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冰块能够飘在水上背后的物理原理是什么

时间: 2023-06-09 11:01:02 | 来源: 喜蛋文章网 | 编辑: admin | 阅读: 106次

冰块能够飘在水上背后的物理原理是什么

初中物理中,常有关于浮冰的问题,如一快冰浮在水面,融化后水面的升降,还有其相关变型请大家解释一下.谢!

初中物理中,常有关于浮冰的问题,如一快冰浮在水面,融化后水面的升降,还有其相关变型请大家解释一下.谢!
看你挺好学的,我麻烦麻烦,给你说个类题:
1.有一个烧杯,烧杯中的冰块漂浮在水中,烧杯中的水面恰好与烧杯口相平。待这些冰全部融化后,水是否会溢出,或水面是否会下降?
解析:因为冰块处于漂浮状态,故有G冰=F浮,∴ρ冰V冰g=ρ水V排g
化解得ρ冰V冰=ρ水V排
∵冰融化成水后质量不变,故有 m冰=m水融
∴ρ冰V冰=ρ水V水融
综合两式:ρ冰V冰=ρ水V排,ρ冰V冰=ρ水V水融
可得 ρ水V排=ρ水V水融
∴V排=V水融,∴水面既不会升高也不会降低
答:。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。

还有以下的几种类型的浮冰问题:
1.冰在果汁中浮着,叫你判断冰融化后液面的变化,其实这时冰融化后水面时会变化的。
2.冰中含有杂质小石块,冰此时可能悬浮也可能漂浮,然后让你计算一些数据,比如压强,密度(石块的),等等!

我在举个例子:
2.一杯浓橘汁加了冰块后,刚好不会溢出,如果冰块融化,则液面将怎么变化?
解析:(我要偷懒了)
和上面那个题一样的方法,可以得出如下结论
ρ冰V冰=ρ汁V排,ρ冰V冰=ρ水V水融
综合可得:ρ汁V排=ρ水V水融
因为 ρ汁>ρ水 所以 V排<V水融
所以会溢出。
答:.......................

第三个例子我不举了,因为那个类型比较难也比较麻烦。请见谅啊!

怎么样,清楚吧!哪里不清楚可以给我留言!
祝你百度愉快!O(∩_∩)O~
像你这个问题的答案是液面不变。

因为冰在水中会排开一定体积的水,我们知道,冰是漂浮在水面上的,根据物体的浮沉条件,冰的重力等于它所受浮力。又根据阿基米德原理,排开水的重力等于冰所受的浮力。所以冰排开水的重力与它自己的重力相等,也就是说冰排开水的质量与它自己的质量相等。

当这些冰熔化后,质量不变。所以冰熔化后变成的谁的质量与它原来排开水的质量相等,显然体积也相等。这样冰熔化的水正好填上了它原来水下的部分占的空间。
所以,液面不变。
哥只是个高二。初中物理还算不错- -
这种问题大部分要抓住悬浮这个点来解。

首先浮冰肯定是悬浮了 - - (废话)
那么悬浮时重力等于浮力。
浮力公式里面的V要用物体在水下的体积算。
灵活的用公式有些题还是比较容易的。

融化问题主要是在冰块质量和水下体积上动手脚.

变形的话有给你水上体积和水下体积比之类让你求某个量的。
个人觉得初中物理中考的时候题目不会太变态。

就是这些了, 希望能帮到楼主。
可以把那部分冰想象成一团不流动的水,所以那部分冰的质量就等于它在水面下的体积大小的水的质量,所以冰溶化后水面不变。
水面如何变化,关键看体积,即冰排开水的体积与后来化成水的体积,而这比较,若前者大,液面下降,若前者小,则液面上升
公式不好打,你可以问问你的物理老师

冰块为什么会浮在水上

同学~~~
我带你分析一下
1密度:同一样物质,在一般情况下,他的密度大小是有变化的,一般是气态密度大于液态,液态密度大于固态~~~当然,水属于这种“一般情况”,冰又是水的固态形态(这不用多说了吧),所以冰的密度较小。
2浮力:浸在液体的物体受着液体的浮力,而这力是小于等于这物体的质量的。当小于时,物体会沉。当等于时,要进行讨论:如果该物体的质量等于与他等体积的溶液的质量,他会是悬浮状态;如过该物体的质量小于与他等体积的溶液的质量,他会是漂浮状态。
分析两者,明显的,等体积的水的质量一定大于等体积的冰,所以属漂浮状态。
所以,冰会浮在水面。明白了吧。
(感觉好象在答初中物理问题,好唠叨)
因为冰的密度比水小
水是一种很特殊的物质,它4摄氏度时密度最大,但是此时它还是液态,而不是象其他物质密度最大时处于固态
前面几个人的解释虽然很明显,但是实际上的原因是这样的,水是极性分子,在自然状态下分子之间将会形成一种我们称之为“氢键”的东西,这种氢键不同于广义上的化学键,实际上,氢键的强度介于共价键和范德华力之间。
液态水结构较为疏松,我们不宜观察。
而当水结冰,由于氢键的存在,分子之间就会保持一定的引力平衡关系,此时,水的整体就好比变成了一个晶体,晶格稳定的形态使分子规整而空隙变大,从而降低了分子密度。

这才是站在化学角度水结冰的根本原因
因为冰的密度比水小,这样水对冰的浮力大于冰的重力,冰就浮在水上了。
冰的密度比水小啊
冰块的重力=冰块体积×冰块密度×g
水对冰块的向上压力(浮力)=水的密度×冰块没入水的体积×g
比较两个式子,无论如何
浮力大于冰块重力。

物理:冰块在水里,浓盐水里为什么都是漂浮的?

不是冰块的密度比水小,比盐水小,应该上浮嘛?如果冰块在煤油里,会怎样呢?
上浮条件是浮力>重力,之前从你说密度比水小和我们可以从凝固一章学到:水凝固成冰,明显体积变大了,可是质量没变,从阿基米德原理来说,如果同质量的水和冰放在一起,可以看到密度都比同质量的水小的冰体积略大,浮力定会大于重力,当你把冰块浸没在水中,冰会受到浮力到上浮,最终漂浮在液面上,露出多出来的体积,盐水也一样,而煤油密度比水小,可能会发现下沉,也会小概率发生悬浮
冰块的密度是比水少,但是那一点差距是很小的 比如说水的密度是:1000 kg.m-3 那么0摄氏度的冰密度是917 kg.m-3 ,这样的差距会导致什么?人们常说冰山一角,这个形容词就道出了其中。想一下:浮力公式等于什么 F=水的密度*重力常熟*排开水的体积 冰本身的重力等于 F=冰的密度*重力常数*冰的体积 那么消掉之后 水的密度*排开水的体积=冰的密度*冰的体积 代入密度: 1000 kg.m-3 *排开水的体积=917 kg.m-3*冰的体积 假设 冰的体积是 1立方米 ,排开水的体积是 917/1000 立方米,你能看到的冰的体积是 83/1000 立方米 但通常你在家里的冰只有几平方厘米,在水面上的冰你察觉不到而已。冰在煤油里面应该是下沉的。
这个主要是看他们的密度 冰的密度 比水小 肯定也比盐水小 所以是上浮的 浮出水面一部分所以就是漂浮了 漂浮是飘在上面 你可能 理解成悬浮了 煤油的话要参照煤油的密度了 应该是沉下去了~~
上浮是正确的,但是上浮的最终结果是什么呢,总不会飞出去吧,所以漂浮正是上浮的结果。
如果放的位置恰当,就正好漂浮了。
冰块的密度比煤油大,会下沉。
密度比重大的就在下面反之就在上面去了

为什么冰会浮在水面上?

冬天,北方的河面上往往结着很厚很厚的冰,甚至人和汽车也可以在上面通行。但在冰下面的水里,鱼和虾照样可以生存。春天来了,河水载着那些还没有完全融化的冰块,缓缓地流动。这些冰块总是漂浮在水面上。
冰为什么总是漂浮在水面上呢?这是因为水在结成冰的过程中,体积大约要增长十分之一,因此它的比重变小,同样体积的冰比水轻,所以冰就浮在水面上。
通常来讲,一般物质的性质都是热胀冷缩,可是,水结冰却是“冷胀”,冰化水反而“热缩”。冬天我们要包扎好自来水管,就是这个道理。如果我们不把露在外面的自来水管包扎好,气温降到0℃以下时,自来水管就会被冻裂。这也是由于水结成冰体积增大,产生巨大的力量,把自来水管胀裂了。
水的物理特性很特别。我们知道,一般物质有一种物理特性是热涨冷缩。就是物体在受热时体积会膨胀,相反在冷却时体积会缩小。
而水在液态变固态时正好相反,既冷胀热缩。
单位质量的水在凝结成冰时它的体积膨胀,因而密度会变小。就是说冰比水的密度小了,所以冰回浮在水面上
1.“晶体结构”论:为了介绍水的反常膨胀,有必要先介绍冰的晶体结构。在冰的晶体结构中,水分子(即冰晶体的分子)以一定的方向排列在晶体点阵内,每个水分子都被另外四个分子所包围,这四个水分子形成一个四面体(三角形锥体),水分子间相互作用力的性质使得在冰的晶体中水分子的排列一定是这种形式,这种排列方式是比较松散,体积较大,如果在冰中的水分子不象这样排列,而一个连着一个排列得很密,那时同样质量的冰的体积将会缩小。
用x射线研究液态水的结构时,发现在低温的液态水中在一定的程度上还保留着冰的四面体的结构,就是说在低温的液态水中有着非常微小的冰的结晶。根据推算,在接近0℃时的水约包含着0.60%的这种微晶体,当温度逐渐升高时,这种微晶体逐渐地被破坏。因为这种微晶体具有象冰一样的晶结构,它的体积比同质量水的体积大,所以这种微晶体逐渐地被破坏,它的体积就逐渐变小,因而密度逐渐变大。反过来说,它的温度从4℃降到0℃时,这种微晶体逐渐增加,体积逐渐变大,密度逐渐缩小,出现反常膨胀。但水的温度高于4℃时,水分子的热运动使得分子间的距离增加,体积变大,密度变小,所以说水在4℃时的密度最大。
2.“极性分子”论:
原来水是由很多不断运动着的水分子组成的。根据实验和近代理论研究的结果,知道在水分子的两端产生了带有两个相反的电荷,一端带正电荷,一端带负电荷。如图4所示:在逐渐升高到4℃以上时,水分子的动能大了,运动速度加快了,吸引在一道的两个分子,渐渐拆开为单个分子,运动的范围也扩大了,这时候水的密度也渐渐变小了。
3.“分子的谛合”论:
水的反常膨胀现象和水在不同状态的结构有关。实验事实证明,无论是液态或固态的水都含有由简单分子结合而成的复杂分子(H2O)2。
这种结合过程称为水分子的谛合。
液态水,除了含有简单的水分子(H2O)外,同时还含有谛合分子(H2O)2和(H2O)3。由于谛合是放热过程,所以温度低水的谛合程度也随之增高,即n值变大。当温度为0℃时,水便结合冰,全部水分子谛合在一起。在冰的结构中,每个氧原子与4个氢原子相连接成四面体,所以冰的结构中有较大的空隙,因而冰的密度比水小,比水轻。
水在4℃时密度最大的原因,可能是在0℃的液态水中仍保持有一些非常微小的同冰的结构相似的谛合分子所致。当加热时,一方面这种冰结构的谛合分子继续被破坏,变成较紧密的排列而使密度上升变大;另一方面水分子的热运动增强,水分子间距离增大又会使密度随温度上升变小。在4℃以下第一种效应占优势,在4℃以上第二种效应占优势。所以只有在4℃时,密度最大。
冰的密度为0.9,水的密度1
冰比水密度小,所以浮与水
因为,水有浮力
因为冰的密度比水大 ~~~~
文章标题: 冰块能够飘在水上背后的物理原理是什么
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文章标签:冰块  水上  原理  物理
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