内容正文:
第七单元 设计与工程(知识点+专题训练)
知识点
1.认识水火箭
(1)动力:喷出的水和高压气体。
(2)喷嘴:稳定地喷出水和高压气体。
(3)整流罩:减小空气阻力。
(4)压力舱:存放水和高压气体。
(5)尾翼:使水火箭沿直线稳定飞行。
2.当气球内的空气向某个方向喷出时,气球会向相反的方向运动。这种现象叫反冲。
3.要根据设计方案制作水火箭。
4.制作完成的水火箭,要经过调试改进。
5.发射水火箭时,要选择空旷的地方,水火箭的发射方向不要朝向人。
6.同一个水火箭的发射效果(高度、距离)与装水量、发射角度等有关。
7.光伏发电系统能利用光伏板将光能转换成电能。
8.光伏发电系统的应用:厂房光伏发电系统、大棚光伏发电系统、民宅光伏发电系统等。
9.使用光伏发电没有消耗地球上的资源,也没有排放污染物,实现了节能减排,符合国家大力推进生态文明建设的要求。因此,国家鼓励各地出台针对性扶持政策,支持光伏发电等新能源产业持续健康发展。
10.光伏发电系统给人类社会在经济效益、社会效益、环境效益等方面产生了深远影响:节能减排有利于保护环境;发的电可以自用,也可以输送给国家电网;废弃的光伏板可以进行回收再利用等。
11.国家鼓励单位和个人安装和使用太阳能热水系统、太阳能供热采暖和制冷系统、太阳能光伏发电系统等太阳能利用系统。
12.做个简易的光伏发电系统:光伏板能将光能转换成电,用来发电;充电电池可以蓄电,在没有光照时作为电源使用;肖特基二极管具有单向导电的特性。
专题训练:
一、选择题
1.水火箭中尾翼的主要作用是( )。
A.美观 B.减小空气阻力 C.使水火箭沿直线稳定飞行
2.小志想和小刚设计制作一辆用气球作动力的小车,这辆小车的动力是反冲 力。下列工具中也运用了反冲力的是( )。
A.磁悬浮列车 B.热气球 C.水火箭
3.光伏发电最大的优点是( )。
A.零排放 B.不占空间 C.发电速度快
4.萌小牛准备去发射自己制作的水火箭,下列场所中最合适的是( )。
A.放学后,无人的教室里 B.车来车往的马路上 C.空旷无人的操场上
5.水火箭发射不理想的时候,我们应该及时( ) 。
A.调试和改进 B.更换场地 C.毁坏水火箭
6.水火箭的飞行高度和( )无关。
A.水量和充气量 B.发射角度 C.发射场地
7.科学小组制作的水火箭利用的科学原理是( )。
A.弹力 B.浮力 C.反冲力 D.摩擦力
8.如果让你制作一个小火箭,头部什么样子会让火箭飞得更快( )。
A. B. C.
9.下列不属于光伏发电优点的是( )。
A.清洁无污染 B.安全可靠,无噪声 C.利用不可再生能源,有资源枯竭的危险
10.水火箭的飞行高度和( )有关。
A.水量和充气量 B.发射角度 C.发射场地
11.发射水火箭时要选择 的地方,不要朝向人。
A.人多 B.空旷 C.小区
12.如图所示,当松开气球时,气球内的空气喷气方向与气球的运动方向 ,这种现象叫做反冲。
A.相同 B.相反 C.倾斜
二、填空题
13.水火箭的结构包括 ( ) 、压力舱、尾翼、( )。
14.( )系统能利用光伏板将光能转换成电能,供生产和生活使用。
15.光伏发电系统能利用光伏板将( )转换成( ),既没有消耗地球上的资源,也没有排放污染物,实现了( ),符合国家大力推进生态文明建设的要求。
16.通过( )、( )一年中同一物体正午影长的数据,将一年中影子长短变化规律总结出来,就是在( )。
17.当气球内的空气向某个方向喷出时,气球会向相反的方向运动。这种现象叫作( )。
18.从各类玩具到服装、鞋帽,从汽车、轮船到航天飞机,这些产品大都要经过( )评估、( )等阶段。
19.随着科技的发展,新型能源逐渐取代传统能源,光伏发电系统就是一种利用光伏板将( )转换成( )的新能源装置。
三、判断题
20.只要我们水火箭的发射角度为90°,就可以在人群中发射水火箭。( )
21.水火箭升空利用的是反冲原理。( )
22.其他条件相同时,水火箭的发射角度越小,水火箭的发射距离越远。( )
23.水火箭的发射角度和发射距离是没有关系的。( )
24.光伏发电在晚上的时候也能进行。( )
25.我们发射水火箭时,要选择人口稠密的地方。( )
四、简答题
26.“工程的关键是设计”在进行制作水火箭等物品的过程中,我们可以从哪些方面评估设计方案的可行性,从而进行更优化的设计?
27.你有哪些办法让火箭飞得更直、更高?
28.哪些因素影响火箭的飞行?
29.火箭发明家和工程师是怎样发现和解决问题的,哪些地方值得我们学习?
五、实验题
30.实验名称:探究怎样让水火箭飞得更高。
测试一:用同一个水火箭更换尖端的材料进行发射,记录飞行的时间。
实验现象:报纸做的箭头飞行时间 ,硬卡纸做的箭头飞行时间 。
测试二:如图改变水火箭尖端的形状,测试并记录水火箭飞行的时间。
飞行时间 飞行时间 飞行时间
实验结论:水火箭的箭头越 ,火箭飞得越高。
测试三:对于同一个水火箭,改变瓶中装的水量多少,记录飞行的时间。
实验结论:水火箭飞行的高度与瓶中水量的多少有关,水量越 ,水火箭飞得越低。
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参考答案:
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
C
A
C
A
C
C
C
C
A
题号
11
12
答案
B
B
1.C
【详解】影响水火箭飞得又高又直的因素有:吹气量的大小、尾翼的位置是否平衡等。制作的水火箭利用水向下喷的反冲力升空,只有火箭尾翼平衡了,火箭才能飞得直。水火箭中尾翼的主要作用是使水火箭沿直线稳定飞行。
2.C
【详解】气球里的气体喷出时,会产生一个和喷出方向相反的推力,这个力叫反冲力,反冲力的方向与物体的运动方向相反。喷气式飞机、水火箭都是运用反冲力运动的。磁悬浮列车利用磁力来运动,热气球利用热空气上升的原理来运动。
3.A
【详解】光伏发电系统能利用光伏板将光能转换成电能,供生产和生活使用。制作简单的光伏发电系统时,要求这个系统既能发电,又能蓄电。光伏发电这种方式没有消耗地球上的资源,也没有排放污染物,可以说是最为环保的发电方式。
4.C
【详解】水火箭发射时的注意问题:一是火箭要朝操场空旷的方向发射,严禁朝人发射。二是分小组逐次发射,待测量员测量完毕后,方可进行下一组发射。三是围观同学要站到发射手的后面。
5.A
【详解】发射水火箭利用了反冲原理。发射水火箭要选择空旷的地方,水火箭发射不理想的时候,我们应该及时调试和改进,不是更换场地或毁坏水火箭。
6.C
【详解】A.水火箭是利用反冲作用力飞向高空,水量和充气量影响反冲作用力大小,影响飞行高度,不符合题意;
B.发射角度影响垂直方向受到到反冲作用力的大小,影响飞行高度,不符合题意;
C.发射场地对于垂直方向上的力没有影响,所以不影响飞行高度,符合题意。
选C。
7.C
【详解】气球里的气体喷出时,会产生一个和喷出方向相反的推力,这个力叫反冲力,反冲力的方向与物体的运动方向相反。科学小组制作的水火箭是运用反冲力运动的。
8.C
【详解】火箭的头部是圆锥形的可以减小空气阻力,提高飞行速度。所以制作一个小火箭,头部是C的样子会让火箭飞得更快。
故选:C。
9.C
【详解】光伏发电系统能利用光伏板将光能转换成电能,供生产和生活使用。制作简单的光伏发电系统时,要求这个系统既能发电,又能蓄电。使用光伏发电清洁无污染、 安全可靠,无噪声 、而且没有消耗地球上的资源,也没有排放污染物,实现了节能减排,符合国家大力推进生态文明建设的要求。
10.A
【详解】水火箭是一个利用质量比和气压作用而设计的器具。水火箭飞行的高度与水量和充气量有关,与发射角度,发射场地无关。
11.B
【详解】水火箭是一个利用质量比和气压作用而设计的器具。发射水火箭时要选择空旷的地方,不要朝向人以免伤害到其他人或建筑。
12.B
【详解】当松开充满空气的气球时,气球运动的方向与球内空气运动的方向相反,这种现象叫做反冲。气球里的气体喷出时,会产生一个和喷出方向相反的推力,这个力叫反冲力。喷气式飞机、火箭、气垫船都是靠喷气发动机产生的反冲力运动的。
13. 火箭头舱 动力舱
【详解】水火箭又称气压式喷水火箭、水推进火箭。灌入一定数量的水,利用打气筒充入空气到达一定的压力后发射。水火箭的结构包括火箭头舱、压力舱、动力舱、尾翼。
14.光伏发电
【详解】声、光、电、热、磁都是能量的表现形式,不同形式的能量之间是可以相互转换的。生活的能量的形式多种多样,不同形式的能量之间是可以相互转换的。光伏发电系统能利用光伏板将光能转化为电能,储存起来供生产和生活使用。
15. 光能 电能 节能减排
【详解】光伏发电系统能利用光伏板将光能转换成电能,供生产和生活使用。制作简单的光伏发电系统时,要求这个系统既能发电,又能蓄电。使用光伏发电没有消耗地球上的资源,也没有排放污染物,实现了节能减排,符合国家大力推进生态文明建设的要求。因此,国家鼓励各地出台针对性扶持政策,支持光伏发电等新能源产业持续健康发展。
16. 分析 比较 得出结论
【详解】科学探究的主要步骤是:1.提出问题;2.作出假设;3.寻找证据;4.得出结论;5.交流验证。得出结论是科学探究的步骤之一,是对证据进行分析、整理的基础上作出的。通过分析、比较一年中同一物体正午影长的数据,将一年中影子长短变化规律总结出来,就是在得出结论。
17.反冲
【详解】当气球内的空气向某个方向喷出时,会产生一个和喷出方向相反的推力,气球会向相反的方向运动,这种现象叫作反冲,这个力叫反冲力。喷气式飞机、火箭、气垫船都是靠喷气发动机产生的反冲力运动的。
18. 设计 建造
【详解】工程设计,是根据工程的要求,对建设工程所需的技术、经济、资源、环境等条件进行综合分析、论证,编制建设工程设计文件的活动。工程设计一般会经历“问题—设计—制作—测试—完善”等过程。从各类玩具到服装、鞋帽,从汽车、轮船到航天飞机,这些产品大都要经过设计、评估、建造等阶段。
19. 光能 电能
【详解】生活中能量的形式是多种多样的,不同形式的能量之间可以相互转化。光伏发电系统能利用光伏板将光能转化为电能,储存起来供生产和生活使用。
20.×
【详解】水火箭一般包括压力舱、整流罩、尾翼 喷嘴4个部分。压力舱是一个相对密闭的空间,里面有少部分水。往压力舱内打气,当气压达到一定程度时,压力舱里的水会从喷嘴处喷出,形成反冲,将火箭发射出去。不能在人群中发射水火箭,以免发生危险,伤害到其他人。
21.√
【详解】当气球内的空气向某个方向喷出时,气球会向相反的方向运动,这种现象叫作反冲。水火箭升空利用的是反冲原理。
题干正确。
22.×
【详解】水火箭的发射角度是影响水火箭发射后飞得远近的因素,和水平面成四十五度角的时候发射飞得最远。
23.×
【详解】发射角度的改变会改变火箭的抛射方向和初始速度,从而影响飞行的轨迹和距离。通常情况下,将水火箭以较大的角度向上发射,可以使其达到更高的高度,但飞行的距离相对较短。相反,将水火箭以较小的角度向上发射,可以使其飞行的距离较远,但高度相对较低。
24.×
【详解】太阳能光伏发电系统是将光能转化为电能的,.这个发电系统不会对周围环境产生污染,这个发电系统在阴天和晚上的时候不能正常工作.题目说法错误。
25.×
【详解】查阅资料分析影响水火箭发射高度的因素,通过试验进行测试。水火箭发射时,要选择空旷的地方,发射水火箭不要朝向人,以免误伤别人。
26.稳定地喷出水和高压气体;水火箭飞行的状态和路线;飞行的高度等
【详解】工程设计,是根据工程的要求,对建设工程所需的技术、经济、资源、环境等条件进行综合分析、论证,编制建设工程设计文件的活动。工程设计一般会经历“问题—设计—制作—测试—完善”等过程。在进行制作水火箭等物品的过程中,我们可以从稳定地喷出水和高压气体、水火箭飞行的状态和路线、飞行的高度等方面评估设计方案的可行性,从而进行更优化的设计。
27.影响火箭飞行的因素既有火箭本身的材料,动力和工艺方面的因素,也有外界气候、环境等方面的要素。只有当三个尾翼,在相对平衡的位置上,火箭才能飞得更高更直。
【详解】火箭本身的材料、动力大小、制作工艺、外界气候、环境等都会影响火箭的飞行。自身的重力和质心的位置影响较大。重力越小,质心越靠中间飞的越平稳。火箭以及相关的设计都要考虑到飞行因素,尽量发挥优势,减少不必要的缺点。
28.影响火箭飞行的因素既有火箭本身的材料,动力和工艺方面的因素,也有外界气候、环境等方面的要素。
【详解】火箭的原理是利用反冲力。火箭以及相关的设计都要考虑到飞行因素,尽量发挥优势,减少不必要的缺点。火箭本身的材料、动力大小、制作工艺、外界气候、环境等都会影响火箭的飞行。
29.设计和发明需要勤于观察和思考,需要创新的勇气、坚强的毅力和持续的努力。
【详解】火箭发明家和工程师在发现和解决问题的过程中展现了多种值得我们学习的特质和方法:
观察和思考:我们要培养对世界的好奇心,对周围世界保持持续的观察和探索。
创新思维:他们敢于挑战传统观念,提出新的想法和解决方案。
毅力和坚持:面对困难和挑战,他们展现了坚持不懈的精神,直到问题得到解决。
30. 短 长 8秒 5秒 3秒 尖锐 少
【分析】考查水火箭的制作和改进,学生需掌握水火箭的原理和制作过程。影响水火箭飞行高度的因素有水火箭尖端的材料、形状、瓶中装水量的多少、发射角度等。
【详解】制作水火箭时,尖端不同的材料会影响水火箭的飞行时长和飞行高度。报纸做的箭头软,受空气阻力的影响大,飞行时间短,高度低;硬卡纸做的箭头硬,受空气阻力的影响小,飞行时间长,高度高。
水火箭尖端的形状不同,飞行的时长也不同。记录飞行时间时,可以得到数据:箭头最尖锐的可以飞行8秒,一般尖锐的可以飞行5秒,箭头最平的只能飞行3秒。因此得出结论:水火箭的箭头越尖锐,受到空气阻力越小,飞行时间越长,高度越高;箭头越平,受到空气阻力越大,飞行时间越短,高度越低。
同一个水火箭,瓶中装水量的不同会影响飞行的高度。水量越多,动力越足,水火箭飞得越高;水量越少,动力越小,水火箭飞得越低。
学科网(北京)股份有限公司
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