李文书 严兴芳

摘 要：中考力学所占比重较大，对力学的掌握直接影响物理考试成绩。而浮力又是力学部分学习的绊脚石，浮力其解题方法的多样，解题公式的多变，往往让同学们不知道如何作答。然而浮力知识中的液面升降问题，又是学习浮力过程中的一个难点，通过多年对中考题的分析，结合学生的理解方式，特对此类问题做了总结分析。

关键词：液面升降问题；浮力；阿基米德原理

初中毕业班的老师和学生都有这样一个一致的看法，就是衡量初中物理能否学好的模块有两个：一是力学；二是电学。因为力学在中考所占比值较大，直接影响物理考试的分数，更重要的是，力学学习的结果直接影响学生学习电学的心态与信心，所以说，力学部分的学习至关重要。而浮力又是力学学习的绊脚石，浮力解题方法的多样，解题公式的多变，往往让同学们不知道如何作答。

浮力现象是学生在生活中比较熟悉的，也是容易产生兴趣的现象，但浮力知识中的液面升降问题，却是浮力学习过程中的一个难点，大多学生认为不好学。究其原因，从初中学生特点来看，学生对物理现象具有强烈的好奇心和求知欲，具备一定的观察力、动手和分析能力，思维方式逐步由简单的形象思维向复杂的抽象思维过渡。从学习障碍上来看，由于学生认知受已有知识干扰，思维单纯，只能理解表面的简单的概念，加之浮力问题较为抽象，不便理解。所以，对此类问题的解答，老师应注意积极引导学生应用已掌握的基础知识，通过理论分析和推理判断获得新知识，发展新思维，从而深化学生对知识的理解，提高分析、解决问题的能力。

毕业班教师对浮力讲授都花费了大量心血，但学生掌握理解不佳。其多数做法是通过复杂公式推导，这既不利于突出物理本质，“来源于生活，服务于生活”，也不利于训练和发展学生的理科思维能力。笔者通过对多年中考试题的分析研究，结合毕业班教学经验，对浮力中液面升降问题的解题技巧做了如下归纳。

一、组合漂浮类型

例题1：一个水槽内漂浮着一个放有小铁球的烧杯，若将小铁球取出放入水槽里，烧杯仍漂浮在水槽中，则水面将（ ）

A.上升 B.不变 C.下降 D.无法判断

解析：将小铁球从烧杯中取出，根据物体浮沉的特点条件。

小铁球拿出前：∵烧杯和小铁球处于漂浮状态

∴F浮=G总=G杯+G球------①

小铁球拿出后：∵烧杯仍处于漂浮状态

∴F杯=G杯

又∵ρ鐵>ρ水，小铁球在水中下沉。

∴F球

则F浮=F杯+F球

比较①②发现，小铁球取出前后受到的总浮力发生了改变，且取出前的浮力大于取出后的浮力（取出前排开液体的体积大于取出后排开液体的体积），因此液面下降，顾正确选项为C。

规律：若被放入液体的物体密度大于液体，则液面下降；若被放入液体的物体密度小于或等于液体密度，则液面不变。

二、冰块熔化类型

例题2：一冰块漂浮在装满水的烧杯中，待这些冰全部熔化后，杯中的水面如何变化？

解析：要判断液面的升降，必须比较冰排开液体的体积与冰熔化成水的体积之间的关系。

∵冰漂浮于水面上，

∴F浮=ρ水gV排=G冰------①

又∵冰熔化成水后，其质量不变，则重力也不变。

∴G水=ρ水gV水=G冰------②

由①②可得：ρ水gV排=ρ水gV水

∴V排=V水，即冰熔化为水后的体积等于冰排开水的体积。

∴不会有水从烧杯中溢出，杯中水面也不会下降。

例题3.有一块冰中含有一小石块，漂浮在容器的水面上，当冰块完全熔化后，水面高度怎样变化？

解析：冰块熔化前排开水的体积为V排=F浮/ρ水g=G总/ρ水g=（G冰+G石）/ρ水g=（m冰+m水）/ρ水------①

熔化后的总体积为冰化成的水的体积和沉在容器底的石块的体积之和，即V总=V水+V石=m水/ρ水+m石/ρ石=m冰/ρ水+m石/ρ石

------②

比较①②式 ∵ρ石>ρ水

∴V总

所以液面下降。

规律：（1）纯冰熔化类型。若冰块漂浮于水中，则冰熔化后水面不变；若冰块漂浮于密度大于水的液体中，则冰熔化后水面上升；若冰块漂浮于（或浸没于）密度小于水的液体中，则冰熔化后水面下降。（2）含有固体的冰熔化类型。若冰块所含固体密度比水小（或将密度比水小的固体放在冰块上浮于容器内水面上），则冰熔化水面不变；若冰块所含固体密度比水大（或将密度比水大的物体放在冰块上浮于容器内水面上），则冰熔化水面下降。（3）含有气泡的冰熔化类型。冰块熔化后，气体挥发，水面下降。

从以上例题解析与规律总结中不难发现，浮力液面升降问题不论是哪种类型，都要依据阿基米德原理解析，只要比较得到物体前后受到浮力大小关系或者前后两次物体排开液体体积大小关系，即在同种液体中，若物体受到的浮力变大，则物体排开液体的体积也变大，液面将上升；若物体受到的浮力变小，则物体排开液体的体积也变小，液面将下降；若物体受到的浮力不变，则物体排开液体的体积也不变，液面的高度也不变。因此，判断液面升降问题技巧可归纳为判断物体受到的浮力大小或比较前后两次物体排开液体体积的大小变化问题。

同学们可根据以上解题技巧，对下面问题展开分析，以达到领会并应用。

练习：在一装水杯子中有一沉底的冰块，待冰块融化后，水面将会怎样变化？