内容正文:
第三部分 新中考 新理念
三、跨学科实践
三、跨学科实践
第三部分 新中考 新理念
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1.(2023·广东)明代宋应星在《天工开物》中记载的农业生产汲水装置——辘轳,沿用至今.题图甲是一种辘轳,由具有共同转动轴的大轮和小轮组成.提水时,用力使大轮转动,小轮随之转动并缠绕井绳,提起水桶.
三、跨学科实践
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(1)图甲所示辘轳可视为不等臂杠杆,为方便提水,它是按照______(选填“省力”或“费力”)杠杆来设计的.用辘轳提水的某时刻示意图如图乙所示,它的支点是“A”“B”或“C”中的____点.
省力
B
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(2)设大轮与小轮的半径比为3∶1,水桶受到的总重力为90 N.使周长为
3 m的大轮转动一圈,水桶匀速上升,
井绳对水桶做功____J;若要使辘轳
静止在图乙所示位置,作用在C点最
小的力应为____N.(不计井绳的粗细
和自重)
(3)图丙所示水龙头开关的设计也应用了同样的原理,为了更省力,开关应选用____(选填“①”或“②”).
90
30
①
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变式 龙骨水车亦称“翻车”“踏车”“水车”,因为其形状犹如龙骨,故名“龙骨水车”,是我国历史上的主要灌溉农具.龙骨水车由车槽、木齿轮、刮板、木链等组成.如图所示,车身是木板制成的车槽,车头和车尾各装有一个木齿轮,车尾装的是小轮,车头装的是大轮,大轮连着拐木,木链条上装有刮板,并套在两木齿轮上.水车灌溉时,用力转动拐木,使大轮轴转动,带动槽内板叶刮水上行,倾灌于地势较高的田中.
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(1)车头大齿轮与拐木组成了一个______(填简单机械名称).拐木长度大于大轮半径,相当于______杠杆.
(2)木链上有一个凹槽,作用是增大木齿与木链之间的________.
(3)某次农民伯伯用水车灌溉农田,作用在水车拐木上的力的平均功率为400 W,每分钟能将600 kg的水“刮”上1.2 m高的农田里,则农民伯伯每分钟做的有用功为__________J,此次灌溉农田的机械效率为______.(g取10 N/kg)
(4)请你提出一种改进方案,使水车用起来更省力:___________________
__________.
轮轴
省力
摩擦力
7.2×103
30%
增大拐木的长度(答案
合理即可)
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2.(2023·江西)【探究名称】探究保温瓶的保温效果与什么因素有关.
【问题】有些同学喜欢用保温瓶带热水到校饮用.使用过程中发现瓶内装水较多时,保温效果较好;瓶内装水较少时,保温效果较差.据此,同学们猜想:保温瓶的保温效果可能与__________有关.
水的体积
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【证据】针对同学们的猜想,甲、乙两组同学分别设计了一套方案.
甲组方案:利用五个规格相同的保温瓶(容积为2 L)在同一天进行实验.
(1)上午8∶00将不同体积、初温为98 ℃的热水,同时装入五个保温瓶内;
(2)下午6∶00打开五个保温瓶,同时测量并记录水温,计算出水降低的温度.
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乙组方案:利用同一保温瓶(容积为2 L)分五天进行实验.
(1)每天上午8∶00将不同体积、初温为98 ℃的热水装入同一保温瓶内;
(2)每天下午6∶00打开保温瓶,测量并记录水温,计算出水降低的温度.
上述两套方案,都能控制实验时保温瓶的保温性能完全相同,但乙组方案不能保证每天的______完全相同.所以,同学们选择了甲组方案在实验室进行实验.收集的数据如下表:
室温
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【解释】(1)本实验通过相同时间内______________来反映保温瓶的保温效果,这种研究方法称为转换法.
保温瓶编号 ① ② ③ ④ ⑤
水的体积(L) 1.6 1.7 1.8 1.9 2.0
水的末温(℃) 79.0 81.5 83.0 85.5 84.5
水降低的温度(℃) 19.0 16.5 15.0 12.5 13.5
水降低的温度
水的初温:98 ℃
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(2)分析实验数据可以得出初步结论:在其他条件相同的情况下,水量少于1.9 L时,水量越多,其保温效果越____;水量在1.9~2.0 L时,水量越少,其保温效果越好.
【交流】(1)经过讨论,同学们认为水量在1.9~2.0 L范围内的初步结论不一定可靠,原因是________________________