北京中考物理難點(diǎn)突破之――液面變化B

1、AG 1A =A F gS h 浮水BA BF G =BBA B T G F =-浮2A2=A F gS h 浮水3A3=A F gS h 浮水4A4=A gS h 浮 水A G AG AG 北京中考物理難點(diǎn)突破之液面變化B與液面變化A 從幾何角度分析液面變化不同,本講從受力分析角度分析此問(wèn)題。讓我們看看木塊、金屬塊和液體的系列故事【問(wèn)題1】如圖所示,在圓柱形容器中裝有足量的水,將木塊A 、金屬塊B 按不同的方式放入該容器中,待A 、B 靜止時(shí),比較以下四種情況中木塊A 浸入水中的深度h1、h2、h3、h4的大小關(guān)系應(yīng)是 ?！痉治觥繌膆1234可以想到木塊A 底部受到的液體壓強(qiáng)P A1234,

2、如果已知木塊A 的底面積S A ,即可得出木塊A 受到的浮力F A ,所以通過(guò)對(duì)木塊A 做受力分析,得到其浮力的大小關(guān)系,進(jìn)而得到h 的大小關(guān)系。從受力分析很容易看出A A4A3A2=F F F F <<浮浮浮浮 進(jìn)而推出1432h h h h =<<A B G G G +水A B G G G +水A B G G G +水111=N F gH S 水水壓水杯222=N F gH S 水水壓水杯333=N F gH S 水水壓水杯444=N F gH S 水水壓水杯A G +水B B BN G F =-浮 如圖所示,在圓柱形容器中裝有足量的水,將木塊A 、金屬塊B 按不同

3、的方式放入該容器中,待A 、B 靜止時(shí),比較這四種情況中大液面據(jù)容器底部的深度H1、H2、H3、H4的大小關(guān)系_。從H 可以想到容器底部受到的壓強(qiáng),進(jìn)而想到容器底部受到的液體壓力大小,通過(guò)對(duì)液體+A+B 做整體受力分析(由于容器是廣大同學(xué)喜聞樂(lè)見(jiàn)的圓柱形容器,側(cè)壁對(duì)水的壓力互相抵消,可以方便的對(duì)水+A+B 做整體受力分析。如果側(cè)壁不是直上直下的,側(cè)壁對(duì)水的壓力可能不能相互平衡,此時(shí)受力分析就要小心了從受力分析可以看出:1N N N N <<=水水4水2水3 進(jìn)而推出1423H H H H <<=AG 1A =A F gS h 浮水BA BF G =BBA B T G F

4、 =-浮2A2=A F gS h 浮水3A3=A F gS h 浮水4A4=A gS h 浮水 A G A G AG 如圖所示,在圓柱形容器中裝有足量的水,將木塊A 、金屬塊B 按不同的方式放入該容器中,待A 、B 靜止時(shí),已知以下四種情況中木塊A 浸入水中的深度h1、h2、h3、h4,求B 的密度【分析】就像【問(wèn)題1】一樣,看到h 后想到對(duì)物體A 做受力分析得到四個(gè)方程1A 2A13B A3(1=(2=(3=A A A B A A B A G F gS h G G F gS h G G F F gS h =+=+-浮水浮水浮浮水(4第4個(gè)方程貌似就不用列了。觀(guān)察這四個(gè)方程,發(fā)現(xiàn)1、4是重復(fù)的

5、,一般題目只會(huì)給出1和4的其中一個(gè)情況。想要求出密度,需要知道質(zhì)量和體積,觀(guān)察后可發(fā)現(xiàn),(2-(1可以得到B 的重力,(3-(2可以得到B 的浮力,可以求出V B ,進(jìn)而求出密度 (2-(1得21(B A G gS h h =-水21(B A m S h h =-水 (3-(1得23B (A F gS h h =-浮水23(B A V S h h =-2123B B B m h h V h h -=-水注意:求V B 時(shí)也可以直接觀(guān)察乙和丙兩幅圖,對(duì)于A(yíng)B 整體,總重力不變,總浮力不變,所以總的排水體積不變,即23A A B S h S h V =+。A B G G G +水A B G G G

6、 +水A B G G G +水111=N F gH S 水水壓水杯222=N F gH S 水水壓水杯333=N F gH S 水水壓水杯444=N F gH S 水水壓水杯A G +水 B B BN G F =-浮 如圖所示,在圓柱形容器中裝有足量的水,將木塊 A 、金屬塊 B 按不同的方式放入該容器中,待A 、B 靜止時(shí),已知四種情況中大液面據(jù)容器底部的深度H1、H2、H3、H4,求B 的密度。和【問(wèn)題2】一樣,看到H 就想到對(duì)“水+A+B ”這個(gè)整體做受力分析,如下1234(1=(2(3=(4=A A B A B A B B G G gS H G G G gS H G G G gS H

7、G G G gS H G F +=+-水水杯水水杯水水杯浮B水水杯觀(guān)察這幾個(gè)方程,2、3是重復(fù)方程,一般題目也會(huì)給2和3中的一個(gè)情況。 (2-(1得21(B G gS H H =-水杯21(B m S H H =-水杯 (4-(1得41B (F gS H H =-浮水杯41(B V S H H =-杯2141B B B m H H V H H -=-水注意:其實(shí)觀(guān)察甲和丁兩幅圖,這不就是排水法測(cè)體積么?可以直接得出體積。如果你明白了上面四道題,并練習(xí)過(guò)其推導(dǎo)過(guò)程(光看看熱鬧是對(duì)實(shí)戰(zhàn)沒(méi)有任何幫助的,看NBA能學(xué)會(huì)扣籃么?就試試以下的幾道題吧!注意:請(qǐng)盡量使用上面所講的方法,最好能畫(huà)出受力分析圖(

8、在紙上或心中【例1】圓柱形容器中裝有適量的水,將一只裝有配重的薄壁長(zhǎng)燒杯放入圓柱形容器的水中,燒杯靜止時(shí)容器中水的深度H1為20cm,如圖甲所示。將金屬塊A吊在燒杯底部,燒杯靜止時(shí)露出水面的高度h1為5cm,容器中水的深度H2為35cm,如圖乙所示。將金屬塊A放在燒杯中,燒杯靜止時(shí)露出水面的高度h2為1cm,如圖丙所示。已知圓柱形容器底面積為燒杯底面積的2倍。則金屬塊A的密度為kg/m3。 【例2】(2010宣武一模(一漂一沉一個(gè)底面積為50 cm2的燒杯裝有某種液體,將一個(gè)木塊放入燒杯的液體中,木塊靜止時(shí)液體深h1=10cm,如圖甲所示;把一個(gè)小石塊放在木塊上,液體深h2=16cm,如圖乙所

9、示;若將小石塊放入液體中,液體深h3=12 cm,如圖丙所示,石塊對(duì)杯底的壓力F=1.6N. 則小石塊的密度石為kg/m3.(g取10N/kg 【例3】如圖所示,一水槽內(nèi)裝有部分水,水面上浮有一木質(zhì)小容器,其露出液面的高度為h,水的深度為H,現(xiàn)從水槽內(nèi)取少部分水倒入容器內(nèi),則導(dǎo)致h_,H_;如果小容器有個(gè)小木球和小玻璃球,將小木球拿出去并放入水中,則導(dǎo)致h_,H_;如果將小玻璃球拿出并放入水中則導(dǎo)致h_,H_?！纠?】圓柱形容器中有足量水,水中漂浮著冰塊,冰塊熔化后,液面如何變化?【例5】圓柱形容器中有足量鹽水,鹽水中漂浮著冰塊,冰塊熔化后,液面如何變化?學(xué)理科到學(xué)而思 【答案】 1、7.5×103kg/m3 注意利用面積比，此題充分說(shuō)明物理題不要背現(xiàn)成的公式，用基本原 理推出結(jié)論才是王道！ 2、2.4×103 kg/m3 注意這不是水，某種液體。 3、 （1）h 變