初中物理模型法解题——浮力液面升降模型【模型概述】若变化前后液体中的物体都处于漂浮、悬浮状态，而无沉体出现，则液面不变；若液体中的物体，在变化前无沉体，而变化后有沉体出现，则液面下降；若液体中的物体，在变化前有沉体，而变化后无沉体出现，则液面升高．一、纯冰浸于液体，熔化后判断液面升降①纯冰在纯水中熔化；②纯冰在盐水（或其它密度比水大的液体）中熔化；③纯冰在密度比水小的液体中熔化；二、冰块中含有其它杂质，冰块熔化后判断水面升降。①含有木块（或其它密度比水小的固体）的冰块在纯水中熔化；②含有石块（或其它密度比水大的固体）的冰块在纯水中熔化；③含有煤油（或其它密度比水小的液体）的冰块在纯水中熔化；三、冰块中含有一定质量的气体，冰块熔化后判断水面升降。四、容器中的固态物质投入水中后判断液面升降①固态物质的密度小于水的密度②固态物质的密度等于水的密度③固态物质的密度大于水的密度五、解题关键无论液面上升、下降都要比较的是冰熔化前（或物体投放前）在液体中排开液体的体积和冰熔化成水后的体积（或物体投放后液体体积）的大小关系：①若前体积等于后体积，液面不变；设液体中的物体的总重为G，变化前后在液体中所受的总浮力分别为Ｆ、浮Ｆ′．若变化前后均无沉体出现，由浮沉条件知浮Ｆ′＝Ｆ＝Ｇ，ρｇＶ′＝ρｇＶ，浮浮液排液排则Ｖ′＝Ｖ，液面不变．排排②若前体积大于后体积，液面下降；若变化前无沉体，变化后有沉体，由浮沉条件知Ｆ＝Ｇ，Ｆ′＜Ｇ，浮浮则Ｆ′＜Ｆ，即Ｖ′＜Ｖ，故液面下降．浮浮排排③若前体积小于后体积，液面上升若变化前有沉体，变化后无沉体，由浮沉条件知Ｆ＜Ｇ，Ｆ′＝Ｇ，则Ｆ′＞Ｆ，即Ｖ′＞Ｖ，故液面上升．浮浮浮浮排排液面升降模型其它升降模型：【知识链接】一、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＝Ｇ＝ρｇＶ浮排液液排浸没时Ｖ＝Ｖ排物部分浸入时Ｖ＝Ｖ－Ｖ排出二、物体的浮沉条件(１)浸没在液体中的物体(Ｖ＝Ｖ)排物Ｆ＜Ｇ，下沉(ρ＜ρ)浮物液物Ｆ＞Ｇ，上浮(ρ＞ρ)浮物液物Ｆ＝Ｇ，悬浮(ρ＝ρ)浮物液物(２)漂浮在液面上的物体：Ｆ＝Ｇ(Ｖ<Ｖ)浮物排物各类型问题的分析解答【例题1】有一块冰浮在容器的水面上，当冰块完全熔化后，水面高度将怎样变化？【解题思路】这是一道最典型最基础的题型，我们理解后，可作为其它类型题解决的知识点直接分析。液面升降取决于冰融化后这部分水的体积与冰漂浮时排开水的体积变化。【答案】冰块完全熔化后水面高度不变【解析】当冰漂浮时，依漂浮条件可知，F=G即ρɡV=G=mg∴V浮冰水排冰冰排＝m/ρ冰水冰化成水后，冰的质量与水的质量没有变化即m=m∴V＝m/ρ化水冰化水冰水所以V=V即冰块完全熔化后水面高度不变。排化水【变式练习】若一冰块在水中，冰块与容器底部相接触并相互间有压力，则当冰块完全熔化后，容器内的水面将怎样变化？【解题思路】冰块与容器底部相接触并相互间有压力，冰块没有漂浮在水面上，冰块所受浮力小于冰块所受重力，可以列不等式求解。【答案】纯冰压在水底.当冰熔化后液面将上升。【解析】冰块没有漂浮在水面上，冰块所受浮力小于冰块所受重力，∴熔化前F＜G，即ρgV＜G，故得V＜m/ρ浮冰水排冰排冰水熔化为水的体积V=m/ρ=m/ρ化水水水冰水∴V＜V，即熔化后水面要上升。排化水结论：纯冰压在水底.当冰熔化后液面将上升。【例题2】在盛水的烧杯中漂浮着一块冰，冰中夹着一小木块，当冰完全熔化为水时，水面将如何变化？【解题思路】当冰块中含有密度比水小的固体（如小蜡块）或将密度比水小的固体放在冰块上浮于容器内水面上，根据漂浮时水面F浮=G比较熔化前后所受浮力来分析。【答案】当冰完全熔化成水时，水面不变。【解析】熔化前冰块和木块都漂浮∴F=G+G前浮冰木熔化后熔化成的水悬浮，木块仍漂浮∴F=G+G后浮化水木又G=G所以F＝F，即熔化前后所受浮力不变，所以液面将不化水冰前浮后浮变。【变式练习】有一块冰中含有小石块，浮在容器的水面上，当冰块完全熔化后，水面高度怎样变化？【解题思路】当冰块中含有密度比水大的固体（如小铁蜡块）或将密度比水大的固体放在冰块上浮于容器内水面上，根据漂浮时水面F浮=G，比较熔化前后所受浮力来分析。【答案】液面下降【解析】熔化前冰块和含有的小石块漂浮∴F=G+G前浮冰石熔化后熔化成的水悬浮，