(此文发表于《小学生数学报》第1008期
2009年1月)
[问题1]
一个长方体水池,从里面量,底面是边长2米的正方形,水池的高是2.5米,水池中的水深0.6米。现有一根长方体的铁柱,长、宽、高分别为4分米、4分米、12分米。将铁柱放入水池中,使其一面紧贴池底,水面将升高多少分米?
[思路点睛]
将一几何形体放入水中,对于几何形体来说,会有两种情况:“全浸入”和“部分浸入”;对于液体而言,则也有两种情况:水因物体放入而液面“升高”
并“溢出”或“不溢出”。由于题中没有设定铁柱的放法,只要求使其一面紧贴池面,分析铁柱的大小情况,应考虑
“横放”与“竖放”两种情况(池中水无溢出),但无论怎么放,每种放法中放入铁柱的前后变化的过程中,水池里的水的体积不会增加,也不会减少,即:铁柱放入后水的体积=原来水池中水的体积,根据这一等量关系,我们可以列方程来解答:
(1)将铁柱横放入水中 。
解:设水面升高x分米,根据题意列方程得:铁柱与水的总体积-铁柱的体积=原来水池中水的体积(x+6)×20×20-4×4×12=20×20×6
X=0.48
(2)将铁柱竖直放入水中。
解:设水面升高x分米,根据题意列方程得:铁柱与水的总体积-浸入水中部分铁块的体积=原来水池中水的体积(x+6)×20×20-(x+6)×4×4=20×20×6
X=0.25 答:水面会升高0.48分米或0.25分米。
[问题2]
一个长方体容器,底面是一个边长60厘米的正方形,容器中直立着一个高100厘米的、底面边长为15厘米的长方体铁块,这时容器中的水深50厘米,如果把铁块轻轻上提24厘米,则路出水面的铁块上被水浸湿的部分长多少厘米?
[思路点睛]从题意可知,长方体铁块提起前后都是“部分浸入”水中,与上题主要不同的是铁块提起后水面会下降,路出水面的铁块上被水浸湿部分的长度应包括提起的24厘米和水面下降的厘米数。不考虑这些细节,我们仍然按上题情况(2)的方法来思考解答:解:设铁块提起后水面高度为x厘米,根据题意列方程得:铁块提起后的水的体积=原来水的体积
60×60×x-15×15×(x-24)=(60×60-15×15)×50 x =48.4
50-48.4+24=25.6(厘米)答:路出水面的铁块上被水浸湿的部分长25.6厘米.
[问题3]
在一个底面长20厘米、宽20厘米的长方体容器中,装入6厘米深的水,然后把一个棱长10厘米的正方体铁块放入容器中,溢出水300毫升,那么这个容器的容积是多少毫升?
[思路点睛]
这道题的题意有所变化,铁块放入水中,虽有水溢出,由于长方体容器的高度未知,铁块浸入的情况似乎不清楚。但我们可以作这样的假设:如果容器的高是10厘米,铁块正好“全浸入”,此时留在容器里水的体积是20×20×6-300=2100毫升,加上铁块的体积10×10×10=1000毫升,共是3100毫升,而此时容器的容积至少应是20×20×10=4000毫升,水不可能“溢出”,显然与题意矛盾,容器的高应小于10厘米,也就是说,正方体铁块也是“部分浸入”。我们仍然抓住“水的体积不变”来列方程.
解:设容器的高度为x厘米,根据题意列方程得(20×20-10×10)×x+300=20×20×6
x =7 20×20×7=2800(毫升) 答:这个容器的容积是2800毫升.
[总结]
以上我们研究的都是将几何形体放入装有水的容器中,在弄清楚物体是“全浸入”还是“部分浸入”的情况下,抛开具体细节,只要抓住“水的体积不变”来列方程,便可迎韧而解了。在解方程时还要注意先简化方程。当然,这类题目还可以从“部分水的体积变化”考虑直接用算术方法解答。
[每日思维操]
星期一:水的深度?在一个长15分米,宽12分米的长方体水箱中,有10分米深的水,如果在水中沉入一个棱长为3分米的正方体铁块,那么水箱中水深多少分米?
星期二:钢块的高?一个长方体容器,底面长60厘米,宽38厘米,里面直立一个长方体钢块,钢块露出水面的高度是35厘米。当钢块取出时,容器中的水面下降5厘米,如果长方体钢块的底面积是570平方厘米,钢块高多少厘米?
星期三、浸湿部分的长?一个长方体容器,底面是一个边长50厘米的正方形,容器中直立着一个高1米的、底面边长为10厘米的长方体铁块,这时容器中的水深40厘米,如果把铁块轻轻上提24厘米,则路出水面的铁块上被水浸湿的部分长多少厘米?
星期四:溢出的水?有一个正方体容器,棱长是25厘米,里面注水20厘米,有一根长50厘米,横截面是225平方厘米的长方体铁棒,现将铁棒垂直插入水中。问:是否会有水溢出?如果有,溢出的水是多少立方厘米?
星期五:水面高度?在一个长8分米、宽与高都是5分米的长方体容器中横放着一块长8分米、宽和高都是2分米的小长方体,正好被水淹没。如果将这个长方体容器连同容器中的小长方体竖直起来,这时的水面高多少分米?
[答案]
1.10.15分米 2. 55厘米 3. 25厘米 4.会 2500立方厘米 5. 分米
加载中,请稍候......