最新初二浮力液面升降
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液面变化类(与浮力有关)问题教学目的:掌握液面变化类问题的解题技巧【模块一】考点解析知识复习:1.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2.物体的浮沉条件(1)浸没在液体中的物体(V排=V物)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)液面升降问题类型一:容器中的固态物质投入水中后判断液面升降实质是比较前后V排的变化。
实验:情景如图所示,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,你观察到的现象是水面。
怎样用理论知识解释你看到的现象?理论推导:变化:如果将沉在水底的石块放入船中使船漂浮,液面如何变化?原因是:。
进一步探讨:从船中取出怎样的固态物质放入水中,水面不变?答:。
原因是:。
类型一的结论是:此类问题判断前后液面变化,实质是比较V排的变化,因为液体密度不变,浮力跟V排 有关,所以转化为判断浮力的变化。
若浮力变大,则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 。
从容器中往水中投放固态物质,也可以比较ρ物和ρ液的关系,若ρ物>ρ液,则液面 ;若ρ物≤ρ液,则液面 。
反馈练习:如图所示,一个小船中放有ABC 三个小球,小船和球一起漂浮在水面上,其中A 球密度小于水,B 球密度等于水,C 球密度大于水,小船可以自由的漂浮在水面上。
①只将A 球放入水中, 则A 球 (填浮沉状况),液面 (填“上升”或“下降”或“不变”) ②只将B 球放入水中, 则B 球 (填浮沉状况),液面 (填“上升”或“下降”或“不变”) ③只将C 球放入水中, 则C 球 (填浮沉状况),液面 (填“上升”或“下降”或“不变”) ④若将ABC 三球同时从船中取出放入水中,则液面 (填“上升”或“下降”或“不变”)。
浮力液面升降问题推导过程摘要:I.浮力液面升降问题的背景和基本概念- 浮力和液面升降的定义- 浮力液面升降问题的实际应用和重要性II.浮力液面升降问题的推导过程- 浮力公式和液面升降公式的推导- 影响浮力和液面升降的因素- 浮力液面升降问题的实例解析III.浮力液面升降问题的解决方案和应用- 如何解决浮力液面升降问题- 浮力液面升降问题的应用领域和实际案例IV.浮力液面升降问题的未来研究方向和挑战- 浮力液面升降问题的研究现状和未来趋势- 浮力液面升降问题面临的挑战和解决方案正文:浮力液面升降问题是物理学中一个基本而重要的问题。
在生活和工业生产中,我们常常需要解决浮力和液面升降的问题,比如船只的浮力问题、水坝的液面升降问题等。
因此,深入研究浮力液面升降问题具有重要的理论和实际意义。
浮力液面升降问题的推导过程比较复杂,需要运用浮力公式和液面升降公式进行推导。
浮力公式是指物体在液体中受到的浮力与液体的密度、重力加速度和物体排开液体的体积有关。
液面升降公式是指液面升降的高度与液体的密度、重力加速度和物体在液体中排开的体积有关。
通过这两个公式,我们可以推导出浮力液面升降问题的具体数值和影响因素。
影响浮力和液面升降的因素有很多,比如液体的密度、重力加速度、物体的形状和大小等。
在实际应用中,我们需要根据具体的情况来选择合适的因素进行计算。
此外,浮力液面升降问题的实例解析也是一个重要的研究方向。
通过具体的实例解析,我们可以更深入地理解浮力液面升降问题的本质和特点,从而更好地解决实际问题。
浮力液面升降问题的解决方案和应用非常广泛。
在生活和工业生产中,我们可以通过调整液体的密度、重力加速度和物体的形状和大小等因素来控制浮力和液面升降。
此外,浮力液面升降问题还可以应用于船只的浮力设计、水坝的液面控制等领域。
未来,浮力液面升降问题的研究将会更加深入和广泛。
随着科技的发展,我们将会面临更多的挑战和机遇。
专题19浮力中液面升降问题类型一冰漂浮在密度不同的液体中,冰融化后液面的升降情况冰漂浮在液面上排开液体的体积是V 排,冰融化为水后水的体积是V 水,我们将此类问题转化为比较V 排与V 水的大小关系。
若V 排>V 水则液面下降,若V 排=V 水则液面不变,若V 排<V 水则液面上升。
【例题】一块冰漂浮在某液面上,当冰融化后液面怎么变化?解:冰融化为水的体积是水水水 g G V ,因为冰融化前后,重力是不变的,因此有水冰水 g G V 。
根据阿基米德原理液浮排 g F V ,冰漂浮在水面时,由沉浮条件排浮G F ,则以下通过V 水和V 排的大小关系来确定V 水和V 排的大小关系。
1.当水液 ,则V 水=V 排,因此液面不升不降;2.当水液 ,则V 水>V 排,因此液面不升不降;3.当水液 ,则V 水<V 排,因此液面不升不降。
类型二冰裹物体漂浮在水面,冰融化后水面的升降情况冰与物体可以看成一个整体,冰融化前两者受到一个总的浮力,冰融化后,两者分离沉浮状态可能发生变化,导致两者受到的总的浮力发生变化。
总的浮力变化会导致总的排开水的体积发生变化,水面的升降与冰融化前后总的V 排的变化有关。
若总浮力变大,则V 排变大,则液面上升;若总浮力不变,则V 排不变,则液面不变;若总浮力变小,则V 排变小,则液面下降。
【例题】有一物体被冰裹着浮于水面,冰融化后液面如何变化解:冰融化前,物体和冰看成一个整体,这个整体处于漂浮状态,它们受到的总浮力前浮F =G 冰+G 物。
冰融化后,分别分析冰和物体的沉浮状态:冰融化为水,水在水中的状态可以看成是悬浮,则水受到的浮力F 水=G 水;冰融化后,物体在水中的沉浮状态取决于物体的密度:1.若水物 ,冰融化后,物体会在水中下沉,则受到的F 物<G 物。
因此冰融化后,这两者受到总浮力是后浮F =F 水+F 物,可见冰融化前和冰融化后总浮力的关系是:后浮前浮F F ,因此后排前排V V ,即液面下降。
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 m2、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?用“状态法”速断液面升降一、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.四、应用举例例 1 有三个实心小球甲、乙、丙,甲球在水中悬浮,乙球在水中下沉,丙球漂浮在水面上.现将甲、乙、丙三球同时放在一只敞口的小铁盒里,然后将小铁盒漂浮在盛水的容器中下列判断正确的是()A.只将小球甲从盒中取出放入水中后,容器中水面不变B.只将小球乙从盒中取出放入水中后,容器中水面下降C.只将小球丙从盒中取出放入水中后,容器中水面上升D.将甲、乙、丙三球同时放入水中后,容器中水面下降例2 在一较大容器的水面上放一木块,木块面放一个体积为1分米3、重7.84牛的物体,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.无法判断例3 在盛水的缸底有一个实心铁球,水面上漂浮着一个脸盆.若将铁球捞出放入盆中,盆仍漂浮在水面上,则缸底所受水的压强()A.变大B.变小C.不变D.无法判断例4 桶里水面漂浮着一块冰,当冰溶化成水时,水面的高度与原来相比()A.上升B.下降C.不变D.三种情况都有可能例5 在上述例4中,若浮冰中间夹有小木块,则冰溶化后,桶里的水面____;若浮冰中间夹有小石块,则冰溶化后,桶里的水面____.液面升降问题类型一——容器中的固态物质投入水中后判断液面升降❖实质:是比较前后V排的变化。
可编辑修改精选全文完整版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。
模块一力学专题09 浮力之液面升降、切割问题、剪绳和球船*知识与方法一、液面升降1.多情景:如下图所示,容器中盛有一定量的水,在水面上漂浮着木块,在它上面放着一实心铁块。
(1)若将铁块系在木块下面,再放回容器中,发现铁块未与容器底部接触,此时水面将如何变化?(2)如果将该细线剪断,当木块与铁块都静止时,水面将如何变化?解题方法:比较不同情景下的V排前后变化。
分别对三个情景下的木块和铁块进行整体受力分析情景一:情景二:情景三:情景一:∵木块和铁块整体漂浮静止∴G铁+G木=F浮1= ρ水gV排1①情景二:∵木块和铁块整体漂浮静止∴G铁+G木=F浮2= ρ水gV排2②∵①=②∴V排1 =V排2∴水面将不变情景三:∵木块和铁块整体漂浮静止∴G铁+G木=F浮3+F支=ρ水gV排3+F支③将①代入③中,得:ρ水gV 排1=ρ水gV 排3+F 支 整理得:V 排3= V 排1—gρF 水支∴水面将下降2.冰化水:(1)一个圆柱形容器的水面上(水未装满)漂着一块冰,当冰全部熔化后,水面将如何变化?(2)若容器内装的是盐水,当冰全部熔化后,水面将如何变化? (3)若容器内装的是酒精,当冰全部熔化后,水面将如何变化?解题方法:比较V 排和V 水之间的关系 (1)∵冰漂浮在水面上静止,∴F 浮水=G 冰 ∵冰化成水后m 不变,∴G 冰=G 水 ∴F 浮水=G 水 ∴ ρ水gV 排=ρ水gV 水 ∴V 排=V 水 ∴水面不变(2)∵冰漂浮在盐水上静止,∴F 浮盐=G 冰 ∵冰化成水后m 不变,∴G 冰=G 水 ∴F 浮盐=G 水 ∴ ρ盐gV 排=ρ水gV 水 ∵ρ盐>ρ水,∴V 排<V 水 ∴液面将上升(3)∵ρ酒<ρ冰∴冰沉底,浸没在酒精中 ∴V 排=V 冰∵冰化成水后m 不变,ρ冰<ρ水,∴V 冰>V 水 ∴V 排>V 水 ∴液面将下降记忆口诀:酒降盐升水不变 实质:①ρ冰<ρ液=ρ水,液面将下降②ρ冰<ρ水<ρ液,液面将升高③ρ冰<ρ液<ρ水,液面将下降④ρ冰>ρ液,液面将下降二、切割问题一实心木块漂浮在水中,如图所示。
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。
初中物理模型法解题——浮力液面升降模型【模型概述】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.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;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;三、冰块中含有一定质量的气体,冰块熔化后判断水面升降。
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五、解题关键无论液面上升、下降都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:①若前体积等于后体积,液面不变;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.②若前体积大于后体积,液面下降;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若前体积小于后体积,液面上升若变化前有沉体,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.液面升降模型其它升降模型:【知识链接】一、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出二、物体的浮沉条件(1)浸没在液体中的物体 (V排=V物)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)各类型问题的分析解答【例题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?【解题思路】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。
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。