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跨学科实践活动(一)　制作实验装置，模拟吸烟有害健康
【学科原理】
1．生物学科——吸烟对人体健康的危害
香烟烟雾中含有尼古丁、焦油、一氧化碳等多种有害化学物质。尼古丁是导致烟瘾的主要物质。焦油在肺中会浓缩成一种黏性物质，黏附在肺泡上，有致癌作用。
2．物理学科——大气压
物体所受压力的大小与受力面积之比称为压强。大气产生的压强是大气压。注射器的活塞拉出时，注射器内部空气稀薄，气压小于外界大气压，外界气体由注射孔进入。
【制订方案】
1．制作实验装置
(1)准备注射器、凡士林、小漏斗、简易烟嘴、胶管、细线、洁面巾、香烟、打火机(或火柴)。
(2)注射器活塞周围涂抹适量凡士林，并把活塞推到注射器最底部。
(3)将洁面巾浸湿并挤压到不滴水状态，叠成双层，然后用细线把洁面巾展平固定在小漏斗的口部。将一小段胶管固定在小漏斗的管部。
(4)将一支香烟的过滤嘴插入烟嘴，烟嘴的另一端与胶管紧密连接。
2．模拟吸烟过程，观察烟雾中焦油对肺泡的影响
(1)将连接烟嘴的胶管与注射器底部的注射孔相连，点燃香烟，向外抽拉注射器活塞，模拟吸烟过程，将香烟的烟雾收集在注射器内。
(2)一个注射器收集满烟雾之后，换另一个注射器收集，直至一支香烟燃尽。
(3)将连接漏斗的胶管连接到收集好烟雾的注射器底部的注射孔上，确保连接处密闭，推送活塞，使注射器内的烟雾经过湿的洁面巾排出。
(4)注射器内的烟雾推送完毕之后，取下湿的洁面巾，观察洁面巾表面变化。
3．探究焦油对水蚤生活的影响
(1)用一个洁净的小烧杯盛50毫升纯净水，把沾有焦油的洁面巾浸泡在纯净水中，静置5分钟，取出并拧干洁面巾，备用。
(2)用另一个洁净的小烧杯盛50毫升纯净水，把洁净并湿润的洁面巾浸泡在纯净水中，静置5分钟，取出并拧干洁面巾，备用。
(3)用吸管分别吸取10只健康活泼的水蚤，放入两个小烧杯。
(4)从放入水蚤的那一刻开始计时，观察两个小烧杯中水蚤的表现，在表中记录水蚤的平均存活时间。
项目 水蚤的表现 水蚤平均存活时间
含有焦油的烧杯
不含焦油的烧杯
4.设计制作展板、录制视频
(1)将实践过程拍照记录下来，制成展板。
(2)录制视频，分析讲解模拟实验说明的问题。
1．(陕西中考)烟草燃烧时会产生尼古丁、焦油和一氧化碳等物质，为探究吸烟对肺的影响，小秦在老师的帮助下，利用如图装置进行实验(注：一氧化碳与血红蛋白的结合能力比氧更强，导致血液中的氧含量降低)。下列叙述正确的是(　)
A．实验后，鸡血和棉絮颜色保持不变
B．下抽注射器，模拟人体的呼气过程
C．吸烟对肺有影响，对人体健康不利
D．上推注射器，可使烟雾进入锥形瓶
2．(福建厦门思明区期末)某兴趣小组同学制作了模拟吸烟的装置(图1)，以了解吸烟的危害。据图回答下列问题。
(1)图1中的气球模拟__ __，橡皮膜__ __(填“向上推”或“放松”)可模拟香烟烟雾随吸气进入肺部。
(2)实验后，同学们发现笔筒、面巾纸卷上和气球内壁都附着了一些黄色黏稠的烟焦油，这可能影响呼吸系统的__ __(答一点即可)功能。
(3)研究表明，烟雾中的一氧化碳到肺后，将从人体的__ __扩散进入血液，__ __中的血红蛋白将优先与其结合。图2虚线表示健康人血液从右心室经肺部流入左心房的氧含量变化，请在图2中用实线画出某人吸烟时肺内氧含量的变化情况。
3．(河北承德兴隆县期末)吸烟有害健康，小明的爸爸每天要抽2包烟，最近总感觉心跳异常。为劝说爸爸戒烟，小明用同种香烟的等量烟丝，分别加入50 mL、40 mL、30 mL、20 mL的蒸馏水浸泡一天，各取等量浸出液进行了“烟草浸出液对水蚤心率的影响”的探究实验。实验结果如图所示，请分析回答下列问题。
(1)为使实验科学可靠，需设置清水组进行__ __，从图中看出实验变量是__ __。
(2)实验中选取的水蚤大小尽量一致，这样做的目的是__ __。
(3)实验数据表明，随着烟草浸出液浓度增加，水蚤的心率变__ __(填“慢”或“快”)。根据实验数据分析，烟草浸出液对水蚤的心率具有__ __(填“促进”或“抑制”)作用。
(4)若你是小明，怎样劝说自己的爸爸？
__ __。
跨学科实践活动(二)　制作可调节的眼球成像模型，
提出保护眼健康的方法
【学科原理】
1．生物学科——眼球的结构及成像原理
2．物理学科——凸透镜和凹透镜
平行光通过凸透镜后，每条光线都向着接近主轴的方向折射，会聚于一点，说明凸透镜对光线有会聚作用；平行光通过凹透镜后每条光线都向着偏离主轴的方向折射，说明凹透镜对光线有发散作用。
　　
【制订方案】
1．设计并制作可调节的眼球成像模型
(1)准备带有螺栓的直径12厘米的绣花绷外圈、直径11厘米的波波球、清水、透明胶带、螺丝帽、物理成像实验使用的凸透镜的杆、F光源、光屏和光具座等。
(2)在绣花绷外圈打一个孔。用螺丝帽将凸透镜的杆固定到绣花绷的孔上。向波波球内注满清水。将波波球注水口缠到绣花绷上，再选取波波球的4个点，用透明胶带固定在绣花绷上，使波波球受力均匀，稳定在绣花绷的中间位置，组成晶状体模型。
(3)依次将光源、晶状体模型、光屏固定在光具座上。
2．利用模型，演示正常眼的成像
(1)打开光源开关，显示字母F。先移动光源，使光源在光屏上呈现清晰的倒立实像。接着，缓慢移动光源远离晶状体模型，观察光屏上的像由清晰变得模糊。适度松动绣花绷侧面的螺栓，上下小幅度拉抻绣花绷，使绣花绷周长变大以模拟睫状肌舒张，“晶状体”凸度变小，这时，刚才光屏上模糊的像又逐渐变清晰。这个过程模拟了人眼由看近物到看远物时睫状体与晶状体的调节过程。
(2)继续缓慢移动光源靠近晶状体模型，观察光屏上的像由清晰又变得模糊，这时，拧紧绣花绷侧面的螺栓，上下小幅度压缩绣花绷，使绣花绷周长变小，模拟睫状肌的收缩，“晶状体”凸度变大，光屏上的像又逐渐变得清晰。这个过程模拟了人眼由看远物到看近物时睫状体与晶状体的调节过程。
3．探究近视、远视的成因及矫正方法
(1)探究近视的成因及矫正方法
光源置于能在光屏上呈现清晰物像的位置，扣紧绣花绷，使“晶状体”凸度变大同时将光屏向后移，光屏上的物像变得模糊。手持白纸在光屏前方前后移动，直至看到物像清晰呈现在白纸上，说明清晰的像成在光屏的前方，这模拟了近视看不清物体的过程。移走白纸，取近视眼镜(凹透镜)放在晶状体模型的前方，观察物像在光屏上是否重新变得清晰了，分析近视的成因及矫正方法。
(2)探究远视的成因及矫正方法
光源置于能在光屏上呈现清晰物像的位置，拉松绣花绷，使“晶状体”凸度变小同时将光屏向前移，光屏上的物像变得模糊。这时，尝试将不同度数的远视眼镜(凸透镜)放在晶状体模型前，观察模糊的物像在光屏上是否重新变得清晰，分析远视的成因及矫正方法。
4．调查班级同学的近视率并对成因进行分析
(1)调查本班同学近视率。
近视率＝近视人数 ÷总人数×100%
(2)编制一份调查表，了解本班同学看书、写字的最长时间，持续看电视、使用计算机或手机的时间，书写时的坐姿等，比较近视的同学与正常视力的同学在用眼习惯上有什么不同。
(3)分析近视形成的原因并提出保护眼健康的方法。
1．(山西临汾侯马市期末)如图是小韩制作的眼球结构模型，若要模拟看远处物体时眼球的状态，应该使弹簧向外放松，此时气球①曲度变小，物像正好落在黄色铁丝上。气球②模拟的是眼球结构中的(　)
A．晶状体 B．睫状体
C．视网膜 D．玻璃体
2．(湖南长沙中考)在跨学科实践活动中，老师带领项目小组制作了眼球结构模型(如图所示)，用以演示眼球的成像过程。
【装置说明】
①光源、水透镜、光屏均可移动；
②推拉注射器可改变水透镜的曲度；
③显微镜光圈的大小可调节。
(1)模型中，__ __模拟眼球的晶状体，__ __模拟眼球的视网膜。
(2)若在光屏上形成的物像较暗，可将光圈__ __，使物像更明亮。
(3)项目小组的同学用该装置探究人体如何通过晶状体凸度调节看清远近的物体。他移动水透镜并记录光源与水透镜的距离，随后推拉注射器使物像清晰，记录水透镜的曲度变化。该操作过程是否严谨？请判断并说明理由。__ __。
3．(湖南张家界永定区期末)某校七年级同学们利用水透镜和其他材料，制作了人体眼球成像模型(如图2)。请你观察模型，并结合眼球结构示意图(如图1)，回答下列问题。([____]内填序号)
(1)【原理与设计】利用注射器向囊状的水透镜注水或从中抽水，可改变其曲度，从而改变焦距。水透镜模拟的是图1所示的[__ __]__ __；纸盒内的屏幕模拟的是[__ __]__ __，它是感受光的刺激，形成__ __的地方。
(2)【组装与调试】在安装组合模型的各部件时，需注意将LED灯的中心和水透镜中心、屏幕中心位置处于__ __(填“同一”或“不同”)水平线上。
(3)【演示与观察】用注射器缓慢向水透镜内注水，使得水透镜曲度逐渐变大，这可模拟人在__ __(填“由近到远”或“由远到近”)看物体时眼球相应结构的状态；当物像清晰时，停止向水透镜注水，把LED灯拉远，物像变得模糊，此时模拟的是__ __(填“近视眼”或“远视眼”)成像的状态。请写出一种使物像重新变清晰的方法__ __。
(4)【评价与交流】通过讨论，老师和同学们肯定了这一模型设计与组装的优点，但模拟眼球的结构上还有一些不完整，请你提出一条可以进一步完善的建议：__ __。跨学科实践活动(一)　制作实验装置，模拟吸烟有害健康
【学科原理】
1．生物学科——吸烟对人体健康的危害
香烟烟雾中含有尼古丁、焦油、一氧化碳等多种有害化学物质。尼古丁是导致烟瘾的主要物质。焦油在肺中会浓缩成一种黏性物质，黏附在肺泡上，有致癌作用。
2．物理学科——大气压
物体所受压力的大小与受力面积之比称为压强。大气产生的压强是大气压。注射器的活塞拉出时，注射器内部空气稀薄，气压小于外界大气压，外界气体由注射孔进入。
【制订方案】
1．制作实验装置
(1)准备注射器、凡士林、小漏斗、简易烟嘴、胶管、细线、洁面巾、香烟、打火机(或火柴)。
(2)注射器活塞周围涂抹适量凡士林，并把活塞推到注射器最底部。
(3)将洁面巾浸湿并挤压到不滴水状态，叠成双层，然后用细线把洁面巾展平固定在小漏斗的口部。将一小段胶管固定在小漏斗的管部。
(4)将一支香烟的过滤嘴插入烟嘴，烟嘴的另一端与胶管紧密连接。
2．模拟吸烟过程，观察烟雾中焦油对肺泡的影响
(1)将连接烟嘴的胶管与注射器底部的注射孔相连，点燃香烟，向外抽拉注射器活塞，模拟吸烟过程，将香烟的烟雾收集在注射器内。
(2)一个注射器收集满烟雾之后，换另一个注射器收集，直至一支香烟燃尽。
(3)将连接漏斗的胶管连接到收集好烟雾的注射器底部的注射孔上，确保连接处密闭，推送活塞，使注射器内的烟雾经过湿的洁面巾排出。
(4)注射器内的烟雾推送完毕之后，取下湿的洁面巾，观察洁面巾表面变化。
3．探究焦油对水蚤生活的影响
(1)用一个洁净的小烧杯盛50毫升纯净水，把沾有焦油的洁面巾浸泡在纯净水中，静置5分钟，取出并拧干洁面巾，备用。
(2)用另一个洁净的小烧杯盛50毫升纯净水，把洁净并湿润的洁面巾浸泡在纯净水中，静置5分钟，取出并拧干洁面巾，备用。
(3)用吸管分别吸取10只健康活泼的水蚤，放入两个小烧杯。
(4)从放入水蚤的那一刻开始计时，观察两个小烧杯中水蚤的表现，在表中记录水蚤的平均存活时间。
项目 水蚤的表现 水蚤平均存活时间
含有焦油的烧杯
不含焦油的烧杯
4.设计制作展板、录制视频
(1)将实践过程拍照记录下来，制成展板。
(2)录制视频，分析讲解模拟实验说明的问题。
1．(陕西中考)烟草燃烧时会产生尼古丁、焦油和一氧化碳等物质，为探究吸烟对肺的影响，小秦在老师的帮助下，利用如图装置进行实验(注：一氧化碳与血红蛋白的结合能力比氧更强，导致血液中的氧含量降低)。下列叙述正确的是(　C　)
A．实验后，鸡血和棉絮颜色保持不变
B．下抽注射器，模拟人体的呼气过程
C．吸烟对肺有影响，对人体健康不利
D．上推注射器，可使烟雾进入锥形瓶
实验中，香烟的烟雾含有一氧化碳等物质，这些物质可以与血液中的血红蛋白结合，导致血液颜色发生变化。同时，如果实验中使用了棉花来模拟肺泡，烟雾中的有害物质也可能使棉花颜色发生变化，A错误。通过上推注射器的活塞，可以增加锥形瓶内的气压，模拟人体呼气时将气体排出体外的过程，B错误。实验的目的是探究吸烟对肺的影响，已知吸烟产生的有害物质(如尼古丁、焦油和一氧化碳)对肺和人体健康有负面影响，C正确。通过下抽注射器的活塞，可以减小锥形瓶内的气压，使烟雾被吸入锥形瓶内，模拟吸烟时烟雾进入肺部的过程，D错误。
2．(福建厦门思明区期末)某兴趣小组同学制作了模拟吸烟的装置(图1)，以了解吸烟的危害。据图回答下列问题。
(1)图1中的气球模拟__肺__，橡皮膜__放松__(填“向上推”或“放松”)可模拟香烟烟雾随吸气进入肺部。
(2)实验后，同学们发现笔筒、面巾纸卷上和气球内壁都附着了一些黄色黏稠的烟焦油，这可能影响呼吸系统的__清洁(湿润、气体顺畅通过、气体交换)__(答一点即可)功能。
(3)研究表明，烟雾中的一氧化碳到肺后，将从人体的__肺泡__扩散进入血液，__红细胞__中的血红蛋白将优先与其结合。图2虚线表示健康人血液从右心室经肺部流入左心房的氧含量变化，请在图2中用实线画出某人吸烟时肺内氧含量的变化情况。
3．(河北承德兴隆县期末)吸烟有害健康，小明的爸爸每天要抽2包烟，最近总感觉心跳异常。为劝说爸爸戒烟，小明用同种香烟的等量烟丝，分别加入50 mL、40 mL、30 mL、20 mL的蒸馏水浸泡一天，各取等量浸出液进行了“烟草浸出液对水蚤心率的影响”的探究实验。实验结果如图所示，请分析回答下列问题。
(1)为使实验科学可靠，需设置清水组进行__对照__，从图中看出实验变量是__烟草浸出液的浓度__。
(2)实验中选取的水蚤大小尽量一致，这样做的目的是__控制单一变量__。
(3)实验数据表明，随着烟草浸出液浓度增加，水蚤的心率变__快__(填“慢”或“快”)。根据实验数据分析，烟草浸出液对水蚤的心率具有__促进__(填“促进”或“抑制”)作用。
(4)若你是小明，怎样劝说自己的爸爸？
__吸烟能诱发呼吸系统疾病、心脑血管疾病。可见，吸烟危害人体的健康，所以请爸爸自觉拒绝吸烟(合理即可)__。
跨学科实践活动(二)　制作可调节的眼球成像模型，
提出保护眼健康的方法
【学科原理】
1．生物学科——眼球的结构及成像原理
2．物理学科——凸透镜和凹透镜
平行光通过凸透镜后，每条光线都向着接近主轴的方向折射，会聚于一点，说明凸透镜对光线有会聚作用；平行光通过凹透镜后每条光线都向着偏离主轴的方向折射，说明凹透镜对光线有发散作用。
　　
【制订方案】
1．设计并制作可调节的眼球成像模型
(1)准备带有螺栓的直径12厘米的绣花绷外圈、直径11厘米的波波球、清水、透明胶带、螺丝帽、物理成像实验使用的凸透镜的杆、F光源、光屏和光具座等。
(2)在绣花绷外圈打一个孔。用螺丝帽将凸透镜的杆固定到绣花绷的孔上。向波波球内注满清水。将波波球注水口缠到绣花绷上，再选取波波球的4个点，用透明胶带固定在绣花绷上，使波波球受力均匀，稳定在绣花绷的中间位置，组成晶状体模型。
(3)依次将光源、晶状体模型、光屏固定在光具座上。
2．利用模型，演示正常眼的成像
(1)打开光源开关，显示字母F。先移动光源，使光源在光屏上呈现清晰的倒立实像。接着，缓慢移动光源远离晶状体模型，观察光屏上的像由清晰变得模糊。适度松动绣花绷侧面的螺栓，上下小幅度拉抻绣花绷，使绣花绷周长变大以模拟睫状肌舒张，“晶状体”凸度变小，这时，刚才光屏上模糊的像又逐渐变清晰。这个过程模拟了人眼由看近物到看远物时睫状体与晶状体的调节过程。
(2)继续缓慢移动光源靠近晶状体模型，观察光屏上的像由清晰又变得模糊，这时，拧紧绣花绷侧面的螺栓，上下小幅度压缩绣花绷，使绣花绷周长变小，模拟睫状肌的收缩，“晶状体”凸度变大，光屏上的像又逐渐变得清晰。这个过程模拟了人眼由看远物到看近物时睫状体与晶状体的调节过程。
3．探究近视、远视的成因及矫正方法
(1)探究近视的成因及矫正方法
光源置于能在光屏上呈现清晰物像的位置，扣紧绣花绷，使“晶状体”凸度变大同时将光屏向后移，光屏上的物像变得模糊。手持白纸在光屏前方前后移动，直至看到物像清晰呈现在白纸上，说明清晰的像成在光屏的前方，这模拟了近视看不清物体的过程。移走白纸，取近视眼镜(凹透镜)放在晶状体模型的前方，观察物像在光屏上是否重新变得清晰了，分析近视的成因及矫正方法。
(2)探究远视的成因及矫正方法
光源置于能在光屏上呈现清晰物像的位置，拉松绣花绷，使“晶状体”凸度变小同时将光屏向前移，光屏上的物像变得模糊。这时，尝试将不同度数的远视眼镜(凸透镜)放在晶状体模型前，观察模糊的物像在光屏上是否重新变得清晰，分析远视的成因及矫正方法。
4．调查班级同学的近视率并对成因进行分析
(1)调查本班同学近视率。
近视率＝近视人数 ÷总人数×100%
(2)编制一份调查表，了解本班同学看书、写字的最长时间，持续看电视、使用计算机或手机的时间，书写时的坐姿等，比较近视的同学与正常视力的同学在用眼习惯上有什么不同。
(3)分析近视形成的原因并提出保护眼健康的方法。
1．(山西临汾侯马市期末)如图是小韩制作的眼球结构模型，若要模拟看远处物体时眼球的状态，应该使弹簧向外放松，此时气球①曲度变小，物像正好落在黄色铁丝上。气球②模拟的是眼球结构中的(　D　)
A．晶状体 B．睫状体
C．视网膜 D．玻璃体
2．(湖南长沙中考)在跨学科实践活动中，老师带领项目小组制作了眼球结构模型(如图所示)，用以演示眼球的成像过程。
【装置说明】
①光源、水透镜、光屏均可移动；
②推拉注射器可改变水透镜的曲度；
③显微镜光圈的大小可调节。
(1)模型中，__水透镜__模拟眼球的晶状体，__光屏__模拟眼球的视网膜。
(2)若在光屏上形成的物像较暗，可将光圈__调大__，使物像更明亮。
(3)项目小组的同学用该装置探究人体如何通过晶状体凸度调节看清远近的物体。他移动水透镜并记录光源与水透镜的距离，随后推拉注射器使物像清晰，记录水透镜的曲度变化。该操作过程是否严谨？请判断并说明理由。__不严谨，正常的眼球前后径不会发生改变，但该操作改变了水透镜与光屏的距离(或该操作在改变光源与水透镜的距离的同时改变了水透镜与光屏的距离，不符合单一变量原则)(意思相近即可)__。
3．(湖南张家界永定区期末)某校七年级同学们利用水透镜和其他材料，制作了人体眼球成像模型(如图2)。请你观察模型，并结合眼球结构示意图(如图1)，回答下列问题。([____]内填序号)
(1)【原理与设计】利用注射器向囊状的水透镜注水或从中抽水，可改变其曲度，从而改变焦距。水透镜模拟的是图1所示的[__⑤__]__晶状体__；纸盒内的屏幕模拟的是[__⑨__]__视网膜__，它是感受光的刺激，形成__物像__的地方。
(2)【组装与调试】在安装组合模型的各部件时，需注意将LED灯的中心和水透镜中心、屏幕中心位置处于__同一__(填“同一”或“不同”)水平线上。
(3)【演示与观察】用注射器缓慢向水透镜内注水，使得水透镜曲度逐渐变大，这可模拟人在__由远到近__(填“由近到远”或“由远到近”)看物体时眼球相应结构的状态；当物像清晰时，停止向水透镜注水，把LED灯拉远，物像变得模糊，此时模拟的是__近视眼__(填“近视眼”或“远视眼”)成像的状态。请写出一种使物像重新变清晰的方法__在水透镜前加凹透镜(把LED灯拉近)__。
(4)【评价与交流】通过讨论，老师和同学们肯定了这一模型设计与组装的优点，但模拟眼球的结构上还有一些不完整，请你提出一条可以进一步完善的建议：__在水透镜前方加一层无色透明的塑料膜，模拟角膜；在水透镜前方加一个有大小可调节圆孔的纸板，模拟虹膜和瞳孔；把方形纸盒换成球形盒子，使其形状更接近眼球；可在纸盒中放一个装满透明胶状物质的透明塑料袋，模拟玻璃体；在纸盒外面包一层深棕色、一层白色厚纸，分别模拟脉络膜和巩膜(言之有理即可)__。

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