内容正文:
物 理
2025秋广西
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九上 第十二章 内能与热机
跨学科实践 科学安排饮食与运动
一、活动主题
健康饮食与运动对青少年的健康成长至关重要,科学安排饮食与运动
是保持健康的重要方式。请你结合所学物理知识,完成以下任务,分析如
何通过科学安排饮食与运动来保持健康。
二、方案制订与实施
表1为青少年每天正常生活需要的热量,表2为几种食物被人体吸
收后释放的热量,表3为某同学进行各项活动消耗3.8×104 J热量所需
要的时间。
表1
年龄 男生每天需要的热量 女生每天需要的热量
初三学生 1.0×107J 0.97×107J
表2
每克食物 热量Q/J
淀粉 1.72×104
蛋白质 1.76×104
脂肪 3.91×104
表3
活动项目 时间/min
铺床、扫地等做家务 30
打排球、羽毛球、网球 15
长跑、打篮球、踢足球 10
(1)人体摄入的食物中的化学能可以转化为 能和 能,用于维
持生命活动和运动。
(2)运动时,人体消耗的能量与运动的 和 有关。
内
机械
强度
时间
(3)某男同学早饭摄入50 g淀粉和10 g蛋白质,获得的热量是多少?
解:(3)由热量公式可知,早饭摄入50 g淀粉,获得的热量Q1=m1q淀粉=
50 g×1.72×104 J/g = 8.6×105 J,
摄入10 g蛋白质,获得的热量Q2=m2q蛋白质=10 g×1.76×104 J/g=
1.76×105 J,
早饭获得的热量Q总=Q1+Q2=8.6×105 J+1.76×105 J=1.036×106 J;
解:(4)通常午餐的热量要占一天总量的40%,则午餐需要获得的热量Q3=40%Q=40%×1.0×107 J=4×106 J,
150 g米饭提供的热量Q4=m4q淀粉=150 g×1.72×104 J/g= 2.58×106 J,
则还需要获得的热量Q脂肪=Q3-Q4=4×106 J-2.58×106 J=1.42×106 J
=m脂肪q脂肪,解得,m脂肪≈36 g;
(4)通常午餐的热量要占一天总量的40%,该同学已经吃了150 g的米饭(淀
粉),剩下的能量如果通过摄入脂肪获得,则还需要摄入多少g的脂肪?(结
果保留整数)
解:(5)多余的热量Q5= m5q脂肪=5 g×3.91×104 J/g=1.955×105 J,
由表格数据可知,打羽毛球消耗多余的热量需要的时间
t=×15 min=×15 min≈77 min。
(5)若该同学今天多摄入了5 g脂肪,通过打羽毛球来消耗多余的热量需要
多长时间?(结果保留整数)
三、成果展示与交流
(6)请列举两条科学安排饮食与运动的建议,并说明其物理原理。
答:合理安排饮食,保证能量摄入(原理:能量守恒定律)。
适量运动,避免过度消耗能量(原理:能量转换与消耗)。
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