对“液面升降问题”的开放探究
来源:行知中学 理综组

四川省宜宾市翠屏行知中学 陈清华 644000

在初中物理教学过程中,笔者发现,由于初中学生的思维能力的发散性还有待提高,往往对较为复杂的分类分析、思维递进问题感觉较为困难。比如在力学部分研究浮力问题时,有一类问题常常让很多学生一筹莫展,那就是所谓“液面升降问题”。下面结合自身教学实践谈谈笔者的一些看法,希望能抛砖引玉。

问题:一块冰漂浮在水面上,冰块融化后,水面高度将怎样变化?若冰块中有一木块,冰融化后,水面高度将怎样变化?若冰块中有一铁块,冰融化后,水面高度又将怎样变化?请分析解法并写出详细步骤。

结论1:漂浮的冰块(不含杂质),冰化成水后,水面没有变化,分析如下:

    结论2:如果冰块内有木块,则冰化成水后,水面没有变化。

   结论3:如果冰块内有金属,则冰化成水后,水面将下降。

       

规律总结:当冰内不含杂质或含有气泡、木块等密度小于水的物质时,冰熔化后水位不变;当冰内含有石头、金属等密度大于或等于水的物质时,冰溶化后水位下降。

综上所述,在解答“液面升降问题”时,要牢牢抓住液面升降熔化成水后,尽管体积和密度发生了变化,但前后质量保持不变。同时,利用漂浮时液面升降所受浮力和自身重力二力平衡建立方程,结合阿基米德原理进行推导、分析,则可顺利解答此类问题。

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