浮冰在水中溶化前后水面变化情况的讨论

浮冰在水中融化前后水面变化情况的讨论（转）初中物理物体的浮力一章教学中，有一个趣味的问题：在盛水的容器中有一块浮 冰，融化后水面比融化前水面是升高、下降还是不变?此问题当然可通过实验得出答案，但限于条件，实验并不易做，而用学生已掌握的知识可以推出正确的结论:一、纯冰融化前，由冰的平衡条件得:(1-1)融化后，依质量守衡定理得：m冰=嬲 V尿=it刘;水-p水V旅水代入（1-1）式:P冰v排-p水V冰水二V排=V冰水即冰融化成水的体积正好填满冰排开水的体积，所以水面高度不变。二、冰中含有杂质融化前有：所_ m袜+ n骚-,阳V昨i p杂电 （2-1）融化后，视杂质的情况分析如下: 1、杂质悬浮对杂质有：水*忿部*杂 项.5 一电 S5融化后水增加的体积V = V冰水*, V堤排或P水辨V冰+ p水v杂=pq冰+隅 电(2-2)由(2-2)式-(2-1)式得：p 水(V-V 排)二0V=V排水面高度不变2、杂质飘浮(p杂p ),杂水对杂质有：V杂排二V杂圈融化后水增加的体积* =膈水+ 硼舛七或P水-V二膈十p水V杂(2-4)由(2-4)式-(2-1)式得：p水(V-V排) = (p水-p杂)V杂0V。VV排液面高于融化前的水面。分析一下水面的变化情况：，且油全部在水面上，所以水面是下降的（若V-V尸油，则水面高度不变）。四、冰中含有气泡融化前有：P水* =叫火+ m气二P冰&（4-1）融化后气泡中的气体总有部分留在水中，故水增加的体积V=V 水= 述 +V% 由（4-2）-（4-1）式得：p水（V-V排）=p水V气 .VV排水面上升。或P水水V%(4-2)以上结论列表如下：冰的情况冰融化前后水（液）面变化情况纯冰不变含有杂质的冰p 却L杂 L水不变p p仁杂仁水下降含有油质的冰水面下降，液面上升含有气泡的冰上升同样的方法容易推得，含有多个杂质（油）且任一杂质均有p杂？p水（或p杂VP水或p =p ）的冰融化后的结果与以上结论相同。限于篇幅，不再赘述。 杂i 水