资源简介

(共49张PPT)
跨学科实践
——针对新教材新增的跨学科实践内容
01 制作隔音房间模型（RJ）
03 当地产生“热岛效应”的原因调查（YH）
05 制作望远镜（RJ）
07 制作简易活塞式抽水机（RJ）
09 制作简易杆秤（RJ）
11 燃油汽车与电动汽车的对比研究（YH）
13 制作简易调光台灯（RJ）
02 探究厨房中的物态变化（RJ）
04 用“水透镜”探究近视眼的形成原因（YH）
06 为“天工课堂”设计一个小实验（YH）
08 制作微型密度计（RJ）
10 制作简易热机模型（RJ）
12 探究二极管的单向导电性（YH）
14 探究家用电器节能和环保的有关问题（YH）
返回目录
制作隔音房间模型（RJ）
1. 在“制作隔音房间模型”的跨学科实践活动中，为比较聚酯棉和海绵两种材料的隔音性能，李同学选用两个完全相同的鞋盒作为房间模型，分别用两种材料填充两个房间模型的四周，如题1图甲所示。
（1）隔音房间是通过 的方式控制噪声。
（2）制作两个模型时的不合理之处是没有控制隔音材料的 相同。
阻断噪声传播
厚度
返回目录
（3）改正不合理之处后，在安静的环境下，用手机1持续播放80 dB的声音，将其先后置于两个隔音房间模型中的相同位置，用手机2中的软件分别在离隔音房间模型不同距离的位置测量声音的强弱，如图乙所示，数据记录在题1表中。
①表格“　　 ”处应填写 （填声音特性）；
②分析数据可得： 材料的隔音性能更强。
响度
聚酯棉
返回目录
（4）王同学认为人耳可以代替手机2进行探究，并提出如下两种方案，其中更合理的是 ____。
B
A. 人站在离隔音房间模型相同距离的位置，先后比较人听到手机 1在两个隔音房间模型里发出声音的大小
B. 人边听声音边后退，直至听不到手机1发出的声音为止，比较此时人分别到两个隔音房间模型的距离
返回目录
（5）请举出一个生活中需要建造隔音房间的场所：_________________
图书馆（合理即可）
返回目录
探索厨房中的物态变化（RJ）
2. 厨房不仅是加工食材的场所，也是日常生活中充满物态变化的“实验室”。某同学与妈妈一起为家人准备午餐，该同学妈妈从冰箱冷冻室内拿出一块冻肉进行解冻，准备好食材后，用热锅烧油，然后放入食材并炒熟；同时，该同学向另一个锅内倒入 2 kg 的水，使用天然气灶加热，将初温为 20 ℃的水烧开（标准大气压）后，放入饺子，将饺子煮熟，如题2图所示。［c水 = 4.2 × 103 J/（kg·℃），q天然气取4.0 × 10 J/m ］
（1）冻肉中的冰______（填物态变化名称）成水，需要______（选填“吸收”或“放出”）热量。为了让冻肉尽快解冻，可以在肉上撒盐，这样能______（选填“升高”或“降低”）冰的熔点。
（2）烧油时，若锅底有小水珠未擦干，加热过程中会听到“叭”“叭”的响声。这是因为水的沸点比油的____（选填“高”或“低”），加热过程中锅底的水迅速升温，______（填物态变化名称）成水蒸气，水蒸气上升到油面破裂而发出响声。
熔化
吸收
降低
低
汽化
返回目录
（3）若天然气完全燃烧放出热量的40%被水吸收，则将水烧开需消耗 ______m 的天然气。
0.042
返回目录
该同学向另一个锅内倒入 2 kg 的水，使用天然气灶加热，将初温为 20 ℃的水烧开（标准大气压）后，放入饺子，将饺子煮熟。［c水 = 4.2 × 103 J/（kg·℃），q天然气取4.0 × 10 J/m ］
当地产生“热岛效应”的原因调查（YH）
3. 阅读短文，回答问题。
热岛效应
人们有时感觉到城市的温度高于郊区的温度，这种现象被称为热岛效应。热岛效应的形成是多因素共同作用的结果，如工厂生产、交通工具行驶、电气设备运行及人群活动，都会持续 排放大量热量；建筑群、公路多采用矿石、水泥等材料，在日照条件下温度上升快，会加剧城市会加剧城市升温；与郊区相比，城市内自然水域面积少，自然降温能力弱……
在加剧热岛效应的交通工具中，传统燃油汽车的影响尤为突出。这类汽车的汽油机工作时，燃料燃烧产生的能量并非全部用于驱动车辆。某传
返回目录
（1）在日照条件下，矿石、水泥温度上升快，这是因为矿石、水泥的________小。
（2）城市某处采用太阳能路灯照明，其中的太阳能电池板将太阳能转化成______能。
（3）文中的传统燃油汽车燃烧汽油放出的热量被______带走的最多，汽油机的效率为____%。
统燃油汽车的能量流向图如题3-1图所示，废气、散热和机械摩擦等会带走大量能量，其中废气不仅污染环境，携带的热量也会加重热岛效应。
为缓解热岛效应、改善城市居住环境，人们已探索出多种有效措施，如增大城市绿地面积、恢复自然水域；如利用太阳能、水能、风能等能源，这些能源在使用过程中几乎不排放额外热量，可从源头控制“热污染”。
比热容
返回目录
电
废气
30
（4）某次行驶过程中，该传统燃油汽车行驶时的速度 v与时间t 的关系如题3-2图所示。汽车（包括司机）总质量为2 t，受到的阻力为汽车总重的0.05倍，则汽车在匀速行驶阶段行驶 1 h，需完全燃烧汽油_____kg。若完全燃烧这些汽油放出的热量全部被水吸收后，使水域中水的温度上升了1 ℃，则水的质量为__________ kg。［水的比热容为4.2 × 103 J/（kg·℃），汽油的热值取4.6 × 107 J/kg，g取10 N/kg］
返回目录
7.83
8.6 × 104
用“水透镜”探究近视眼的形成原因（YH）
4. 学生学习用眼过度、不良的阅读习惯等会使眼睛干涩，甚至晶状体的调节能力下降，导致看不清远处物体，需要佩戴近视眼镜矫正。实践小组查阅资料了解到眼睛的结构如题4图甲所示，其成像原理与凸透镜类似。透镜焦距 f 的长短标志着折光本领的大小，通常把透镜焦距 f 的倒数叫作透镜焦度Φ（单位为屈光度，符号为D），人们平时说的眼镜片的度数，就是镜片的透镜焦度 Φ 乘 100的值。远视镜片的度数是正数，近视镜片的度数是负数。为了探究近视眼的形成原因，他们利用“水透镜”组装了图乙所示的装置模拟眼睛看远处物体的情景。
返回目录
（1）图乙中的水透镜相当于眼睛的_______，光屏相当于眼睛的_______。
（2）模拟眼睛从正常到近视后，看远处物体的成像特点：
①用注射器向“水透镜”的薄膜中缓慢注水后，点亮光源，调整光屏位置，使光屏上呈倒立、_____（选填“放大”“等大”或“缩小”）、清晰的像，该像与眼睛正常时看远处物体的成像特点一致；
晶状体
视网膜
缩小
返回目录
②用注射器继续向薄膜中注水，观察到像变模糊，当将光屏适当靠近“水透镜”后，像又变清晰。由此说明：注水越多，水透镜的折光能力越强，水透镜的焦距越____ 。
结合上述实验可知，眼睛近视后，晶状体变____(选填“薄”或“厚”)，导致像成不在视网膜上。
（3）若某同学的眼睛是200度近视，该同学需戴的眼镜镜片的焦度为
___ D。
小
厚
-2
返回目录
制作望远镜（RJ）
5. 实践小组准备自制一个望远镜，于是他们从实验室找到题 5表所示的几个透镜。他们查资料了解到望远镜的放大倍率为物镜的焦距与目镜的焦距之比，放大倍率取2至3倍为宜。选直径较大的物镜与目镜，可增大观察范围，并使成像更亮更清晰。
返回目录
返回目录
（1）为获得合适的放大倍率，小组应选用____透镜做物镜、 ____透镜做目镜。
（2）题5图甲为望远镜成像的部分原理图，O1为物镜光心，F1为物镜焦点，O2为目镜光心，F2为目镜焦点。物镜、目镜的成像规律分别与
_________ 、_________ 相同。（均选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”）
B
C
照相机
放大镜
返回目录
（3）制作完成后，他们用该望远镜观察远处树木，与原物相比，通过望远镜所成的是树木______（选填“正立”或“倒立”）的虚像。
（4）李同学用望远镜观察星星时发现镜中视野范围较小，很难找到目标，为此，他用两块相同的带开口的挡板制作了一个寻星装置，如图乙，安装在望远镜套筒上后，借助挡板能快速找到目标，并将目标锁定在望远镜视野中。下列设计的各挡板中最适合的是____。
倒立
C
返回目录
为“天工课堂”设计一个小实验（YH）
6. 阅读短文，回答问题。
天宫课堂
我国航天员在中国空间站已进行了多次“天宫课堂”授课，演示过微重力环境下细胞学实验、人体运动、液体表面张力等神奇现象，并与地面课堂进行实时交流共享。同学们能清晰地看到在微重力环境中，浮力消失了，注入气泡的水球变为了两部分，示意图如题6图甲所示，中间是空气，气泡周围是水，航天员通过水球成正、倒两个像（图乙），等等。
返回目录
“天宫课堂”授课结束后，同学们也为空间站设计了几个小实验，分别设想在地球和空间站中实验时，会有哪些不同的现象呢？
实验一（气体扩散实验）：在装着红棕色二氧化氮气体（二氧化氮气体的密度大于空气的密度）的瓶子上面，倒扣一个空瓶子，使两个瓶口相对，之间用一块玻璃板隔开（图丙）。抽掉玻璃板后，会发生什么变化？
实验二（单摆实验）：用细线连接一个金属小球制成单摆，将单摆悬挂在某固定位置，将细线拉直，并与竖直方向成一定角度，如图丁所示。由静止释放小球，观察小球运动情况。
返回目录
（1）在微重力环境中，浸在水中的物体所受浮力消失了说明物体上、下表面没有受到_________________________。
（2）图甲水球未注入气泡前相当于____透镜，光线通过它可呈现一个倒立的像；在水球中注入气泡后，1、2两部分相当于两个____透镜的组合，呈现出一个正立的像。（均选填“凸”或“凹”）
（3）在地球上和空间站分别进行实验一时，观察到现象的区别是____________________________________ 。
（4）在空间站做实验二时，小球可能的运动情况是____________ 。
向上的压力差（合理即可）
凸
凹
颜色变
得均匀的时间不同（合理即可）
静止在空中
返回目录
制作简易活塞式抽水机（RJ）
7. 实践小组开展了“制作简易活塞式抽水机”的实践活动，他们将洗涤液瓶子的底部裁剪下来，底部当成活塞，瓶身当成圆筒（题7图甲）；在瓶身上方打一个孔，安装出水管（图乙）；在活塞上开两个小孔，中间的孔用来固定筷子，把塑料片一边粘在活塞上，使塑料片刚好能盖住另一个孔，作为阀门A，在洗涤液瓶口中间放一个小球作为阀门B，就制作成了图丙所示的简易活塞式抽水机。
返回目录
（1）阀门B的密度应比水的密度_____ 。
（2）将自制活塞式抽水机放入水中，向上提起活塞时，阀门A关闭，此时活塞下面的气压______（选填“大于”或“小于”）外界大气压，低处的水推开阀门B进入圆筒中。再向下压活塞，阀门B被水压下而______，同时使阀门A ______（后两空选填“打开”或“关闭”），水进入活塞上方的圆筒中，活塞反复上下运动，将水源源不断地抽到高处。
大
小于
关闭
打开
返回目录
（3）为了使自制活塞式抽水机使用时更加便捷，该小组给它安装了一个手柄 AOB，在 A点施加动力提起或下压活塞。如图丁所示，测得lOB为5 cm，lOA为15 cm。
①手柄相当于______（选填“省力”或“费力”）杠杆；
②当手柄转动到水平位置时，活塞上下表面均有水，测得 h1 = 5 cm，h2 = 10 cm，活塞的半径为3 cm，此时使手柄转动的最小动力 F1为_______N。（g取 10 N/kg，ρ水 = 1 × 103 kg/m3，π取 3，活塞的厚度、装置自重及摩擦不计）
省力
1.35
返回目录
制作微型密度计（RJ）
8. 密度计是一种用于测量液体密度的仪器，广泛应用于工业、实验室和日常生活中。实践小组进行了一项“制作微型密度计”的跨学科实践活动。他们分别制作了题 8图所示的甲、乙两个密度计，且图乙密度计在D、E两刻度线间进行测量。（水的密度为1.0 g/cm3，g取10 N/kg）
返回目录
（1）制作图甲密度计时，小组同学先把塑料吸管两端剪平，用石蜡把吸管下端密封。将一些铜丝缠绕在吸管的下端，这是为了降低______。
（2）将图甲密度计分别放入水中以及密度为2 g/cm3的食盐水中，待稳定漂浮后用记号笔分别在与液面齐平处的吸管上标出刻度线A、B（如图甲），作为测量范围，则刻度线A应标记的密度值为___ g/cm3。若铜丝距离水面约10 cm，则铜丝受到水的压强约为________ Pa。
重心
1
1 × 103
返回目录
（3）标好刻度后，小组将两个密度计同时放入某一液体中（如图丙），液面恰好与甲密度计上刻度线A齐平，与乙密度计上刻度线E齐平。若要测量密度小于该液体的另一种液体的密度，则应选用___（选填“甲”或“乙”）密度计。
（4）若把甲密度计放入某种液体中，液面的位置恰好在 A、B 的中点处，则这种液体的密度是_____g/cm3。（结果保留一位小数）
乙
1.3
返回目录
（5）由之前的活动探究可知密度计的刻度不均匀，请从密度计制作或器材选用的角度谈谈制成刻度均匀的密度计的可能的一种方法：________________________________________。
将密
度计做成上宽下窄的形状（合理即可）
返回目录
制作简易杆秤（RJ）
9.《墨经》中最早记载了杆秤的杠杆原理。科创小组对家中使用的题 9 图甲所示的杆秤进行观察，并动手制作了一个图乙所示的杆秤。他们用一根长为1 m、分度值为1 cm、质量为0.1 kg且粗细均匀的刻度尺作为秤杆，并分别在刻度尺上5 cm和10 cm刻度线处钻了一个小孔，各穿了一根细绳作为秤钩和提纽；接着，他们将一个 1 kg的钩码挂在细绳上作为秤砣，该细绳能在秤杆上移动。（忽略细绳质量，秤砣最多能移动到100 cm刻度线处）
返回目录
（1）用图甲所示杆秤称物体时，支点是______（选填“秤砣”“提纽”或“秤钩”）所在位置，使用提纽___（选填“1”或“2”）时杆秤的测量范围更大一些。
（2）该小组在自制杆秤过程中，当秤钩上不挂重物时，移动秤砣，当秤杆在水平位置平衡时，秤砣所在的位置是杆秤的零刻度线，其位置在刻度尺_____cm的刻度线处。
提纽
1
6.0
返回目录
（3）使用该自制杆秤能测量的最大物体质量为______kg，该杆秤的刻度是_______（选填“均匀”或“不均匀”）的。
（4）要提高该自制杆秤的测量范围，可采取的一个措施是_____________________________。
18.8
均匀
增大秤砣
的质量（合理即可）
返回目录
制作简易热机模型（RJ）
10. 热机对人类文明的发展起着重要的推动作用。为了更好地了解热机的工作原理，科创小组制作了题10图所示的热机模型。在易拉罐中倒入适量水后，将易拉罐密封；在易拉罐上方开一个小孔，将吸管插入小孔中；用酒精灯给易拉罐加热一段时间，蒸汽将从吸管中喷出，吹动风车。
返回目录
（1）易拉罐内水沸腾后会产生“白气”，“白气”是_____（选填“液化”或“汽化”）形成的。
（2）蒸汽能从吸管中喷出，这是因为此时罐内气压______（选填“大于”或“小于”）外界大气压。
（3）热机模型工作过程中的能量转化情况是_____能→内能→_____能。
液化
大于
化学
机械
蒸汽喷出容易烫伤人（合理即可）
将风车用支架固定（与上一空
对应，合理即可）
（4）科创小组设计的方案中存在的不安全因素是
________________________________ ，对这个不安全因素的改进方法是____________________________________________（写出一个即可） 。
返回目录
燃油汽车与电动汽车的对比研究（YH）
11. 阅读短文，回答问题。
燃油汽车给人们带来便利的同时，也造成了一些环境问题，于是电动汽车就顺势而生了。
燃油汽车通过热机燃烧汽油做功，电动汽车通过电机驱动（未启动能量回收制动功能），两者能量利用差异显著，其简化能量流向图如题11图所示。若电动汽车开启能量回收制动功能，下坡减速时，电动汽车利用发电机还能将车辆的机械能转化为电能，储存起来。
返回目录
某实践小组对外形相似的燃油汽车与电动汽车（未启动能量回收制动功能）进行性能测 试：两车在同一平直高速路段匀速直线行驶，测试数据见题11表。已知燃油汽车油箱的容积为50 L，q汽油取4.5 × 107 J/kg，ρ汽油 = 0.7 × 103 kg/m3 。
（1）作为燃油汽车燃料的汽油是_________（选填“可再生”或“不可再生”）能源。
（2）电动汽车开启能量回收制动时，发电机利用__________原理发电。
不可再生
电磁感应
返回目录
（3）燃油汽车的油箱内加满油时，汽油的质量是______kg。该汽油可供该汽车最多行驶_______km。
35
656.25
已知燃油汽车油箱的容积为50 L，q汽油取4.5 × 107 J/kg，ρ汽油 = 0.7 × 103 kg/m3。
返回目录
（4）此次测试中，电动汽车的能量转化效率约为________。若电费为 0.5 元（/ kW·h），汽油价格为7.81元/L，则此次测试中，与燃油汽车相比，电动汽车节省的费用为_____元。
83.3%
4.95
返回目录
探究二极管额定单向导电性（YH）
12. 阅读短文，回答问题。
LED照明
为节能减排，生活中的照明灯逐步用LED（发光二极管）灯代替白炽灯。发光二极管主要由硅、砷等材料制成，具有光效高、寿命长、无闪烁等优点，还具有单向导电性，即当电流从它的正极流入时，处于通路状态；从它的负极流入时，处于断路状态。
题12图甲为某款家用LED吸顶灯，其结构主要由12颗发光二极管组成
返回目录
的灯带和LED驱动器组成。LED驱动器参数如题12表所示，其中驱动效率指其输出功率和输入功率的比值。把图甲灯带中的一个发光二极管接入图乙电路（电源电压恒为4.5 V，发光二极管额定电压为3 V），调节滑动变阻器滑片P，根据数据可得到图丙所示的I-U图像。
LED驱动器的输入端直接接入家庭电路，输出端连接灯带。驱动器会根据发光二极管的接入个数和连接方式，智能调控“恒流”输出值或“恒压”输出值模式，以确保每个二极管正常发光。
返回目录
（1）LED驱动器应输出_____（选填“直流”或“交流”）电。
（2）对调图乙中电源正、负极，再闭合开关S，电压表示数为_____V。
（3）为确保正常照明，图甲吸顶灯中12颗发光二极管______（选填“串联”或“并联”）连接，工作中LED驱动器选择______（选填“恒压”或“恒流”）输出模式，此吸顶灯的额定输入功率为____W。
直流
4.5
并联
恒流
8
返回目录
（4）经测试一间教室中原来安装有20盏白炽灯，总功率为0.8 kW。现全部更换成该款吸顶灯照明，平均每天照明10 h，则一间教室平均每月（按30天计算）能节省_____ kW·h的电能。
192
返回目录
制作简易调光台灯（RJ）
13. 某同学计划利用电位器、电源、导线、开关和小灯泡制作一个调光台灯，电路如题13图甲所示。在实际操作的过程中发现电位器损坏，但在实验室发现一个粗细均匀的金属圆环。
该金属圆环由一段铜丝（阻值不计）和一段同种材料制成的电阻丝连接而成，如图乙所示。为了研究它是否能够代替电位器，该同学把它
返回目录
接到图丙电路中。他将触点M与金属圆环上的A点连接，再移动滑动变阻器R1的滑片P至最右端，闭合开关S后，将触点N从触点M处开始沿逆时针方向滑动一周。设触点N滑过的弧MN的长为x，电流表示数I与x之间的关系如图丁所示。图丙中电源电压恒为4.5 V，粗细均匀、同种材料制成的电阻丝阻值与其长度成正比。
返回目录
（1）若图甲电路正常，滑片P向A端滑动的过程中，小灯泡的亮度逐渐_______（选填“变亮”或“变暗”）。
（2）当x = 50 cm时，金属圆环接入图丙电路的阻值为___Ω。金属圆环的周长是____cm，铜丝的长度是____cm。
变亮
0
50
10
返回目录
（3）图丙中金属圆环的放置方式与下图中的___最接近。（填字母代号）
D
（4）在触点N滑动的过程中，触点M、N之间的电阻会发生变化，若将该电阻记为RMN，则RMN的最大值为___Ω。
4
返回目录
探索家用电器节能和环保的有关问题（YH）
14. 科创小组发现某村道的路灯没有使用新能源，如光能、风能。另外，路灯每天定时开启，没有结合实际光照强度来控制路灯。于是，他们进行了跨学科实践活动，考虑从节能及环保的角度去设计节能路灯模型，其设计的装置如题14图所示，他们选用器材的相关参数如题14表所示。
返回目录
查阅资料得知：最大输出功率是指风速达到最大限制风速时，风力发电机的输出功率。风力发电机的输出功率P与风速v的三次方成正比，蓄电池容量是指蓄电池放电电流与放电总时间的乘积，当地太阳最大辐射强度为120 W/m2。
（1）太阳能是________（选填“可再生”或“不可再生”）能源。风力发电时，将_____________能转化为电能。
可再生
机械（或风）
返回目录
（2）风力发电机给蓄电池充电时，蓄电池相当于电路中的________（选填“电源”或“用电器”）。
（3）蓄电池充电至 90% 时储存的电能，若全部用于给路灯模型中的 LED 灯供电，可供 LED 灯连续正常工作______ h。
用电器
33.75
返回目录
（4）要使太阳能电池的最大输出功率达到36 W，太阳能电池板的面积至少要____m2。在仅靠风力发电的情况下，当风速为6 m/s时将蓄电池储能由30%充至90%至少所需时间为_____h。
3
36

展开更多......

收起↑