冰块漂浮在盐水液面上,冰熔化以后液面是升高,还是降低?请加以论证.
解:设:冰块的质量为m
冰;盐水的密度ρ
盐水∵冰块漂浮在盐水中,
∴F
浮=G
冰=m
冰g
F
浮=ρ
盐水gV
排∴ρ
盐水gV
排=m
冰g,
V
排=

,
又∵冰熔化成水后质量不变,即:m
化水=m
冰,
∴冰化成水的体积为:V
化水=

=

,
∵ρ
水<ρ
盐水∴

>

,
∴V
化水>V
排,即杯中液面上升.
分析:冰漂浮在浓盐水中,求出冰块排开浓盐水的体积.
求出当冰熔化之后水的体积.
比较上面的两个体积,如果冰化成水的体积大于冰块排开浓盐水的体积,液面上升;如果冰化成水的体积等于冰块排开浓盐水的体积,液面不变;如果冰化成水的体积小于冰块排开浓盐水的体积,液面下降.
点评:此题证明的关键是要利用相关知识,关键是比较冰块的排盐水体积与熔化成水后的体积的大小,同时,只有熟练运用相关公式才能顺利完全此题.这是一类习题,这类习题都采用相同的思路进行解题.
如:
水面上漂着一块冰,冰熔化后水面怎样变化?
冰里有一块小石块,冰漂在水面上,冰熔化后水面怎样变化?
冰里有一块小木块,冰漂在水面上,冰熔化后水面怎样变化?
船上装着石块,在水面上行驶,把石块扔到水中,水面怎样变化?
船上装着木块,在水面上行驶,把木块扔到水中,水面怎样变化?