制作“龙骨水车”模型-【一战成名新中考】2025安徽中考物理中考必考知识点专题特训

1．在跨学科实践活动中，同学们以“我国古代的‘龙骨水车””为主题开展研究。 【项目提出】 作为我国非物质文化遗产的“龙骨水车”，具有丰富的人文教育意义。“龙骨水车”在结构设计、工作原理和实际应用中涉及了物理学、工程技术、能源材料、历史人文等多领域的知识。 【项目分解】 （1）查阅资料，了解我国古代“龙骨水车”的工作原理。 （2）制造简易“龙骨水车”，并革新“龙骨水车”。 【项目实施】 （1）查阅资料，了解我国古代“龙骨水车”的工作原理。 “龙骨水车”是我国古代江南地区主要的灌溉农具之一，是一种历史悠久的提水设施，相当于现代的抽水机，其构造如图（a）所示。 《天工开物》中有“数尺之车，一人两手疾转，竟日之功可灌二亩而已”的记载。如图（b）所示，将水车一端浸入水中，另一端固定于岸上。使用时摇动长柄摇杆，使轮轴转动，带动嵌满刮水板的链条运动，槽内板叶刮水上行，倾灌于地势较高的田中。 ①使用时，人对摇杆施加力的作用使轮轴转动，相当于在使用一个　 　（选填“省力”或“费力”）杠杆。木链条运动起来，木链条和轮轴的动能转化为水的重力势能以及各部件摩擦时产生的　 　能。 ②写出一条提高“龙骨水车”提水效率的方法：　 　。 （2）制造简易“龙骨水车”，并革新“龙骨水车”。 ①“龙骨水车”的制作首要是选材。优先考虑的是提高材料的端面硬度和强度（材料的弹性模量越大，强度越大），以保证水车稳固、联动和耐久；其次再考虑材料的密度，仅为了搬运的方便。为此，同学们查阅到几种木材的特性如下表。 木材种类 端面硬度/N 弹性模量/GPa 密度/（g•cm﹣3） 湿地松木 2570～4000 10.4～13.2 0.55～0.75 水曲柳木 4010～6500 10.4～16.2 0.55～0.75 槐木 4010～10000 7.5～13.2 0.55～0.95 柞木 6510～10000 10.4～16.2 0.55～0.95 制作“龙骨水车”应选　 　材料最好。老师为学习小组提供“龙骨水车”模型组件，按照说明书组装水车。 ②同学们想到利用电动机驱动“龙骨水车”模型，采用太阳能电池或干电池为电动机供电，成果展示如图（c）所示。当光照充足时用太阳能电池为电动机供电，光照不足时，用干电池为电动机供电。请在图（d）中，用笔画线代替导线，完成电路的连接，来实现以上功能。 注意：①连接电路时导线不能交叉；②电流要从电动机a接线流入，b接线流出。 【项目拓展】 现代很多机械与“龙骨水车”的原理相似，例如图（e）所示的链斗式输送机。 链斗式输送机是一种用沿轨道运行的料斗来输送物料的设备，应用于电站、矿山、煤炭等行业，进行松散物料的输送。下面是某型号链斗式输送机在某次工作中的相关数据。 XX型号链斗式输送机的功率 每分钟提升物料的质量 每分钟提升物料的高度 10kW 4t 11.4m 该链斗式输送机在本次工作过程中的效率为　 　。（g取10N/kg） 1．（1）①省力 内 ②增大槽内板叶刮水的质量，或减小木链条和轮轴中的摩擦 （2）①柞木 ②如答图所示 【项目拓展】76% 学科网（北京）股份有限公司 $$学科网书城 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxK.com 3 语身边的互联网土数辅专家 参考答案 1.(1)①省力 内 ②增大橹内板叶刮水的质量,或减小木链条和轮轴中的摩捋 (2)① ②如答图所示 作本 【项目拓展】76% 太阳能 电池 电动机 独家授权侵权必究 .