， 即F浮=G fe=mg= p水gV排，贝U 而冰熔化成水时其质量不变仍为m，所以得到的水体积V水=m/ p水==V排，即这块冰熔化所得到的水正好将冰漂浮在水面上时所排开的水的“小坑”填满，所以液面不变，即不升也不降。如图1所示由。此还可以推导得出：当冰熔化时，水对容器底的压强不变。 2、纯水水面上浮有含木块或气泡等密度小于水的物质时.当冰熔化则液面将不变 如果冰块中含有木块，当冰块浮于水面上时，它们受到的总浮力等于它们的总重力，如果把它们分开，让它们仍然漂浮于原来的水面则，它们所受的总的浮力仍然等于它们的总重 力，即总的V排没有改变，所以液面不变；而冰块浮于纯水上时，冰熔化，水面又是不变的，所以含有木块的冰浮于纯水水面时，冰熔化液面将不会变化。如图2所示。 图工 3、纯水水面上浮有含石块等密度大于水的物质时.当冰熔化则液面将下降. 可用小盒载小铁球，然后将小铁球放入水中时，水面的升降的例题进行参照分析。当小 铁球在盒中且漂浮于水面时，它们所受的浮力等于它们的总重力；设想将小铁球取出用细线吊在盒子的下方且仍然漂浮于水面时，它们所受的浮力仍然等于其总重力；又设想将细线断Mg P*呂P强
液面升降问题 分析液面升降的主要类型有： 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； 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； 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； 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； 7、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？ 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：冰块熔化前排开水的体积（即图中斜线部分）为： V排＝F浮/ρ水g＝G冰/ρ水g＝m冰/ρ水（∵漂浮时F浮＝G冰） 冰块化成的水的体积为： V＝m水/ρ水＝m冰/ρ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。 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ρ水g V排，即ρ水g V排＜G冰，故得V排＜G冰/(ρ水g) 熔化为水的体积 V水=m水/ρ水= m冰/ρ水= G冰/(ρ水g) 所以V排＜V水，即熔化后水面要上升。 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
《4.3探究熔化和凝固的特点》导学案（第2课时） 【导学目标】： 1、了解晶体和非晶体的熔化和凝固的区别 2、明确熔化曲线和凝固曲线的物理意义及熔点和凝固点 3、掌握晶体熔化和凝固的条件和熔化吸热、凝固放热的知识 4、能利用熔化和凝固的知识解释简单现象，解决简单问题，培养学生发现问题，解决问题能力及理论联系实际能力。 【导学重、难点】：“晶体和非晶体的熔化和凝固的区别”是本节的重点，根据实验数据分析、总结推理熔化和凝固曲线并了解其物理意义是本节难点之一，了解晶体熔化要吸收热量而温度不变是又一难点。 【导学方法】： 实验探究法、对比法、图像法 【导学过程】： 一、温故知新 1、什么叫做熔化？什么叫做凝固？ 2、海波熔化和凝固分别有什么特点？ 二、导学设问 海波和石蜡熔化和凝固有什么不同点呢？晶体和非晶体的熔化和凝固的有什么区别？同一种晶体和熔点和凝固点又有什么关系？ 三、新课导学： （一）聚焦目标一：晶体与非晶体 1、晶体 海波(晶体)的熔化曲线的分析： ①AB 段。在这段曲线对应的一段时间内海波 是什么状态?温度怎样变化?(答：AB 段所对应的 时间内海波是固态，温度升高，是海波吸热升温 的过程) ②在曲线上的哪一点海波开始熔化?(答：B 点) ③在BC 段对应的时间内海波的状态如何?温度是否变化?这段时间是否对35 048
海波加热?(答：BC 段是所对应的时间内海波的状态是固态和液态共存。海波的温度保持在48℃不变。此时仍在继续对海波加热，即海波仍在吸热。这是海波熔化过程) ④在CD 段对应的时间内海波是什么状态?温度如何变化?(答：海波的状态是液态，海波已经熔化完毕，继续加热，海波的温度升高) ⑤总结：像海波这样，有固定的熔化温度的固体叫晶体 2、非晶体 (1)物质除了晶体还有非晶体，松香、石蜡、玻璃等属于非晶体。 (2)请一个组把石蜡的熔化和凝固曲线画在黑板上。 从石蜡的熔化和凝固曲线可知，非晶体的熔化和凝固跟晶体不同。非晶体没有一定的熔点，也没有一定的凝固点。石蜡熔化时吸热，温度不断上升，固态石蜡由硬变软，然后再变为液态。凝固时放热，石蜡由液态变为粘稠，然后由软变硬，形成固态。 （二）聚焦目标二：熔点和凝固点 (1)除了海波以外，其他晶体物质，如各种金属、冰、固态酒精等，它们的熔化曲线都与海波的熔化曲线形状相似，只是熔化时的温度高低不同而已。这条熔化曲线反映了晶体物质熔化的一个重要特征--晶体的熔化是在一定的温度下完成的，即晶体在熔化过程中，温度保持不变。 晶体熔化时的温度叫熔点。海波的熔点是48 ℃。 (2)如果让熔化了的海波冷却，记下液态海波在冷却凝固成晶体过程中的温度随时间变化情况，可得到凝固曲线近似下图 的形状。 思考并回答： ①AB 段。海波是____态，____热(填"吸"或"放")， 温度______。 ②BC 段。海波的状态是____，____热，温度_____。 ③CD 段。海波的状态是____，____热，温度_____。 (3)总结：晶体的凝固也是在一定的温度下完 成。晶体凝固时的温度叫凝固点，同种晶体的凝固点和它的熔点相同。 04861 35
实验二探究晶体的熔化和凝固规律 1、下图是某种晶体的熔化曲线，从图中可以看出： （1）这种晶体的熔点是__________℃。 （2）其熔化过程共经历了min。 （3）第4min时，该晶体处于态。 （4）第8min时，该晶体处于___________态。 （5）第10min时，该晶体处于___________态。 答案：80，4，固、固液共存、液态 2、下表为小丽在探究某种物质的熔化规律时记录的实验数据，请你根据表中的实验数据回答下列问题： （1）该物质的熔点是_________℃； （2）该物质是__________（选填“晶体”或“非晶体”）； （3）温度为-3℃时，该物质处于___________态。 （4）温度为0℃时，该物质处于___________态。 （5）温度为1℃时，该物质处于___________态。 （6）该物质熔化过程中吸收热量温度__________选填（“升高”或“不变”） （7）该物质熔化时需要对它加热，这是通过改变其内能（选填“做功”或“热传递”）的。 （8）5至8分钟，该物质的温度保持不变，其内能。（选填“不变”或“增大”） （9）下表是小明在标准大气压下探究某种物质的凝固特点时记录的实验数据，从开始计时起，到第min时的数据有明显错误 答案：0，晶体，固、固液共存、液、不变、增大、热传递、 3、如图13甲所示，是探究萘熔化过程中温度变化规律的实验。请回答下列问题： ①将装有萘的试管放入水中加热，而不是用酒精灯直接对试管加热，在加热过程中还进行搅拌，这样做是为了使试管中的萘受热，而且萘的温度上升较（选填“快”或“慢”），便于及时记录各个时刻的温度。 ②除图13甲所示实验器材外，还需要的实验器材有火柴和。 ③萘的温度随加热时间变化的图像如图13乙所示，由图可知，给萘加热到8min末，试管中的萘所处的物态是态。 答案：均匀、慢、秒表、固液共存
个性化教学辅导教案 学科科学学生 姓名 年级 任课 老师 金老师 授课 时间 年月日 教学目标教学内容：浮力专题------冰块融化、液面升降问题考点： 能力： 方法： 课堂教学过程课前 检查 作业完成情况：优□良□中□差□ 建议: 过程 一．课前交流，了解学生上次课的复习情况 二．知识梳理 一、冰块融化问题： 例1：一块冰浮于水面,如图.那么当冰熔化前后,其水面将______(选填“升高”、“降低”或“不变”) 解: 冰熔化前:由于漂浮,F浮＝G物.则V排＝m冰g/ρ水g＝m冰/ρ水. 冰熔化后:由于m水＝m冰,由ρ＝m/V得 V化水＝m水/ρ水＝m冰/ρ水 因 V排水＝V化水,即冰熔化成水后,刚好填满原来被冰排开的水的体积,因此,水面保持不变. 例2：将冰块放在浓盐水中，液面如图所示，若冰完全熔化后，杯中液面将______(选填“升高”、“降低”或“不变”)（ρ浓盐水=1.1X103kg/m3） 例3：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？ ☆【结论】：在密度比水大的液体中，冰熔化后液面上升；密度比水小的液体中，冰熔化后液面下降。
例4：一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？ △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？ △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。 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？ △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。 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？
《4.3探究熔化和凝固的特点》教案 一、教学目标 1、了解固体和液体是可以相互转化的，了解熔化、凝固的含义； 2、了解晶体的熔点和凝固点； 3、了解熔化曲线和凝固曲线的物理含义，理解晶体的熔点和凝固点； 4、理解晶体熔化吸热、凝固放热。 5、通过熔化实验，培养学生观察实验的能力； 6、通过两个实验数据、图像比较分析，培养学生分析和归纳总结的能力； 7、能利用熔化吸热、凝固放热等知识解释简单现象，培养理论联系实际的能力。 8、通过本节学习，使学生感知事物在一定条件下可以相互转化。 二、教学重点与难点 晶体与非晶体、熔点与凝固点 三、教学流程 ●自学反馈与评估 1、物理学中，把物质由变为的过程，叫做熔化； 由变为的过程，叫做凝固。 2、冰开始熔化的温度是℃，冰在熔化过程中，继续加热，温度保持； 冰全部熔化为液体时，继续加热，温度。 3、石蜡在熔化的全过程中，温度。 4、固体分为和，晶体熔化温度，像一样；非晶体 熔化温度，像一样。常见的非晶体有。 5、晶体熔化的温度叫做，晶体凝固时的温度叫做，同一种晶体的 凝固点跟它的熔点相同。熔化过程中要，凝固过程中要。 ●引入 冰变成水，水结成冰。 由学生列举生活与上述相同的物态变化。 ●探究熔化和凝固的特点 1、提出问题：冰和石蜡在熔化为水的过程中，温度会怎样变化？上升？不变？ 2、观察实验：冰的熔化和石蜡的熔化
3、收集数据，作出温度变化图象。 4、结论： ①冰开始熔化的温度是0 ℃，冰在熔化过程中，继续加热，温度保持不变；冰全部熔化为液体时，继续加热，温度上升。 ②石蜡在熔化的全过程中，温度不断上升。 晶体与非晶体 1、固体的分类： 晶体：有固定的熔化温度——熔点；（如：冰、食盐、金属） 非晶体：没有固定的熔化温度。（如：石蜡、松香、玻璃、沥青） 2、熔化吸热，凝固放热。 3、冰熔化吸热、水凝固放热的应用例子与练习。 四、小结 1、固态变成液态——熔化（吸热）； 液态变成固态——凝固（放热）。 2、晶体熔化时不断吸热，温度不变；（如：冰、食盐、金属） 非晶体熔化时，不断吸热，温度上升。（如：石蜡、松香、玻璃、沥青） 五、布置作业 1、课后自我评价与作业 2、《创新》1—6题 3预习《4.4升华与凝华》 关键词：升华、凝华、吸热、放热
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 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 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。 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：
4.3探究熔化和凝固的特点 图4－3－1 一熔化和凝固 二探究熔化和凝固的特点 1．探究海波熔化和凝固的特点 实验器材：铁架台、酒精灯、火柴、石棉网、烧杯、海波晶粒、搅拌棒、试管、温度计、水、停表。 实验步骤： (1)按图4－3－2安装实验仪器。 图4－3－2 (2)把装有海波______的试管放到盛水的烧杯里。 (3)用酒精灯加热，并用搅棒不断搅动________。 (4)从35 ℃开始，每隔1分钟读一次温度，直到海波晶粒全部熔化后再观察3 min。 (5)把测得的数据记录在表格中，并画出海波熔化时的温度－时间图像。(表格图像略)
(6)当海波晶粒全部熔化为液体后，让它慢慢冷却，每隔1 min记下海波的温度。 实验结论：海波开始熔化时的温度是48 ℃；海波在熔化过程中，继续加热，温度保持________；海波熔化为液体时，继续加热，温度________。 评估交流：(1)实验中采用水浴加热的方法使物质受热均匀，使其温度缓慢上升，便于记录温度值。(2)当晶体的熔点低于水的沸点时，才可以用水浴法加热。(3)温度计的玻璃泡需浸没在海波晶粒的中。 2．探究石蜡熔化和凝固的特点 实验器材：铁架台、酒精灯、火柴、石棉网、烧杯、石蜡碎屑、搅拌棒、试管、温度计、水、停表。 实验步骤： (1)按装置图安装实验仪器(同图4－3－2)。 (2)把装有石蜡________的试管放到盛水的烧杯里。 (3)用酒精灯加热，并用搅棒不断搅动________。 (4)从40 ℃开始，每隔1 min读一次温度。 (5)把测得的数据记录在表格，并画出石蜡熔化时的温度－时间图像。 (6)把实验装置中的烧杯和酒精灯移去，仔细观察可见，试管中的石蜡会慢慢地从液态变成固态。 实验结论：石蜡在熔化的过程中，温度________。 三晶体和非晶体
探究熔化和凝固的特点 [沪科粤教版§4.3内容] 一、单选题： 1、热总是从温度高的物体传给温度低的物体．如果两个物体温度相同，它们之间就没有热传递．把一块0℃的冰投入0℃的水中(周围气温也是)，过一段时间，下面的说法哪个 正确（） A．有些冰熔化成水使水增多 B．冰和水的数量都不变 C．有些水凝固成冰使冰增多 D．以上三种情况都可能发生 2、在水凝固成冰的过程中，下列说法中正确的是（） A．温度不变，从外界吸收热量 B．温度降低，向外界放出热量 C．温度升高，从外界吸收热量 D．温度不变，向外界放出热量 3、在玻璃、松香、萘、蜂蜡中, 有一定熔点的物质是_________, 它的熔化过程中, 温度_____________. A.玻璃 B.萘 C.不变 D.改变 4、水的凝固点为_________. 冰的熔点为_______. A. 0℃ B. 0℃以下 C. 0℃以上 5、下面所列物质中，哪种物质具有一定的熔化温度（） A.蜡 B.冰 C.玻璃 D.松香 6、将一块0℃的冰放入一桶0℃的水中时（） A．冰块的质量将减少 B．冰块的质量将保持不变 C．冰块的质量将增加 D．上述情况都不可能发生 7、下列说法属于正确的是（） A．物体吸热时，它的温度一定升高 B．物体放热时，它的温度可能降低 C．一块糖溶在水中是属于熔化现象 D．雾的形成是属于汽化现象 8、水杯中的水面上浮着一块冰, 冰熔化后, 杯中的水面: （） A.上升 B.下降 C.不变 9、保温瓶中放有1500克0℃的水，将一小块-1℃的冰放入其中，盖好软木塞，下列说法正确的是（） A.这小块冰将化成0℃的水 B.有少量的水会结成冰 C.冰水质量没有变化 D.冰水的温度没有变化 10、正在熔化的冰拿到某房间里，冰不再熔化，这说明（） A.房间里的温度一定为0℃ B.外界没有传热给冰 C.冰没有传热给外界 D.房间温度在0℃以上 二、填空题： 11、晶体和非晶体的一个重要区别是________． 12、铁矿石在炼铁炉里变成铁水，这是________现象． 13、用质量相同的0℃的冰比0℃的水冷却效果好，是因为
液面升降问题解法 摘要：“浮力”一章中液面升降问题是初中物理中的难点;本文就两个不熔的物体浸在液体中和两个物体浸在液体中，一个物体不熔，另一个物体发生熔化的二种情形采用常规法、整体法、易位法替换法隔离法等五种方法以及联体分开法分别对这两类问题进行分析和解答、通过引伸变换和归纳总结，试借此摸索出培养学生思维的广阔性与深刻性，独立性与批判性、灵活性与敏捷性、逻辑性、创造性等思维品质的方法和途径。 关键词：阿基米德定律、浮沉条件、常规法、整体法、易位法、替换法、隔离法、联体分开法。 “浮力”一章中液面升降问题是初中物理经常遇到的难点。本文介绍该问题的几种解法。为培养学生思维品质提供几条途径。 液面升降问题分为两类，一类是两个不熔化的物体浸在液体的情形。另一类是两个物体浸在液体中，一物体不熔，另一物体会熔化的情形。 一.两个不熔化的物体浸在液体中的液面升降问题 如：物体A放在B上一起浮在液面上，如图（1）所示，问：把A放入液体中下沉到底部如图（2）所示，图（2）液面比图（1）液面上升了还是下降了? A B B B B A 图1 图2 图3 图4
下面列出了五种解法 1.常规法： 根据阿基米德定律及浮沉条件求出图（1）中A、B物体一共排开的液体的体积V排，图（2）A、B物体一共排开的液体的体积V‘排，再比较V排、V‘排的大小：V排＞V‘排则液面下降，V排＝V‘排则液面不变，V排＜V‘排则液面上升。 解：图（1）中根据浮沉条件F浮＝GA＋GB及阿基米德定律F浮＝ρ液gV排得到：V排＝GA/ρ液g+GB/ρ液g。 图（2）中，∵物体A浸没，∴V’A排＝VA＝GA/ρAg又∵根据阿基米德定律F‘B浮＝ρ 液gV‘B排及浮沉条件F‘B浮＝GB得到：V‘B排＝GB/ρ液g。所以：V‘排＝V‘A排＋V‘B 排＝GA/ρAg＋GB/ρ液g。 由图（2）可知ρA＞ρ液，∴V排＞V‘排故液面下降。 由上可知：通过熟练掌握物理概念、定律、公式、借助数学工具。根据已知条件，运用逻辑推理得出结论，这样可以培养学生的思维的逻辑性。 2.整体法： 把两个物体当作一个整体，比较这个整体在图（1）中受到的浮力F浮，图（2）中受到的浮力F’浮的大小：F浮＞F’浮则液面下降；F浮＝F’浮则液面不变；F浮＜F’浮则液面上升。 运用这种方法的技巧是只要有一个物体下沉就视这个整体为下沉。 因为一个物体下沉则它受到的浮力小于其重力，因此不管另一物体是下沉还是仍处于原漂浮状态，整体受到的浮力一定小于整体的重力，也就是说整体可视为下沉。 解：∵图（1）中整体处于漂浮状态，∴F浮＝GA＋GB。又因为图（2）中物体A下沉，整体视为下沉,∴F’浮＜GA＋GB，可见F浮＞F’浮，故液面下降。 掌握此法的关键是把影响同一物理量变化的各个物体或受同一物理量影响的各个物体视为一个整体；然后找出相关量的特殊关系。整体法就是物理学上常用的一种等效法，它可以巧妙地简化运算环节和推理过程。学生熟练掌握此法可以迅速应用此法分析和处理问题，进而培养自己的思维的敏捷性。 3.易位法： 交换A、B物体的位置，操作如下：用细线把A系在B的下面，且不接触容器底部如图（3）所示。然后剪断细线，A下沉到容器底部，如图（4）所示。最后比较VB排、V’B排：VB排＞V’B排则液面下降；VB＝V’B排，液面不变；VB排＜V’B排，则液面上升。 因为图（3）中A、B物体受到的总浮力及排开液体的总体积跟图（1）中相同，均为F浮＝GA ＋GB，V排＝GA/ρ液g+GB/ρ液g。图（4）A、B物体排开液体的总体积V’排跟图（2）也相同，所以易位法正确可行。 解：如图（3）、（4）所示，A完全浸没在液体中，它排开的液体的体积,因而判断液面升降, 可以不考虑A物体排开的液体的多少，而只考虑B物体在图（3）、（4）中排开的液体的多少。 因为对比图（3）、（4）可知剪断细线后，B物体失去A物体对它的拉力，B物体将上浮，排开的液体的体积减少；所以液面下降。 4.替换法： 用液体替换A物体操作：对照图（1）用同质量的液体替换A物体（相当于B物体上装着跟A 物体质量相同的液体）；对照图（2）用同体积的同种液体替换A物体；比较前后用来替代A物体的液体的体积大小：V液＞V’液，则液面下降；V液＝V’液，则液面不变；V液＜V’液，则液面上升。
4.3探究熔化和凝固的特点 ◇教学目标◇ 【知识与技能】 1.了解物质的固态和液态之间是可以转化的。 2.了解熔化和凝固的含义,了解晶体和非晶体的区别。 3.了解熔化曲线和凝固曲线的物理含义。 【过程与方法】 1.通过观察晶体与非晶体的熔化和凝固过程,培养学生的观察能力。 2.通过探究固体熔化时温度变化的规律,感知发生状态变化的条件,培养学生的实验能力和分析概括能力。 3.通过探究活动,培养学生认识图像、利用图像的能力。 【情感·态度·价值观】 1.通过教学活动,激发学生对自然现象的关心,产生乐于探索自然现象的情感。 2.通过实验培养学生善于实践和勇于克服困难的良好意志和品质。 ◇教学重难点◇ 【教学重点】 观察固体的熔化现象。 【教学难点】 掌握固体熔化时吸热而温度不变的性质。 ◇教学过程◇ 一、新课导入 黑龙江省北部一月份的平均气温在-30 ℃以下,漠河镇的最低气温达到过-52.3 ℃。在这样冷的地区测气温应该用水银温度计还是酒精温度计?理由是什么? 二、教学步骤 探究点1熔化和凝固 [阅读课本]P95“物理学中……的特点” [思考]熔化和凝固是如何定义的?有哪些现象会涉及熔化和凝固? [提示](1)熔化:物质由固态变为液态的过程,叫做熔化。例如:冰熔化为水、蜡烛熔化为烛液等。 (2)凝固:物质由液态变为固态的过程,叫做凝固。例如:水结冰、火山喷出的岩浆凝固成火山岩。 探究点2探究熔化和凝固的特点 [阅读课本]P96~98“探究熔化和凝固的特点” 1.提出问题:海波在熔化时,需要什么温度条件? 2.实验目的:探究海波融化时温度的变化规律。 3.设计实验:(1)怎么知道物质熔化了?(2)怎么知道温度变化了? [提示](1)什么时候出现液态就说明此时物质开始熔化了。 (2)用温度计可以测量温度变化。
冰融化后等液面变化问题 练习 Revised by Jack on December 14,2020
冰融化后等液面变化问题 1.漂浮在水面的冰块融化后，液面会升高吗容器底部的压强会发生变化吗 举一反三： (1) .漂浮在盐水中的冰融化后液面将会（填“升高”、“降低”或“不变”）． (2).如图所示，一块0℃的冰放在盛有0℃的水的容器中．已知冰块与容器底部相接触并相互间有压力，则当冰完全融化为0℃的水后．容器中水面将会 （填“升高”、“降低”或“不变”）． (3).在如图所示的装有水的杯中漂浮着一块冰，冰块内有一实心小铁块．当冰全部融化后，杯中的液面将会（填“升高”、“降低”或“不变”）． （4）在如图所示的装有水的杯中漂浮着一块冰，冰块内有一小蜡块．当冰全部融化后，杯中的液面将会（填“升高”、“降低”或“不变”）． 2.固体从漂浮状态的物体中取出投入液体中 （1）一竖直容器内漂浮一个木盒，木盒内装有一椭圆物，将椭圆物从木盒中取出投入水中，若椭圆物漂浮或悬浮在水中，则液面将 . =＞或 反三： 若上题椭圆物从木盒中取出投入水中，椭圆物沉在底部如图丁，则液面高 度。 丁
（c）将浮于水桶中水面上的碗沉入水中时,桶中的水面将。 （d）将沉在水桶底的碗轻轻捞起来让它浮在水面上.则桶中的水面将。 3.利用这类问题中的液面的变化关系，可以讨论如何利用量筒、水、小玻璃杯来测量玻璃的密度。如图5所示其密度表达式为 . 总结： 一.纯冰浮于纯水上，熔化后液面无变化。 二.冰中含有杂质，漂浮在纯水上时： 1.若冰中所含杂质密度大于水的密度时，冰熔化后液面下降。 2.若冰中所含杂质密度小于等于水的密度时，冰熔化后液面不变。 三.纯冰浮在不同密度的液体表面上时： 1.若液体密度大于水的密度时，冰熔化后液面上升。 2.若液体密度小于水的密度时，冰熔化后液面下降。
冰融化后等液面变化问题 1.漂浮在水面的冰块融化后，液面会升高吗？容器底部的压强会发生变化吗? ⑵.如图所示，一块0C的冰放在盛有 0C的水的容器中.已知冰块与容器底部 相接触并相互间有压力，则当冰完全融化为0C的水后.容器中水面将会 ____ （填“升高”、“降低”或“不变”） ⑶.在如图所示的装有水的杯中漂浮着一块冰，冰块内有一实心小铁块.当冰全 （4）在如图所示的装有水的杯中漂浮着一块冰，冰块内有一小蜡块.当冰全部融 举一反三： （1）.漂浮在盐水中的冰融化后液面将会（填“升高”、“降低”或“不部融化后，杯中的液面将会（填“升高”、“降低”或“不变”） 变” 化后，杯中的液面将会（填“升高”、“降低”或“不变”）
(d )将沉在水桶底的碗轻轻捞起来让它浮在水面上 .则桶中的水面将 2. 固体从漂浮状态的物体中取出投入液体中 (1) 一竖直容器内漂浮一个木盒，木盒内装有一椭圆物，将椭圆物从木盒中取出 投入水中，若椭圆物漂浮或悬浮在水中，则液面将 反三: 若上题椭圆物从木盒中取出投入水中，椭圆物沉在底部如图丁，贝U 液面高 讨论： (a 将一个小湖中的小船上的石块投入水中 ，湖中的水面的升降情况是 。 (b )环卫工人用铁爪将小湖中碎石 (或淤泥),捞到小船上，则湖中水面将 。(此题 中的的液面的变化方向与将小船上的石块投入水中时，液面的变化方向 ) (c )将浮于水桶中水面上的碗沉入水中时 ，桶中的水面将 ________ 。 1 r — — .. p — —L Y. L J J t ? = -J 九-—_ — — — — F ■ ■ Z * - : * J r — = — ___________ ■ ' ------ ' ---------------------- — =>
4.3 探究熔化和凝固的特点 一、教学目标 1．知道什么是熔化和凝固现象。 2．知道晶体和非晶体的熔化、凝固的区别。 3．知道熔化、凝固的应用。 4．培养学生的动手能力和利用图像分析的能力。5．引导学生积极参与到物理研究活动中来，激发他们学习物理的兴趣。 二、教学重难点 教学重点：对冰的熔化过程的实验探究 教学难点：根据图像分析晶体和非晶体的特点 三、器材准备 学生实验，二人一组。每组铁架台、温度计、烧杯和冰块 铁架台、蜡烛、温度计、酒精灯、烧杯（大、小各一）及适量酒精 四、教学过程 一）新课引入 做蜡烛熔化与凝固实验： 1．观察蜡烛的状态( )，将其点燃，观察蜡烛变化？ 描述观察到的现象：有蜡烛油( )，流下来。分析状态变化。 2．让流下的蜡烛油滴到玻璃板上，观察蜡烛的变化。 描述观察到的现象：蜡烛油先变软，再变硬，分析状态变化。 说明物质能够由固态变成液态；也说明能由液态变成固态。 3．列举一些物质由固态变成液态的现象？ 列举一些你见过物质由固态变成液态的现象？
引入课题：熔化与凝固。 二）新课教学 (一)熔化与凝固： 物质从固态变为液态的现象称为熔化。 物质从液态变为固态的现象称为凝固。 （二）探究冰的熔化和凝固的特征（分组）烧杯中装适量的水，将装适量的碎海波小烧杯放到大烧杯中，观察温度计示数和海波的状态变化。 课本图那样用水给海波加热的方法叫“水浴法”。 进行实验与收集证据: 根据课本要求，将相关数据记在下 面的表格中。观察到的现象是： 作出海波熔化时的温度──时间图像： 大致形状如图所示，分为AB、BC和 CD三段。对图像进行分析思考： （1）AB段对应的时间内物质是什么状态？温度怎样变化？ （2）在曲线上的哪一点海波开始熔化？ （3）在BC段对应的时间内，物质的状态如何？温度是否变化？这段时间是否加热？ （4）在CD段对应的时间内物质是什么状态？温度如何变化？分析和论证: 海波熔化过程的特点是： （1）海波开始熔化时的温度是48℃； （2）海波在熔化过程中，继续吸热，温度保持不变； （3）海波全部熔化为液体时，继续加热，温度升高。 （三）探究石蜡熔化和凝固的特征（演示） 1、提出问题：蜡在熔化过程中，都具有什么样的特征，如它温度会不会变化?
冰块融化，液面升降问题 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。 如图一，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< 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。 图一 图二 图三 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，如图二、三：如果我们用V排来表示冰和木块整体漂浮时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。但是我们会发现，使用这种常规方法往往需要经过复杂的同时推演，特别是对于后面的一个类型，处理起来非常麻烦。 【解析】常规方法如同吐纳内功，虽然有时候显得杀伤力不够，但却是必要的基础。所以请同学们务必掌握！ 【友情指路】试试用学到的方法解决这些题目吧 1、 （2012包头）将冰块放在浓盐水中，液面位置如图所示，若冰完全熔化，杯中液面高度将（） 2、 一块冰内含有一小石块，放入盛有水的量筒内，正好悬浮于水中，此时量筒内的水面升高了4.6cm．当冰熔化后，水面又下降了0.44cm．设量筒内横截面积为50cm2，则石块的密度是多少？ （ρ冰＝0.9×103kg／m3） 超级大招：训练思维，强化知识理解运用 通过前面的分析，我们不难发现，容器中液面高度的变化，直接跟V排有关，而V排直接与浮力有关，因此我们可以从浮力的变化入手，来考虑这个问题。 首先，我们可以认为，冰熔化成水之后，这部分水依然是漂浮（或悬浮）在容器中原有的水中的，那么它所受到的浮力应该等于自身重力，那也就是等于冰的重力。那么我们来看： 类型1，冰熔化前，冰受到的浮力等于冰的重力，冰熔化后，得到的水受到的浮力等于水的重力，也就是熔化前后浮力相等，而容器中液体就是水，密度未变，那么V排必然不变，进而容器中液面高度也不发生改变。也就是说，从这个角度分析，我们只需要判断熔化前后V排的变化就能直接得到液面的变化情况了，从而大大简化了分析过程。利用同样的思路，来分析其他类型。 类型2：漂浮在盐水中的冰，熔化后液面高度如何改变？ 分析过程：熔化前，冰受到的浮力等于冰的重力，熔化后，得到的水受到的浮力等于冰熔化成水的重力，熔化前后浮力相等，而熔化后，盐水的密度减小（冰熔化得到的 水加入到了原有的盐水中，使盐水密度变小），根据，则V排必然变大，则液面必然上升。 类型3：含有木块的冰漂浮在水中，冰完全熔化后，木块依然漂浮，液面如何变化？ 分析过程：熔化前，浮力等于冰和木块的重力，熔化后，浮力分两部分考虑。第一部分是熔化得到的水所受的浮力，这部分的浮力等于原来冰的重力，另一部分是木块受到的浮力，由于漂浮，还是等于木块重力，因此，熔化后总的浮力依然等于冰和木块的重力。熔化前后浮力不变，容器中液体密度未变，则V排不变，液面高度不变。 类型4：含有石块的冰漂浮在水面上，冰完全熔化后，石块沉底，液面高度如何变化？ 分析过程：熔化前浮力等于冰的重力加上石块重力。熔化后，得到的水所受重力依然等于原来冰的重力，石块沉底，受到的浮力小于石块重力，因此，熔化后的浮力小于熔化前的浮力，液体密度未变，则与熔化前相比，V排显然变小，则液面降低。
液面升降问题 Prepared on 22 November 2020
液面升降问题 分析液面升降的主要类型有： 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； 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； 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； 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； 7、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 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：冰块熔化前排开水的体积（即图中斜线部分）为： V排＝F浮/ρ水g＝G冰/ρ水g＝m冰/ρ水（∵漂浮时F浮＝G冰） 冰块化成的水的体积为： V＝m水/ρ水＝m冰/ρ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。 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ρ水gV排，即ρ水gV排＜G冰，故得V排＜G冰/(ρ水g) 熔化为水的体积V水=m水/ρ水=m冰/ρ水=G冰/(ρ水g) 所以V排＜V水，即熔化后水面要上升。 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，即 ρ盐gV排=m冰g V排=m冰/ρ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/ρ水（∵冰化成水后质量不变m冰=m水,m水/ρ水＝m冰/ρ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,ρ水<ρ盐。比较(1).(2)可知V’排>V排，冰块在浓盐水中熔化后。液面上升．
八年级班姓名月日- 日编号 0307 八年级班姓名日期11月日—日编号0403 课题4.3探究熔化和凝固的特点课型设置【自研·互动45分钟+展示45分钟】一【学习目标】1.知道什么是熔化和凝固； 2.知道晶体和非晶体熔化和凝固的特点； 3.知道熔点和凝固点； 4.能用熔化和凝固的知识解释有关热现象。 二【定向导学·互动展示】
1.回顾上节内容，汽化和液化是态和态之间的物态变化，那么熔化和凝固是态和态之间的物态变化。液化是汽化的逆过程。凝固是熔化的。 2.水浴法： 从图4-27中会发现酒精灯不是直接对试管加热，图中所示的这种加热的方法叫做水浴法加热。水浴法加热的好处： ○1○2 3.填写下列现象中的物态变化： ○1初春，冰雪消融：○2露水的形成：○3放在外面的湿衣服变干：○4冬天，河面结冰： 4.根据实验数据画出冰凝固时的温度-时间图像 5.通过查教材P101晶体的熔点表完成下列题目，并总结归纳出你发现的规律。 ○1水在-5℃时是态。○2汞在-30℃时是态。○3酒精在-100℃时是态。 ○4中国北部的漠河冬季最低气温最低可达-52.3℃，应该选用汞温度计还是酒精温度计？为什么？ 答： 。总结：物质的温度处于熔点和沸点之间为态，物质温度低于凝固点为态，物质温度高于沸点为态。 6.大家好，我叫小冰，我的熔点和凝固点都是0℃。现在我的体温恰好是0℃，请你们告诉我，我是该熔化还是该凝固呢？只要你们说的对，我就照你们说的办。 7.俗话说“下雪不冷，化雪冷。”是这样的吗？为什么？ 8.图4是A,B两种物质熔化时的温度—时间图象，其中物质是晶体，它的熔点是℃， 在第8min时，这种晶体处于状态。 四、培辅课：（附培辅单） 疑惑告知： 效果描述： 五、反思课： 今日心得： 今日不足：
4.3探究熔化和凝固的特点 教学目标 【知识与能力】 1．知道什么是熔化和凝固现象。 2．知道晶体和非晶体的熔化、凝固的区别。 3．知道熔化、凝固的应用。 4．培养学生的动手能力和利用图像分析问题的能力。 5．引导学生积极参与到物理研究活动中来，激发他们学习物理的兴趣。 【过程与方法】 1.通过探究固体熔化时温度的变化规律，感知发生物态变化的条件，培养学生的实验能力和分析概括能力。 2.通过探究活动，培养学生认识图像、利用图像的能力。 【情感态度价值观】 1.通过教学活动，激发学生对自然现象的关心，产生乐于探索自然的情感。 2.通过实验培养学生善于实践和克服困难的良好意志和品质。 教学重难点 【教学重点】 对冰的熔化过程的实验探究。 【教学难点】 根据图像分析晶体和非晶体的特点。 课前准备 学生实验，二人一组。每组铁架台、温度计、烧杯和冰块。 教师：铁架台、蜡烛、温度计、酒精灯、烧杯（大、小各一）及适量酒精等。 教学过程 一、新课引入 做蜡烛熔化与凝固实验： 1．观察蜡烛的状态（），将其点燃，观察蜡烛变化？ 描述观察到的现象：有蜡烛油（），流下来。分析状态变化。 2．让流下的蜡烛油滴到玻璃板上，观察蜡烛的变化。 描述观察到的现象：蜡烛油先变软，再变硬，分析状态变化。 说明物质能够由固态变成液态；也说明能由液态变成固态。 3．列举一些你见过物质由固态变成液态的现象？ 再列举一些你见过物质由固态变成液态的现象？ 引入课题：熔化与凝固。 二、新课教学 (一)熔化与凝固： 物质从固态变为液态的现象称为熔化。 物质从液态变为固态的现象称为凝固。 （二）探究蜡烛熔化和凝固的特征（演示）