9.3 跨学科实践_船闸(课件)(共15张PPT) 教科版(2025)物理八年级下册

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9.3 跨学科实践_船闸(课件)(共15张PPT) 教科版(2025)物理八年级下册

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(共15张PPT)
1.查阅资料,了解我国长江三峡水利枢纽工程中船闸是怎
样利用连通器特点让轮船通行的.
2.根据船闸的工作原理,设计、制作一个船闸,体会物理
知识在工程实践中的应用.
三峡大坝具有强大的水力发电和抗旱、抗洪等功能.大坝
上、下游的水位差最高达 ,船舶怎样才能顺利通过
落差这么大的大坝呢?工程师在三峡大坝左侧的山体中
修建五级船闸,解决了这个问题.
1.船闸的工作原理
三峡船闸的基本原理是连通器,船闸由闸室和上、下游
闸门以及上、下游阀门组成.三峡船闸的主体结构段全长
,是世界上最大的船闸.船只在船闸中要经过5个
闸室使船体逐次升高(或降低).
船只经过船闸从下游驶往上游的过程
_________________________________________________________________________ 阀门打开, 关闭.闸室和
下游水道构成了一个连通
器,水从闸室流向下游.闸
室水面与下游相平时,下游
闸门打开,船驶入闸室
__________________________________________________________________________ 关闭阀门 和下游闸门,打
开阀门 ,闸室和上游水道构
成了一个连通器,水从上游
流向闸室
_________________________________________________________________________ 闸室中水面与上游相平时,
打开上游闸门,船驶往上游
通过控制闸门和阀门的开合,三峡大坝建造了世界上最
大的可控制水面高低的连通器.
2.闸门的开合
每个闸室水位变化超过,因而三峡船闸的闸门非常
高大,其首级“人”字闸门每扇门高近,宽近.倘
若水压在闸门上,即使有10万人每人都用的力来
顶着门,也抵挡不住水的压力.这扇巨型闸门的开合,是利
用液压技术实现的.
(1)“人”字闸门
“人”字闸门的每扇门由两部分组成,顶部相交形成一个
“人”字形.闸门的倾斜设计有助于分散水流的冲击力,提
高了整体结构的稳定性.“人”字闸门工作时,两扇门叶构
成三铰拱以承受水的压力;水道开放时,两扇门叶位于
边壁的门龛内,不承受水流动方向的巨大压力.“人”字闸
门通过液压系统进行开闭操作.
该系统提供必要的动力,以克
服水压并移动沉重的闸门.
(2)液压技术
利用液压技术控制闸门开合,液压系统是利用密闭且不
可压缩的液体来传递压强的装置,即加在密闭液体上的
压强能够大小不变地被液体向各个方向传递.如图所示,
施加于小活塞的压强大小不变地被液体传
递给大活塞,大活塞便可以产生一个与其
横截面积成正比的力.
1.活动准备
·矿泉水瓶(多个,根据船闸规模决定)
·硬纸板(用于制作隔板等)
·剪刀、细线、胶水、尺子、铅笔、纸等制作工具
·水槽(用于模拟水道)
·小船模型或塑料玩具船(用于测试船闸功能)
2.活动步骤
(1)设计阶段
·分组讨论:将学生分成若干小组,每组负责设计一个船
闸模型.
·绘制草图:各小组根据讨论结果绘制船闸模型的草图,
包括上下游闸门、闸室、阀门等结构.
(2)制作阶段
·切割矿泉水瓶:根据设计草图,用剪刀将矿泉水瓶剪成
所需的形状和大小,作为船闸的上、下闸门和阀门.
·制作隔板:用硬纸板裁剪并折叠成合适的形状,用胶水
将塑料闸门和阀门固定上,作为船闸的隔板.
·组装模型:将隔板与水槽按照设计草图组装起来,形成
一个完整的船闸模型.
(3)测试阶段
·在水槽中注入适量的水,模拟水道环境.
·将小船模型放入水槽中,并调整船闸模型的位置,使小
船能够顺利进入闸室.
·操作船闸模型:模拟船闸的开启和关闭过程,观察闸室
内的水位变化以及小船如何通过船闸进入下一个水道.
3.活动交流
·各小组分享制作过程中的经验和遇到的困难,以及解决
困难的方法.
·讨论船闸模型在实际应用中的可能性和局限性.
·教师总结活动成果,强调水利工程的重要性和学习物理、
数学等学科知识的必要性.

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