内容正文:
水浮冰四类问题讲义
已知常量:P冰=0.9g1cm,p水=1g/cm3,P镒水>P水漂浮条件:F浮=G物阿基米德原理:
F浮=P液gV排
题型一:纯冰块漂浮在清水中,熔化后液面变化
步骤1:漂浮时求排开水体积V排
冰块漂浮:
F浮=G冰
P水gV排=m冰g
解得
V排=
m冰
P水
步骤2:冰熔化成水,求熔化后水的体积V化
冰熔化质量不变:m化水=m冰
m化水=m冰
V化P水
P水
步骤3:比较体积
由(1)2)得:V化=V排结论:液面高度不变
题型二:冰块内部包裹石块,整体漂浮水中,冰熔化后液面
变化
设:冰质量m冰,石块质量m石
1:整体漂浮,总排开体积V排总总浮力等于总重力:
F浮总=G冰+G石
P水gV排总=m冰g+m石g
V排=
m冰+m石
P水
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2:冰熔化、石块沉底,分别算排体积
冰熔化水体积:V=m
水
石块沉底,浮力小于重力,石块排开水体积等于自身体积
V锥=V6=m鱼
P石
熔化后总排体积:
=m冰+m石
V后益P水P陌
3:作差比较
V排台-V后爸&=mk+m五
m冰+
m石
P水
P水P石
&=m五-m石
P水P石
&=m石
1-1
P水P石
石头密度P6>P水,所以上>是V-V后总>0,即V后总<V雅结论:液面下降
P水P石
题型三:冰块内部封闭气泡漂浮水中,熔化后液面变化
熔化前整体漂浮,总重力近似等于冰的重力(空气质量忽略)
P水9V排=m冰g一V排=
m冰
P水
冰熔化后
气泡逸散到空气中消失,熔化水体积:
V化
m冰
P水
得V化=V排结论:液面不变
题型四:冰块漂浮在盐水中,冰熔化后液面变化
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设盐水密度P盐了P水
熔化前漂浮,排开盐水体积V排盐
P盐9V排盐=m冰g
m冰
V捧热一P整
冰熔化变成淡水体积
V化
m冰
P水
比较大小
P>P水,则
<m些即:V<V化熔化后水的体积大于原来排开盐水体积
P盐P水
结论:液面上升
拓展:冰里包木块漂浮水中(常考延伸)
冰裹木块一起漂浮,冰熔化后木块继续漂浮
1.熔化前排总体积:
V#=
m冰+m木
P水
2.熔化后:冰化成水V
木块漂浮V本=m本总后排体积:
P水
P水
m水+m无=V接总
V后总=
P水P永
结论:液面不变
总结
纯水浮纯冰→不变
冰包石块(沉底)→下降
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冰包气泡→不变
冰浮盐水→上升
冰包木块(漂浮)一→不变
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