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國中教甄|理化理化102 年第 11 題單選題

一裝滿水跟冰塊的燒杯,冰塊部分浮出水面,水面恰與杯口相等,問冰塊融化後,水面將會如何變化?

A水會從燒杯溢出
B沒有水溢出,水面也不會下降正確答案
C水面下降
D融化過程水面下降,完全融化水面溢出
答案與詳解
B
正確答案
根據阿基米德原理,冰塊排開的水重等於冰塊重,融化後的體積恰好填補原本排開的體積,故水面不變。

逐選項解析

A水會從燒杯溢出✕ 易錯陷阱
直覺上冰塊有部分露出水面,誤以為融化後會增加總體積而溢出,忽略了浮力原理中排開體積與融化後體積的等量關係。
B沒有水溢出,水面也不會下降✓ 正確
冰塊所受浮力等於其重量,故排開的水重等於冰塊重。冰融化成水後質量不變,其體積恰好等於原本排開的水體積,因此水面高度不變。
C水面下降✕ 錯誤
D融化過程水面下降,完全融化水面溢出✕ 錯誤

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