1、1/5 下載文檔可編輯液面變化專題一、專題指導(dǎo)同學(xué)們，每當(dāng)你做到有關(guān)浮力、液體壓強(qiáng)及其變化問題時，你是否還在為題中所涉及到的有關(guān)液面變化的問題而煩惱？你是否還為減與不減底面積的問 題而迷茫呢？諸如此類的問題， 會時常糾結(jié)在你們的心頭， 痛苦、 煩亂、 暗自 神傷甚至潸然淚下，由于液面變化問題的不清，致使與此有關(guān)的問題都顯 得無從下手，亦或一出手就是錯誤。同學(xué)們，如果你有上述問題，請你不 要著急上火，因為我們會在這個專題中就液面變化問題進(jìn)行破解，你只要跟著 我們同行，你就會在輕松和愉快中掌握此類問題的分析方法，解開困惑在你心 頭的那個疙瘩?，F(xiàn)在請你收拾一下心情，跟著我們一同走進(jìn)本專題吧。液面變化

2、問題，主要是要清楚液面變化對應(yīng)的體積變化， 以及在變化中的對應(yīng)關(guān)系，我們認(rèn)為，不要太死記公式，還 是弄清楚分析思路為要。至于減不減面積 的問題，這個沒有定論，主要是看你所求 而定。下面我們就來分析幾個典型的液面 變化問題。模型1:如圖1所示，一個底面積為 水的深度為H0?，F(xiàn)在有一個底面積為S的圓柱浸在水中的深度為hi，如圖2所示，此時水面的高度為H，液面變化的高度為H,則有：1V排二S2hi=(H-H)$=H S2容器底部所受水的壓強(qiáng)的變化p=p水gH3容器底部所受水的壓力的變化F=Ap Si=p水、H Si=p水g V排=F浮S的圓柱形容器，里面裝有適量的水,2/5 下載文檔可編輯4圓柱體下

3、表面受到水的壓強(qiáng)為p=P水g hi5圓柱體下表面受到水的壓力為F=pS2=p水g hiS=p水g V排=F浮=F1圓柱體上提引起物體排開水體積的變化M=h3S=(Si-S2)AH2水面下降引起物體排開水體積的變化=HS圓柱體所受浮力的變化F浮二p水gV排=p水gHS容器底部所受水的壓強(qiáng)的變化p=p水gHF=Ap Si=p水gH Si=p水g V排=F浮器豎直漂浮在水槽的水中，容器浸在水中的深 度為hi，水的深度為為H。現(xiàn)在將容器中的金屬球取出，輕輕放置在水槽中,模型2:如圖3所示，一個底面積為S的圓柱形容器，里面裝有適量的水，一個底面積為S的圓柱浸在水中的深度為hi,水的深度為H?，F(xiàn)在將圓柱體

4、向上提咼h3 Vi后，物體浸在水中的深度為h2,如圖4所示，此時水面的高度為H。水面下降的高度為 H,則有:圓柱體排開水的體積的變化V排=4V+AV=(S- S)H+A HiS2=HISI容器底部所受水的壓力的變化模型3:如圖5所示，一個底面積為S的圓柱形水槽，里面裝有適量的水，一個底面積為S的圓柱形容器內(nèi)裝有一個實心金屬球，容-hi -hiHiSi圖 3Vi*rI - _ _ HH2；h3I A- S2下Si圖 4Si圖 53/5 下載文檔可編輯金屬球沉底，如圖6所示，此時水深為度為為H,容器浸在水中的深度為h2。液面變化的高度為為H,則有:4/5 下載文檔可編輯Si圖 9容器排開水體積的變

5、化 V排二(hi-h2)S2容器浮力的變化F浮=p水gV排=G球3水的高度的變化引起的體積變化H S4金屬球的體積V球=V排-V5金屬球所受到的浮力F浮二p水gV球=p水、V排-p水、V6水對水槽底部壓強(qiáng)的變化p=p水gH7水對水槽底部壓力的變化F=p Si=p水gHSi=p水gV=G球-F浮金屬球受到水槽的支持力F支二G球-F浮=F模型4:如圖7所示，一個底面積為S的圓柱形水槽，里面裝有適量的水，一個底面積為S的圓柱形容器內(nèi)裝有一個實心金屬球，容器豎直漂浮在水槽的水中，容器 浸在水中的深度為hi,水的深度為為H?，F(xiàn)在將容器中的金屬球取出，用輕質(zhì) 細(xì)線拴在圓柱形容器的底部，如圖8所示，此時水深

6、為度為為H,容器浸在水 中的深度為h2。則有：1以水槽為研究對象F浮=p水,V排=p水g(H-H)S=02水槽中水的高度H=H3容器排開水體積的變化 V排二(hi-h2)S4容器浮力的變化 F浮=p水gV排=6球-F拉=F球浮球體的體積V球=V排二(hi-h2)S好了，上面介紹的三個典型模型，請同學(xué)們熟練掌握，這樣你就可以很輕松地解決相應(yīng)問題了。下面請讓我們一起做一做有關(guān)試題吧5/5 下載文檔可編輯二、例題6/5 下載文檔可編輯【例1】圓柱形水槽的底面積S=80cm，內(nèi)裝有適量的水，一個圓柱體的底面積S2=20cm。如圖9所示，圓柱體的一部分浸在水槽的水中，現(xiàn)將圓柱體豎直向上 緩慢提高3cm圓

7、柱體還有一部分浸在水中。求：(1) 水面下降的高度厶h為多少？(2) 圓柱體的浮力變化了多少？【例2】如圖10所示，在底面積為S的圓柱形水槽底部有一個金 屬球，圓柱型的燒杯漂浮在水面上，此時燒杯底受到水的壓力為Fi。若把金屬球從水中撈出放在燒杯里使其底部保持水平漂浮在 水中， 此時燒杯底受到水的壓力為F2,此時水槽底部受到水的壓強(qiáng)與撈起金屬球前的變化量為P,水的密度為P 7水。求：金屬球所受到的浮力為多少?三、牛刀小試1.圓柱形水槽的底面積S=80cm,內(nèi)裝有適量的水， 一個高為10cm圓柱體，它的底面積S=60cm。如圖11所示，圓柱體豎直靜止時， 有1的一體積露在水面外， 現(xiàn)在給圓柱體施加

8、一個豎直向下的壓力，使圓柱體向下移動1cm。求：水對水槽底部的壓力變化了多少?2.有一均勻的木質(zhì)圓柱體長20 cm,底面積為200 cm?，底部由一 根細(xì)線系在 圓柱形容器底的中央，如圖12所示，容器底面積為400亦細(xì)線的最大承受力為11.76 N，當(dāng)容器內(nèi)水深20 cm時，圓柱體有2體積露出水面，此時細(xì)線恰好 被拉直，且線中拉力為零，求:5(1)圓柱體的密度為多少？圖 107/5 下載文檔可編輯(2)若再向容器內(nèi)注水，水面升高多少時細(xì)線剛好被拉斷？(3)當(dāng)細(xì)線被拉斷后，圓柱體上浮到水面靜止時，水對容器底部的壓強(qiáng)使細(xì) 線拉斷時改變了多少帕？3.如圖13所示，底面積為S的圓柱形水槽內(nèi)，一裝有金屬球的小盆漂浮在圓 柱形水槽的水面上，此時小盆受浮力Fi。若把金屬球從盆中|拿出并投入水