浮力专题——液面升降问题学案及作业
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) 新课学习：
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？ 用桌上提供的实验器材进行探究并思考。
答： 。 原因是： 。
1
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”）。
液面升降问题类型二——类型二：纯冰浸于液体，熔化后判断液面升降
分析：冰块熔化后化成水，体积变小且水具有流动性。此类问题的关键是判断Ｖ排 和 的关系。
酒精或煤油
水 盐水
思考：
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 。 简单推导过程：
2．冰块放在盐水中，漂浮，熔化后，液面 。 简单推导过程：
3．冰块放在煤油（或酒精）中，沉底，熔化后，液面 。
2
简单推导过程： 结论：
反馈练习：若冰块漂浮在密度为0.9g/cm3的液体中，熔化后，液面 。
类型三：冰块中含有其他物体浮于水中，冰块熔化后判断水面升降。（选讲）
分析：由于冰块熔化后不会引起水面的变化，关键是分析冰块所包的物体引起的液面变化。（类比类型一） 1．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 （填“上升”或“下降”或“不变”）。
2．冰块内包有一个密度等于水的物体漂浮在水面上，冰块熔化后，水面
（填“上升”或“下降”或“不变”）。
3．冰块内包有一个木块（木块密度小于水）漂浮在水面上，冰块熔化后，水面 （填“上升”或“下降”或“不变”）。
课堂实练及作业：
1．水槽中放一个小铁盒，铁盒中放少许细线和一个铝块，铁盒漂浮在水面。现用细线把铝
块拴在铁盒下面，铁盒仍漂浮在水面，如图所示。讨论此时水槽中的水位以及铁盒浸入水中的体积，说法正确的是（ ）
A．水槽中水位不变，铁盒浸入水中的体积变大 B．水槽中水位下降，铁盒浸入水中的体积不变 C．水槽中水位不变，铁盒浸入水中的体积变小 D．水槽中水位上升，铁盒浸入水中的体积不变
2．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
3．如图所示，木块下吊着一铁块，悬浮在水中，如果将绳子剪断，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
3
4．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，木块A在没有露出水面之前，所受合力的大小和
方向是 ；当木块露出水面漂浮时，水面 （填“上升”或“下降”或“不变”），木块所受浮力为 ，水对容器底的压力 （填“增加”或“减小”）了 。
5．一块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．容器中水面的位置将（ ） A．上升； B．下降；
C．保持不变；
D．水面的升或降决定于冰和容器内水的体积。
6．如图所示，装有金属球的小盆漂浮在圆柱形水槽的水面上。此时小盆受浮力F1。若把金
属球从盆中拿出并投入水槽中，球沉到水槽的底部。此时小盆受浮力F2，水槽底对金属球的支持力为N。那么
A．小盆受重力的大小为F1 B．金属球受重力的大小为F1－F2
C．小盆排水体积减小了
N?水g
D．水对水槽底部的压力减小了N
7．在图中，容器内装有一定量的水，酒精面上浮有木块甲，在甲上放有铁块乙，甲与乙之间用细绳相连，当木块翻转，铁块乙没入酒精中时，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
8．如图所示，圆柱形容器内盛有某种液体，一正方体木块漂浮在液面上，已知木块的体积为1000cm，
容器底面积是木块
底面积的2倍，g取10N/kg，求： （1）木块受到的浮力
（2）要使木块浮出液面的高度恰好为1cm，必须向木块施加2N竖直向下的力，求液体的密度为多大？
（3）用力将木块恰好全部按入液体中，容器底部所受到的液体的压强比（2）中增大了多少？
4
9．如图所示，金属铝块的体积为500cm，用线系着放入装有某种液体圆柱形容器中，容器中的液体深度由20cm上升到21cm，这时细线对铝块的拉力为9.5N，求： （1）铝块受到的重力
（2）铝块在液体中受到的浮力 （3）液体的密度
（4）剪断细线，铝块沉底静止后，容器对水平支持面的压强（容器的重力和容器壁的厚度忽略不计，
，
10．正方体木块漂浮在水面上，有总体积的1/5露出水面，不可伸长的悬绳处于松弛状态．已知绳子能承受的最大拉力为5牛，木块边长为0.1米，容器底面积为0.03米3，容器底有一阀门K．求：
（1）木块的密度；
（2）打开阀门使水缓慢流出，当细绳断裂前一瞬间关闭阀门，此时木块排开水的体积为多少？
（3）在细绳断后木块再次漂浮时，容器底受到水的压强与断绳前的瞬间相比，容器底受水的压强怎样变化？改变了多少？（g取10牛/千克．提示：相互作用的两个力总是等大的）
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