《【帮课堂】2021-2022学年八年级科学上册同步精品讲义（浙教版）》第3节 水的浮力3 液面高度变化问题（教师版）

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水的浮力 3液面高度变化问题
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课标解读
1. 会用物体的浮沉条件解释有关现
象和解决简单的实际问题。
2. 利用受力分析，推导物理浮力变化
1、利用浮力公式与浮沉条件，判断物体浸没与漂浮时的液
面高度变化；冰融化前后液面变化等，此类型难度较大。
2、两个物体放水中或绳子弹簧等拉着，考察受力分析等，
难度较大。
知识精讲
知识点 01 液面高度变化问题
类型一:冰漂在某液体
(1)纯冰在纯水中融化，融化后液面高度不变；
(2)纯冰在盐水(或其他密度比水大的液体)中融化，融化后液面升高；
(3)纯冰在密度比水小的液体中融化，融化后液面高度降低。
类型二:冰块中含有其他杂质，漂在水中
(1)含有木块(或其他密度比水小的固体)的冰块在纯水中融化，融化后液面高度不变；
(2)含有石块(或其他密度比水大的固体)的冰块在纯水中融化，融化后液面高度下降；
(3)含有煤油(或其他密度比水小的液体)的冰块在纯水中融化，融化后液面高度上升。
类型三:冰块中含有一定质量的气体，漂在水中，融化后液面下降
【能力拓展】
一、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x S 底= p 液gh 前S底,F 后=P 后x S 底= p 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。
二、状态法及其使用
(1)状态法: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。
(2)如何用“状态法”速断液面升降
a.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；
b.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；
c.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。
【即学即练 1】5.如图，一杯果汁(密度大于水)，加冰后液面正好同杯口相平。则在冰块熔化过程中( )
A.液面不变，液体不溢出 B.液面不变，液体溢出 C.液面下降 D.无法确定
【答案】B
【解析】将冰块排开果汁的体积和熔化成水的体积进行比较，如果后者大，那么液体溢出；如果前者大，
那么液体不溢出。
冰块在液面上漂浮，那么它受到的浮力等于重力，
即 F 浮力=G； 那么它排开果汁的体积： ；
冰块熔化后质量不变， 那么熔化成水的体积： ；
因为ρ水<ρ果汁 ， 所以 V 水>V 果汁。
因此液面不变，但是液体溢出。
【即学即练 2】（2019 八上·萧山月考）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________（填“上升”、“下降”或“不变”，下同）；该浓盐水的密度为 1.2g/cm3， 露出
水面的冰块体积是冰块体积的几分之几？________；若用水代替盐水，则液面高度将________。（冰的密
度为 0.9g/cm3）
【答案】 上升；1/4；不变
【解析】（1）首先根据 计算出冰块在盐水中的 V 排，然后根据公式 计算出冰块熔化成
水的体积，然后将两个体积比较大小即可；
（2）根据漂浮条件列出等量关系式，用阿基米德原理和密度公式将两边分解推导即可；
（3）根据（1）中的方法分析即可。
【解答】（1）冰块在水面漂浮， 那么它受到的浮力等于重力，即 F 浮=G；
那么它排开盐水的体积为： ；
冰熔化后质量不变， 熔化成水的体积为： ；
因为ρ水＜ρ盐水； 所以 V＞V 排； 那么杯中液面高度上升；
（2）当冰块漂浮时，受到的浮力等于重力，即 F 浮=G；；
ρ盐水 gV 排=ρ冰 gV； ρ盐水 V 排=ρ冰 V；
1.2g/cm3×（V-V 露）=0.9g/cm3×V；
那么： ；
（3）根据（1）中分析可知：
如果盐水换成水，那么冰块排开水的体积为： ；
此时化成水的体积和冰块排开水的体积相同，因此液面高度不变。
知识点 02 绳子、弹簧等受力分析
物体在液体中处于稳定状态，通常会受到重力、浮力、拉力(弹力)、支持力等作用，先利用二力平衡的条件
受力分析，进一步答题。
【能力拓展】
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