内容正文:
专题07 跨学科实践专题突破
目录
一、声音的产生和传播 1
二、噪声的危害与控制 6
三、温度与物态变化 12
四、光现象 18
五、透镜及其应用 19
六、质量和密度 20
一、声音的产生和传播
1.(25-26八上·江西吉安十校联盟·期中)学校建造录播教室,要用到隔音性能好的材料。小明结合跨学科实践活动:制作隔音房间模型时学到的知识,想去比较几种材料的隔音性能,除了待检测的材料外,可利用的器材还有:音叉、机械闹钟、鞋盒。
(1)在本实验中适合做声源的是 (选填“音叉”或“机械闹钟”);
(2)如图所示,分别用不同材料将声源包裹起来,然后放在鞋盒内,通过实验来探究它们的隔音性能。这些材料包裹的厚度应该 (选填“相同”或“不同”),这里用到的探究方法是 (选填“控制变量法”或“转换法”);
(3)小明一边听声音,一边向后退,在此过程中,他所听到声音的 (选填“音调”“响度”或“音色”)发生改变。当听不见声音时分别测量并记录此处到鞋盒的距离(如下表所示);
材料
报纸
羽绒服
塑料袋
泡沫板
人听不到声音
的距离/m
8
4
7
5
(4)分析实验结果,这些材料中隔音性能最好的是 ;
(5)为了进一步验证,同组的小红认为还可以保持人到声源的距离相同,分别改变不同隔音材料的厚度,直到测试者听不见声音为止,然后通过比较材料的厚度来确定材料的隔音性能。若材料越厚,则说明其隔音性能越 (选填“好”或“差”);
(6)在控制噪声的方法分类中,“隔音”是用 的方法来减弱噪声。
【答案】(1)机械闹钟
(2) 相同 控制变量法
(3)响度
(4)羽绒服
(5)差
(6)在传播过程中减弱噪声
【解析】(1)在比较材料隔音性能的实验中,需要一个持续稳定发声的声源。音叉发声时间较短,且需要敲击才能发声,不能持续稳定地提供声音,不适合作为本实验的声源;而机械闹钟可以持续稳定地发出声音,符合实验要求,所以适合做声源的是机械闹钟。
(2)[1][2]在探究不同材料的隔音性能时,为了确保实验结果的准确性,只能改变材料的种类这一个变量,其他可能影响隔音效果的因素都要保持相同,所以,这些材料包裹的厚度应该要相同,这种方法采用的是控制变量法。
(3)声音的音调由发声体振动的频率决定,音色由发声体的材料和结构决定,这两个因素在小明后退过程中并没有改变。而响度与距离发声体的远近有关,距离发声体越远,听到声音的响度越小。小明一边听声音,一边向后退,他与声源的距离逐渐增大,所以他所听到声音的响度发生改变。
(4)在比较材料隔音性能的实验中,人听不到声音时到鞋盒的距离越短,说明该材料对声音的阻隔效果越好,即隔音性能越好。由表格数据可知,使用羽绒服时人听不到声音的距离最短,所以这些材料中隔音性能最好的是羽绒服。
(5)当保持人到声源的距离相同时,若材料越厚,测试者才听不见声音,说明较厚的材料需要更大的厚度才能达到相同的隔音效果,也就意味着较厚的材料隔音性能相对较差,所以若材料越厚,则说明其隔音性能越差。
(6)控制噪声有三个途径:在声源处减弱、在传播过程中减弱、在人耳处减弱。“隔音”是通过使用隔音材料,阻止声音的传播,从而达到减弱噪声的目的,这是在传播过程中减弱噪声的方法。
2.(25-26八上·福建厦门湖滨中学·期中)在跨学科实践活动中,宸颢顺利用橡皮筋制做了如图所示的简易“古筝”,并用它进行“演奏”。下列说法中正确的是( )
A.“古筝”发出的声音一定是乐音
B.“古筝”发出的声音音调越高,声速越快
C.拨动橡皮筋的力越大,发出声音的响度越大
D.拨动的橡皮筋越粗,发出声音的音调越高
【答案】C
【解析】A.乐音是由物体做规则振动产生的,噪声是由物体做不规则振动产生的。拨动橡皮筋时,橡皮筋主要做规则振动,发出乐音,但是当该声音影响到人的工作和休息时,就成了噪音,故A错误;
B.声音的传播速度由介质的种类和温度决定,在同一介质中,声速是基本恒定的,与声音的音调(频率)无关。音调高的声音和音调低的声音在空气中传播速度相同,故B错误;
C.声音的响度由声源振动的振幅决定,振幅越大,响度越大。拨动橡皮筋的力越大,橡皮筋的振动幅度(振幅)就越大,因此发出声音的响度就越大,故C正确;
D.声音的音调由声源振动的频率决定。对于橡皮筋,在长度和拉紧程度相同时,橡皮筋越粗,其质量越大,振动得越慢,频率越低,所以发出声音的音调越低,故D错误。
故选C。
3.(24-25八上·贵州铜仁碧江区铜仁第十一中学·期中)在学习声现象跨学科实践活动中,同学们探究声音的反射,设计了如图所示装置,探究“反射声音的强弱与充当反射面的材料是否有关”,该实验也同时可以探究不同材料吸收声音的效果。如图所示,他们把发声强弱稳定的闹钟放在纸筒A内,将充当反射面的材料置于O处,在纸筒B的一端倾听反射的铃声强弱。
(1)使纸筒A和纸筒B的位置 (选填“改变”或“不变”),改变充当反射面的材料,让同一位同学倾听反射声音的强弱,实验结果如表;
反射面材料
大理石
玻璃杯
木板
棉布
毛巾
海绵
反射声音的强弱
最强
较强
强
弱
较弱
很弱(几乎听不到)
(2)分析实验结果可以得出:在其他条件相同时,反射声音的强弱与充当反射面的材料 (选填“有关”或“无关”);
(3)利用声音的反射现象来测量声音在空气中的传播速度,如果以表格中的这些材料作为反射声音的选材,应选 效果最好;
(4)从表中可以看出,吸音效果最好的材料是 ;
(5)有同学认为通过纸筒B听声音强弱判断反射效果不够明显,于是想改进一下。请你提出一条改进的方法: 。
【答案】(1)不变
(2)有关
(3)大理石
(4)海绵
(5)见解析
【解析】(1)要探究反射声音的强弱与充当反射面的材料是否有关,需控制纸筒A和纸筒B的位置不变,只改变反射面的材料。
(2)从实验结果看,不同材料反射声音的强弱不同,所以反射声音的强弱与充当反射面的材料有关。
(3)大理石反射声音的强弱最强,所以利用声音的反射现象来测量声音在空气中的传播速度,选大理石效果最好。
(4)海绵反射声音很弱,几乎听不到,说明海绵吸收声音的效果最好。
(5)可以在纸筒B的一端放置一个分贝仪,通过分贝仪显示的数值来判断反射声音的强弱,这样更准确、明显。
4.(2025·山东省枣庄市市·三模)在物理课上举行的“自制乐器,唱响未来”的跨学科实践活动中,小明同学利用几根粗细不同的橡皮筋等器材自制了如图所示的简易“古筝”,并利用它进行了演奏。下列说法中正确的是( )
A.“古筝”发出的声音是由空气振动产生
B.粗细不同的橡皮筋发出的声音在空气中传播的速度不相同
C.用更大的力拨动橡皮筋可以提高声音的响度
D.用同样大小的力拨动橡皮筋,粗橡皮筋比细橡皮筋响度大
【答案】C
【解析】A.声音是由物体的振动产生的,“古筝”发出的声音是由橡皮筋振动产生的,而不是空气振动产生的,故A错误;
B.粗细不同的橡皮筋发出声音的音调不同,声音在空气中的传播速度只与空气的温度有关,温度不变,声速不变,声速与音调的高低无关,所以粗细不同的橡皮筋发出的声音在空气中传播的速度是相同的,故B错误;
C.用更大的力拨动橡皮筋,橡皮筋的振幅增大,根据响度与振幅的关系,振幅越大,响度越大,所以可以提高橡皮筋振动发出的声音的响度,故C正确;
D.响度由振幅决定,同样大小的力拨动时,振幅相同,响度相同;用同样大小的力拨动橡皮筋,粗橡皮筋振动慢,频率低,音调低;细橡皮筋振动快,频率高,音调高,故D错误。
故选C。
5.(2025·湖南省长沙市·三模)学习完《声》这一章,我校开展了自制乐器的跨学科实践活动。同学们制作了水瓶琴、吉他、琵琶、长笛、竖琴、排箫、鼓等乐器,图为自制竖琴。在“自制乐器展示交流会”上,同学们演奏了自制乐器。下列说法正确的是( )
A.拨动琴弦,同学们听到的声音是靠空气传过来的
B.用手指拨弹不同的弦,目的是改变发出声音的响度
C.拨动琴弦的速度越快,琴弦发出的声音传播速度越快
D.听众能辨别不同乐器发出的声音,主要是依据声音的音调不同
【答案】A
【解析】A.声音的传播需要介质,同学们听到的琴声是通过空气传播过来的,故A正确;
B.不同的弦长短、松紧不同,用手指拨动时,不同琴弦的振动频率不同,所以改变的是发出声音的音调,故B错误;
C.声音的传播速度与介质和温度有关,与拨动琴弦的速度无关,故C错误;
D.由于不同的乐器放出声音的音色不同,所以听众主要是依据声音的音色辨别不同乐器发出的声音,故D错误。
故选A。
二、噪声的危害与控制
6.(25-26八上·广东深圳外国语学校·期中)通过设计和制作隔音房间模型,不仅能够加深对物理声学知识的理解,还能提升工程实践、跨学科应用能力,学会在成本与性能间进行权衡。今天的综合能力题旨在通过PBL(项目式学习),引导你跨学科探索隔音房间模型制作的各种奥秘。
【项目式学习】隔音房间模型制作探秘
【任务一】产品定位
隔音房间分为两种
举例
A:为获得相对安静的室内环境,可以屏蔽外界噪声;
自习室、睡眠舱
B:为了避免房间内发出的声音,不传出到室外影响到周边邻里;
保密室、会议室
(1)实验小组选择了制作B类隔音房间,为直观体验隔音房间的效果找到了不同结构的房间,并尝试用手机播放固定频率和响度的声音,在不同条件下测量距离隔音房间1m处的声音分贝值,通过测量距离隔音房间1m处固定位置的声音分贝值,分贝值越 (选填“大”或“小”)的房间结构隔音效果越好。
【任务二】材料的选择与评估
选择合适的材料是成功的关键。以下是几种常见材料的特性:
材料名称
特点
主要用途
泡沫板
质量轻,有许多小孔
吸收中高频噪声
实心砖墙
质量大,结构致密
隔绝外部噪声
石膏板
质量适中,可形成空腔
与龙骨构成双层结构
密封胶条
柔软,有弹性
填充门窗缝隙
(2)从物理角度看,实心砖墙能有效隔音是因为其质量大且致密,而泡沫板能吸音是因为其多孔结构能使声波在空隙中反复 (选填“反射”或“折射”),从而消耗能量;
(3)为防止声音通过门缝传播,在门框上加装密封胶条,这属于在 控制噪声。从工程力学角度,模型的天花板与墙体连接需牢固,若用热熔胶固定,需要对其先进行加热,让其 (填物态变化名称)。
【任务三】操作过程
★材料隔音性能测试
实验一:隔音效果和材料种类的关系
(4)某同学用两个完全相同的鞋盒作为房间模型,分别用两种材料填充模型房间四周,填充效果如下图。则该制作的错误之处是 ;
(5)实验方案确定:同学们将声源放入鞋盒内,在其四周塞满待测隔音材料。设想了以下A、B两种实验方案,选出你认为最佳的方案并说明理由_______________________________;
A.让人一边听声音,一边向后退,直至听不见声音为止,比较此处距鞋盒的距离。
B.将手机放在距离鞋盒确定的距离处,用分贝仪测试声音的强弱;
操作:某同学选择了一个安静的房间,在模型外1m处摆放分贝仪通过实验得到如下表所示的数据。
材料种类
聚酯棉
实木
泡沫
海绵
分贝/dB
60
83
72
70
(6)分析数据可得:好的吸音材料具有以下哪个特点( )
A.疏松多孔 B.硬度较大 C.柔韧性好
实验二:隔音效果和材料厚度的关系
为了更准确地比较隔音效果,同学使用分贝仪进行音量的测量。选用纸巾进行实验,改变包裹声源的纸巾的张数,在相同的距离处摆放分贝仪用来测声音的强弱,测出数据记录在下表中:
项目
餐巾纸厚度
餐巾纸
2片
4片
6片
8片
响度
104dB
100dB
97dB
95dB
(7)分析数据可得: ;
(8)隔音效果可以用减噪率表示,减噪率的计算方法为,测得隔音前的强弱等级为(dB),写出餐巾纸为6片时减噪率的表达式 (用已有数据和字母表示)。
【任务四】物理与生活
某同学设计完隔音房间后想知道现代隔音技术,于是询问AI,得到以下信息,请你根据已有信息和生活经验,回答问题:
小资料-现代隔音工程的三大核心技术:
一、增加材料质量。使用越厚重密实的材料,声音就越难使其振动,从而能更好地阻挡声音的穿透。
二、解耦。通过弹性龙骨、双层墙等结构,切断墙体间的刚性连接,有效阻断通过固体传播的振动。
三、吸声。通过在空腔填充多孔材料。能吸收在空腔内的残余声波,并将其转化为热能。
(9)现代隔音玻璃比普通玻璃厚,且中间间隔10mm空气层制成双层玻璃。隔音玻璃哪些结构特点有助于提升隔音效果?(至少写出一点)。
【答案】(1)小
(2)反射
(3) 传播过程 熔化
(4)每见解析
(5)B
(6)A
(7)见解析
(8)
(9)见解析
【解析】(1)声音的等级用分贝表示,在不同条件下测量距离隔音房间1m处的声音分贝值,通过测量距离隔音房间1m处固定位置的声音分贝值,分贝值越小的房间结构隔音效果越好。
(2)声波遇到障碍物会反射,实心砖墙能有效隔音是因为其质量大且致密,而泡沫板能吸音是因为其多孔结构能使声波在空隙中反复反射,从而消耗能量。
(3)[1]为防止声音通过门缝传播,在门框上加装密封胶条,这是阻断噪声传播,属于在传播过程中控制噪声。
[2]物质由固态变为液态为熔化。模型的天花板与墙体连接需牢固,若用热熔胶固定,需要对其先进行加热,让其熔化。
(4)从图中可知,两种材料的厚度不同,根据控制变量法可知,则该制作的错误之处是每次测量未控制材料厚度一定。
(5)选用B方案更好些,因为每个人的听力又差异,且同一个人每一次测量的距离也不尽相同,误差较大,用手机软件测量声音的强弱更可靠些,误差较小,故选B。
(6)好的吸音材料具有疏松多孔结构能使声波在空隙中反复反射,从而消耗能量,故选A。
(7)餐巾纸的厚度越大,分贝仪测声音的响度越小,可得:同种隔音材料,材料越厚,其隔音效果越好。
(8)餐巾纸为6片时响度为97dB,根据减噪率的计算方法可知餐巾纸为6片时减噪率的表达式
(9)双层玻璃有效切断玻璃间的刚性连接,有效阻断通过固体传播的振动,且声音在空气层中反射会消耗一定能量,有助于提升隔音效果。
7.(25-26八上·辽宁沈阳铁西区·期中)学校开展了项目式跨学科实践活动。
(1)小明小组选择了制作隔音房间探究“不同材料的隔音性能”:
【项目材料】
探究材料:厚度分别为1cm和2cm的泡沫棉、厚度为1cm的毛毡布、厚度为1cm的隔音海绵、机械闹钟、分贝仪。
【项目实施】
①实验时应选用厚度 (选填“相同”或“不同”)的泡沫棉、毛毡布、隔音海绵分别覆盖相同鞋盒所有内表面(“墙壁”“地面”“顶面”),如图甲所示,避免留缝,用胶带固定。
②闹钟放入鞋盒,盖上盒盖;用如图乙所示的分贝仪在距离声源1m处,分别记下放入三个隔音房间模型前后的声音强弱大小。
如下表:
次数
材料
放入前声音强弱
放入后声音强弱
隔音性能
1
泡沫棉
52.2
42
2
毛毡布
38
3
隔音海绵
29
问题:
①老师在检查同学们的实验情况时,老师说表格中“声音强弱”后面要加相对应的单位,声音强弱的单位是 。
②同学们发现了不同材料隔音情况不同,根据表中数据可得出结论:三种材料中隔音性能最好的是 。
③为了保证实验的准确性,在实验中要保持发声体所发出声音的 相同。
(2)小芳小组选择开展了“尝试鸡蛋的各种烹饪方法”的项目化学习活动,下面是该小组同学实践的过程。
【项目分析】
尝试鸡蛋的各种烹饪方法,从物理学的视角,分析烹饪过程中的物理问题。
【项目实施】
①煎鸡蛋:因为油的 比水的高,所以煎鸡蛋时,把鸡蛋液倒入热油锅时,鸡蛋里的水分由于油温过高易导致迅速汽化,带动周围的油飞溅出去。
②水煮蛋:一般在沸水中煮大约8min,蛋液就能完全变成固态,这个过程 (选填“是”或“不是”)凝固过程。
【项目拓展】
水煮蛋,煮完熄火后锅上方有“白气”。分析图丙是 (选填“刚熄火”或“放置一会儿”)后的情景。
【答案】(1) 相同 分贝 隔音海绵 响度
(2) 沸点 不是 刚熄火
【解析】(1)[1]为了控制变量,探究不同材料的隔音性能,实验时选用厚度相同的泡沫棉、毛毡布、隔音海绵,分别覆盖相同鞋盒的所有内表面。
[2]声音强弱的单位是分贝(dB)。
[3]根据表中数据,放入隔音海绵后声音强弱为29dB,是三种材料中放入后声音最弱的,说明隔音海绵使声音减弱的程度最大,所以三种材料中隔音性能最好的是隔音海绵。
[4]为了保证实验的准确性,根据控制变量法,在实验中要保持发声体所发出声音的响度相同,这样才能单纯比较不同材料对声音的阻隔效果,否则声音响度不同会干扰对材料隔音性能的判断。
(2)[1]煎鸡蛋时,因为油的沸点比水的高,所以煎鸡蛋时,把鸡蛋液倒入热油锅时,鸡蛋里的水分由于油温过高易导致迅速汽化,带动周围的油飞溅出去。
[2]凝固是指物质从液态变为固态的过程,且凝固过程需要放热。而水煮蛋时,蛋液变成固态是因为蛋白质受热变性,不是液态变为固态的凝固过程,
[3]水煮蛋煮完熄火后锅上方有“白气”,图丙是刚熄火后的情景。因为刚熄火时,锅内温度较高,水汽化形成大量水蒸气,水蒸气逸出后遇冷迅速液化成小水滴,形成“白气”,放置一会儿后, 锅内温度降低,水蒸气产生量减少,“白气”会逐渐减少。
8.(25-26八上·广西南宁·期中)研究小组在制作“隔音房间模型”的跨学科实践活动,他们想比较聚酯棉材料和海绵材料的隔音性能,设计了如图甲所示的隔音盒进行探究。
(1)本实验适合做声源的是 (选填“手机”或“音叉”),实验过程中应在较 (选填“安静”或“吵闹”)的环境下。
(2)声音的变化不容易辨别,于是用如图乙所示的分贝仪来完成探究,分贝仪 (选填“能”或“不能”)减弱噪声。实验中将分贝仪放在与声源距离 (选填“相同”或“不同”)处,记录下按上述材料包裹前后的声音分贝如下表:
次数
隔音材料厚度
包裹方式
隔音材料
包裹前声音响度/dB
包裹后声音响度/dB
1
相同
相同
聚酯棉
57
42
2
海绵
29
(3)分析数据,可知 材料的隔音性能更强。
(4)小明认为人耳可以替代分贝仪进行探究,并提出如下方案:人边听声音边后退,直至听不到声源发出的声音为止,比较两次距隔音盒的距离。依据听不见声音的实际距离来判断物体的隔音性能,这里采用的物理方法是 (选填“转换法”或“控制变量法”)。
(5)生活中常用双层真空玻璃减弱噪声,如图丙所示,该玻璃是利用 的原理从传播过程中减弱噪声的。
【答案】(1) 手机 安静
(2) 不能 相同
(3)海绵
(4)转换法
(5)真空不能传声
【解析】(1)[1][2]音叉发出的声音不稳定,手机发出的声音有节奏,声音较为稳定,适合做实验声源;为了防止其它声音的干扰,选择较安静的环境下进行实验。
(2)[1][2]分贝仪是用来监测噪声大小的仪器,测量的是声音的响度,分贝仪不能减弱噪声。根据控制变量法,实验中将分贝仪放在与声源距离相同处,分别记录包裹后声音的响度大小。
(3)根据表中数据可知,使用海绵包裹后声音响度最小,说明海绵的隔音效果最好。
(4)人边听声音边后退,直至听不到声源发出的声音为止,比较两次距隔音盒的距离,利用听不见钟声的实际距离来判断物体的隔音性能,采用了转换法。
(5)生活中常用双层真空玻璃减弱噪声,该玻璃是利用真空不能传声的原理从传播过程中减弱噪声的。
三、温度与物态变化
9.【跨学科实践】小明发现夏天经过太阳的暴晒后,位于顶楼的屋内非常闷热,于是开展了“设计隔热房屋”跨学科实践活动。
(1)为了比较材料的隔热性能,所选的三种材料的厚度 (选填“需要”或“不需要”)相等,制成大小、形状和结构均相同的房屋模型,用白炽灯模拟太阳光,房屋位置如图甲所示,将温度传感器分别放在房屋模型 (选填“内部”或“外部”)的相同位置。
(2)对于甲图中的不合理之处给出的建议是 。
(3)优化实验方案后进行实验,温度传感器的示数随时间变化如图乙所示,根据图像分析,小明可以选用 作为屋顶隔热材料,其原因是在相同时间内,温度传感器示数变化较 (选填“大”或“小”)。根据你的生活经验举出一例也是使用该材料进行隔热的实际应用: 。
【答案】(1) 需要 内部
(2)应将三种材料所制作的小屋放置在距离白炽灯相等的位置
(3) 泡沫板 小 泡沫制作的食品保温箱
【解析】(1)[1][2]为了比较材料的隔热性能,需要控制变量,除了材料不同外,其他条件应相同,所以材料厚度要相等;应将温度传感器放在房屋模型内部的相同位置,这样才能测量不同材料对屋内温度的影响。
(2)如果灯到屋顶距离不同,那么照射到房屋模型上的热量就不同,会影响实验结果,无法准确比较材料的隔热性能,甲图中三个小屋的摆放位置不合理,由于没有控制灯到屋顶的距离相等。
(3)[1][2][3]由图乙可知,泡沫板为隔热材料,在相同时间内,温度传感器示数变化较小,所以选用泡沫板作为屋顶隔热材料;生活中外卖或快递运送生鲜、食品等用泡沫板制作的保温箱,能有效隔热。
10.(25-26八上·河南信阳息县·期中)某校开展了“探索厨房中的物态变化问题”的跨学科实践活动。下列梳理出的说法正确的是( )
A.从冰箱里拿出冻肉,很快外面会结一层霜,这是凝华现象
B.土豆放久了会变蔫,是由于土豆中的水分升华造成的结果
C.烧水时壶嘴周围的“白气”是空气中的水蒸气液化形成的
D.冻豆腐里面的小孔是由于豆腐里的水先液化后凝固形成的
【答案】A
【解析】A.冻肉温度很低,空气中的水蒸气遇冷凝华成固态小冰晶,故A正确;
B.土豆变蔫是水分蒸发流失,并不是升华。故B错误;
C.烧水时壶嘴周围的“白气”,是壶嘴喷出的高温水蒸气遇冷液化成的小水滴,不是空气中的水蒸气直接液化。故C错误;
D.冻豆腐的小孔是因为水结冰(凝固)时体积变大,挤压豆腐结构,冰融化后留下孔洞,并不是先液化后凝固。故D错误。
故选A。
11.(25-26八上·甘肃白银·期中)在跨学科实践活动中,小乐同学用加盐的水代替海水,设计并制作了如图所示的海水淡化装置。请按先后顺序写出该淡化过程中发生的两种物态变化名称: 。为使实验效果更佳,这个实践活动应在 (选填“阳光下”或“阴凉处”)进行。
【答案】 汽化和液化 阳光下
【解析】[1]由图可知,将装置在阳光下,水吸热会蒸发成水蒸气,发生的物态变化为汽化;水蒸气遇到透明塑料膜,由气态变成液态的水,是液化现象,所以海水淡化过程中发生的两种物态变化名称是汽化和液化。
[2]为使实验效果更佳,应加快海水的汽化,则海水需要吸热,所以这个实践活动应在阳光下进行。
12.(25-26八上·山西晋中介休·期中)在“厨房中的物态变化”跨学科实践活动中,同学们一起收集了大量的素材,其中正确的是( )
A.水饺放入冰箱后变硬,涉及的物态变化是升华
B.拿热馒头前手沾点水,水汽化吸热可避免烫伤
C.煮汤圆时,水沸腾后继续用大火可以提高水温
D.从冰箱拿出的冻肉表面的白霜是水凝固产生的
【答案】B
【解析】A.水饺放入冰箱后变硬,是因为水饺中的水变成了固态的冰,发生了凝固,故A错误;
B.水蒸发吸热,因此拿热馒头前手沾点水可以避免被烫伤,故B正确;
C.水沸腾后继续吸热但温度保持不变,煮汤圆时水沸腾后继续用大火水温不会改变,故C错误;
D.从冰箱拿出的冻肉温度较低,空气中的水蒸气遇到冷的冻肉会在冻肉表面发生凝华,从而形成白霜,故D错误。
故选B。
13.(25-26八上·广东韶关南雄中学教育共同体·期中)小江同学在进行跨学科实践中,探究如何更快煮熟饺子。他先在标准大气压下把初温60℃的水加热20min使其沸腾。10min后放入饺子,过了10min水又沸腾了,他往锅里加入半碗凉水,过了10min水再次沸腾,饺子就已煮好(设饺子煮好时水温是100℃)。
请你画出:水加热至沸腾的图像;煮饺子时水温随时间变化的图像。
【答案】
【解析】在标准大气压下水的沸点为100℃。则在标准大气压下把初温60℃的水加热20min使其沸腾时温度为100℃并且保持不变,10min后放入饺子,饺子温度比水低,水放出热量,温度降低直至两者温度相等。继续加热直至沸腾,温度为100℃。又往锅里加入半碗凉水,水温直接下降,继续加热,水吸收热量,温度上升,由于水的质量变大,根据可知,温度上升速度小于初始上升速度,最后达到100℃沸腾,饺子煮熟。如图所示:
14.(2025·广西壮族自治区贵港市·三模)小明发现夏天经过太阳的暴晒后,位于顶楼的屋内非常闷热,于是开展了“设计隔热房屋”跨学科实践活动。
(1)为了比较材料的隔热性能,小明找到厚度 (选填“相等”或“不相等”)的三种材料,制成大小、形状和结构均相同的房屋模型,用白炽灯模拟太阳光,房屋位置如图甲所示,将温度传感器分别放在房屋模型 (选填“内部”或“外部”)的相同位置;
(2)甲图中三个小屋的摆放位置不合理,原因是没有控制灯到屋顶的 相等;
(3)优化实验方案后进行实验,温度传感器的示数随时间变化如图乙所示,根据图像分析,小明可以选用 作为屋顶隔热材料,其原因是在相同时间内,温度传感器示数变化较 (选填“大”或“小”)。
【答案】(1) 相等 内部
(2)距离
(3) 泡沫板 小
【解析】(1)[1][2]为了比较材料的隔热性能,需要控制变量,除了材料不同外,其他条件应相同,所以材料厚度要相等;应将温度传感器放在房屋模型内部的相同位置,这样才能测量不同材料对屋内温度的影响。
(2)如果灯到屋顶距离不同,那么照射到房屋模型上的热量就不同,会影响实验结果,无法准确比较材料的隔热性能,图甲中三个小屋的摆放位置不合理,是因为没有控制灯到屋顶的距离相等。
(3)[1][2]由图乙可知,在相同时间内,泡沫板为隔热材料时,温度传感器示数变化较小,所以小明可以选用泡沫板作为屋顶隔热材料。
15.(24-25八下·江苏无锡滨湖区·期中)小明所在的跨学科实践小组在进行“设计制作保温盒”的活动,探究过程如下:
将初温t0=70℃的水,置于A、B、C三种保温器具中,经过1小时后测得水温t如表所示。
(1)数据与现象分析
结合现象,分析表中数据可知,A、B、C三个保温器具中,保温性能最好的是 。
保温器具
初始温度t0/℃
1小时后的温度t0/℃
A尼龙保温袋
70
40
B钢质保温桶
70
65
C户外保温箱
70
55
(2)保温原理与应用探究:
A图中,手提保温袋的内胆通常设计为银白色,其目的是 ;
分析结构特点和材料种类,B图中的钢质保温桶相对于A图的保温袋而言,在保温原理上最大的优势是 ;除此之外, B图中的保温桶相对于A还有的其他优势有 ;
C图中的户外保温箱改钢质材料为EPS塑料材质,从物质的物理属性分析其好处是 ;
(3)工程优化与创新
D图中隔热保温杯的保温性能明显优于普通玻璃杯,小华认为其主要原因是由于隔热玻璃杯的杯壁较厚,传热比较慢。小明认为其主要原因是隔热玻璃杯中间真空层的作用。你同意 的观点;
基于上述探究,请你帮助某厂商改进A中手提保温袋的设计,提高其保温性能。 。
【答案】(1)钢质保温桶
(2) 减少热辐射 可以制成双层结构,并在两层之间抽成真空,同时其密封性好,能有效减少热传导和对流 坚固耐用、不易损坏,容量较大,能盛放更多物品等优势 EPS塑料是热的不良导体,导热性差,能有效减少热量传递,同时具有质轻、抗震、耐腐蚀等优点,便于携带和使用
(3) 小明 改进保温材料,优化结构设计,改善外观设计
【解析】(1)数据与现象分析根据表格数据,在初始温度相同,均为70℃且经过相同时间小时后,B钢质保温桶内的水温最高(65℃),下降的温度最少,所以保温性能最好的是钢质保温桶。
(2)[1]保温原理与应用探究A图手提保温袋内胆设计为银白色的目的是:减少热辐射。因为银白色是一种良好的反射面,可将热量反射回去,减少热量以热辐射的形式散失。
[2][3]B图钢质保温桶相对于A图保温袋在保温原理上最大的优势是:可以制成双层结构,并在两层之间抽成真空,同时其密封性好,能有效减少热传导和对流。除此之外,钢质保温桶还具有坚固耐用、不易损坏,容量较大,能盛放更多物品等优势。
[4]C图户外保温箱改用EPS塑料材质的好处是:EPS塑料是热的不良导体,导热性差,能有效减少热量传递;同时具有质轻、抗震、耐腐蚀等优点,便于携带和使用。
(3)[1]工程优化与创新同意小明的观点。因为真空层几乎不存在空气等热传递介质,能极大地减少热传导和热对流,是隔热保温杯保温性能好的关键因素。而杯壁厚度虽然对保温有一定作用,但相比真空层,其影响较小。
[2]为提高 A 中手提保温袋的设计,可以采取以下措施:
改进保温材料:在尼龙保温袋的夹层中填充如泡沫塑料、棉花等导热性差的保温材料,增强保温效果。
优化结构设计:增加密封层,如在袋口处设置密封胶条或拉链,减少热对流;也可以设计成双层结构,中间形成空气层或抽成真空,减少热量传递。
改善外观设计:将保温袋的外表设计为光滑的反射面,进一步减少热辐射。
四、光现象
16.(25-26八上·山西运城闻喜县部分学校·月考)跨学科实践
制作针孔照相机
小明参加学校开展的“自制针孔照相机”项目化学习活动,他准备了两个两端开口且可套在一起的不透明圆柱形纸筒。将外筒的前端蒙一张中心带小孔的黑纸,如图甲;内筒的前端蒙一张塑料薄膜,如图乙:然后将甲筒套在乙筒的外面就是一个自制针孔照相机,如图丙。
(1)针孔照相机的原理:
(2)测试环节中,小明用自制的针孔照相机观察蜡烛的火焰,则塑料薄膜上会呈现烛焰 (选填“正立”或“倒立”)的像;若塑料薄膜上的像不清楚,可以采取的办法是 (写出一条即可)。
(3)以下是项目化评价小组制定的“自制针孔照相机”评价表。请根据评价表对小明自制的针孔照相机进行等级评定: ,
评价指标
优秀
合格
待改进
指标一
物距与像距的大小判断和调节
可直接读数、可调节
能大致判断、可调节
无法判断、无法调节
指标二
物体和像的大小比较
能准确比较
能大致比较
无法比较
【答案】(1)光的直线传播
(2) 倒立 调节孔的大小
(3)合格
【解析】(1)针孔照相机的原理是光的直线传播。因为光在同种均匀介质中沿直线传播,烛焰上部的光通过小孔后,会照到塑料薄膜的下部;烛焰下部的光通过小孔后,会照到塑料薄膜的上部,从而形成像。
(2)[1]针孔照相机利用了光的直线传播原理,烛焰上面的光通过小孔成在薄膜下方,烛焰下面的光通过小孔成在薄膜的上方,所以在薄膜上出现烛焰的倒立的像。
[2]若塑料薄膜上的像不清楚,可能是亮度不高造成的,这时可以适当调节孔的大小,增大孔的直径。
(3)小明自制的针孔照相机不能直接读出物距和像距的大小,可以调节物距和像距大小,同时能比较像与物的大小关系,所以等级评定为合格。
五、透镜及其应用
17.在跨学科实践活动中,小旭同学利用以下装置探究近视眼的成因及矫正方法。
(1)如图甲所示,小旭同学首先利用凸透镜与近视眼镜模拟矫正后的近视眼,此时在光屏上呈现了烛焰清晰的像。当他将眼镜移开时,应将蜡烛向 (选填“靠近”或“远离”)透镜方向移动,才能使光屏上再次呈现清晰的像;
(2)小旭觉得玻璃透镜无法像眼睛一样调焦,于是他制作了一个水透镜,调节蜡烛和光屏的位置,得到了蜡烛清晰的像,如图乙所示;要模拟近视眼的成因,他应调整注射器活塞向水透镜 (选填“注入一些”或“抽出一些”)水;
(3)对于小旭的实验装置及探究过程,同学们有不同的看法,其中错误的是______;
A.实验中烛焰的晃动容易使光屏上成像不稳定
B.在图乙中,保持蜡烛和光屏的位置不变,将水量不变的水透镜向左移动30cm,在光屏上还能看见清晰的像
C.保持蜡烛和透镜的位置不变,如果在水透镜中抽出一些水,则需要将光屏向左移动才能再次看见像
D.实验中若烛焰的像呈现在了光屏的上方,为了调节至光屏的中央,他可以将水透镜的位置降低一些
【答案】(1)靠近
(2)注入一些
(3)C
【解析】(1)近视眼镜是凹透镜,凹透镜对光线具有发散作用,所以将眼镜移开后,像成在光屏的前方,故要使光屏上再次呈现清晰的像,根据凸透镜成实像时,物近像远像变大,应将蜡烛向靠近透镜方向移动。
(2)近视眼是由于晶状体对光线的会聚作用太强,使远处物体射来的光线会聚在视网膜的前方,因此要模拟近视眼的成因,他应调整注射器活塞向水透镜注入一些水,使水透镜凸度变大,增大对光线会聚能力。
(3)A.由于实验室内空气流动,所以烛焰容易晃动,会使光屏上成像不稳定,故A正确,不符合题意;
B.在图乙中,保持蜡烛和光屏的位置不变,将水量不变的水透镜向左移动30cm,此时物距等于原来的像距,像距等于原来的物距。根据在光的折射中,光路是可逆的可知,在光屏上还能看见清晰的像,故B正确,不符合题意;
C.保持蜡烛和透镜的位置不变,如果在水透镜中抽出一些水,水透镜凸度变小,对光的会聚能力变弱,会将光线推迟会聚成像,因此需要将光屏向右移动才能再次看见像,故C错误,符合题意;
D.实验中若烛焰的像呈现在了光屏的上方,为了调节至光屏的中央,根据通过光心的光线传播方向不变可知,可以将水透镜的位置降低一些,故D正确,不符合题意。
故选C。
六、质量和密度
18.(24-25八下·湖北恩施土家族苗族·期末)几名同学在进行水资源调查的跨学科实践活动时,探访了本地的自来水厂及其水源地,采集了一些水样,并进行了如下测量。
(1)将一台能正常使用的托盘天平放在水平桌面上,发现指针的位置如图甲,向左调节平衡螺母,但始终未能将天平调平衡。导致问题的原因是 。
(2)天平平衡后,将适量的样水倒入烧杯中,用天平测出烧杯和水的总质量为79.2g。
(3)将烧杯中的水全部倒入量筒中,如图丙,则样水的体积为 mL。
(4)再用天平测空烧杯的质量。天平平衡时,右盘中的砝码和标尺上游码的位置如图乙,则空烧杯的质量为 g,样水的密度为 g/cm3(结果保留2位小数)。
(5)若要对样水进行净化处理,以除去其中的不溶性杂质。可采取的方法 (写出一种即可)。
【答案】 游码未拨至左侧零刻度线处 45 32.6 1.04 见解析
【解析】(1)[1]在调节天平平衡时,应先把游码移至标尺左端的零刻度线上,若游码未拨至左侧零刻度线处,会造成右端的质量较大,指针偏向右侧,在调节平衡螺母时,无法让天平在水平位置平衡。
(3)[2]由图丙知,量筒的分度值为1mL,样水的体积为水的体积为
(4)[3]由图乙知,天平的分度值为0.2g,空烧杯的质量
[4]由题意知,倒入烧杯中水的质量
样水的密度为
(5)[5]要除去样水中的不溶性杂质,可采取的核心方法是物理分离法,利用不溶性杂质与水的物理性质差异(如颗粒大小、密度等)将其分离。具体方法如下:过滤(或蒸馏、活性炭吸附等,合理即可)。
19.(24-25八下·山东济南育英中学·期中)春节期间,爱思考的小明设计完成了一项物理学科的跨学科实践活动:利用家里的工具测量草莓的密度。小明找到一个质量为的杯子,装入适量的水后放在水平的电子秤上,如图甲;接着把草莓轻放入水中,草莓漂浮,如图乙;然后用细针将草莓轻压入水中,如图丙;水均未溢出,电子秤示数依次为、、,不计细针体积。下列判断正确的是( )
A.乙图中,草莓的质量为
B.丙图中,草莓排开水的体积为
C.草莓的密度为
D.细针对草莓的压力为
【答案】B
【解析】A.乙图中,草莓的质量为
故A错误;
B.根据阿基米德原理可知,丙图中草莓受到的浮力为
则草莓排开水的体积为
故B正确;
C.草莓的体积为
则草莓的密度为
故C错误;
D.根据力的平衡条件,细针对草莓的压力为
故D错误。
故选B。
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专题07 跨学科实践专题突破
目录
一、声音的产生和传播 1
二、噪声的危害与控制 4
三、温度与物态变化 8
四、光现象 11
五、透镜及其应用 12
六、质量和密度 13
一、声音的产生和传播
1.(25-26八上·江西吉安十校联盟·期中)学校建造录播教室,要用到隔音性能好的材料。小明结合跨学科实践活动:制作隔音房间模型时学到的知识,想去比较几种材料的隔音性能,除了待检测的材料外,可利用的器材还有:音叉、机械闹钟、鞋盒。
(1)在本实验中适合做声源的是 (选填“音叉”或“机械闹钟”);
(2)如图所示,分别用不同材料将声源包裹起来,然后放在鞋盒内,通过实验来探究它们的隔音性能。这些材料包裹的厚度应该 (选填“相同”或“不同”),这里用到的探究方法是 (选填“控制变量法”或“转换法”);
(3)小明一边听声音,一边向后退,在此过程中,他所听到声音的 (选填“音调”“响度”或“音色”)发生改变。当听不见声音时分别测量并记录此处到鞋盒的距离(如下表所示);
材料
报纸
羽绒服
塑料袋
泡沫板
人听不到声音
的距离/m
8
4
7
5
(4)分析实验结果,这些材料中隔音性能最好的是 ;
(5)为了进一步验证,同组的小红认为还可以保持人到声源的距离相同,分别改变不同隔音材料的厚度,直到测试者听不见声音为止,然后通过比较材料的厚度来确定材料的隔音性能。若材料越厚,则说明其隔音性能越 (选填“好”或“差”);
(6)在控制噪声的方法分类中,“隔音”是用 的方法来减弱噪声。
2.(25-26八上·福建厦门湖滨中学·期中)在跨学科实践活动中,宸颢顺利用橡皮筋制做了如图所示的简易“古筝”,并用它进行“演奏”。下列说法中正确的是( )
A.“古筝”发出的声音一定是乐音
B.“古筝”发出的声音音调越高,声速越快
C.拨动橡皮筋的力越大,发出声音的响度越大
D.拨动的橡皮筋越粗,发出声音的音调越高
3.(24-25八上·贵州铜仁碧江区铜仁第十一中学·期中)在学习声现象跨学科实践活动中,同学们探究声音的反射,设计了如图所示装置,探究“反射声音的强弱与充当反射面的材料是否有关”,该实验也同时可以探究不同材料吸收声音的效果。如图所示,他们把发声强弱稳定的闹钟放在纸筒A内,将充当反射面的材料置于O处,在纸筒B的一端倾听反射的铃声强弱。
(1)使纸筒A和纸筒B的位置 (选填“改变”或“不变”),改变充当反射面的材料,让同一位同学倾听反射声音的强弱,实验结果如表;
反射面材料
大理石
玻璃杯
木板
棉布
毛巾
海绵
反射声音的强弱
最强
较强
强
弱
较弱
很弱(几乎听不到)
(2)分析实验结果可以得出:在其他条件相同时,反射声音的强弱与充当反射面的材料 (选填“有关”或“无关”);
(3)利用声音的反射现象来测量声音在空气中的传播速度,如果以表格中的这些材料作为反射声音的选材,应选 效果最好;
(4)从表中可以看出,吸音效果最好的材料是 ;
(5)有同学认为通过纸筒B听声音强弱判断反射效果不够明显,于是想改进一下。请你提出一条改进的方法: 。
4.(2025·山东省枣庄市市·三模)在物理课上举行的“自制乐器,唱响未来”的跨学科实践活动中,小明同学利用几根粗细不同的橡皮筋等器材自制了如图所示的简易“古筝”,并利用它进行了演奏。下列说法中正确的是( )
A.“古筝”发出的声音是由空气振动产生
B.粗细不同的橡皮筋发出的声音在空气中传播的速度不相同
C.用更大的力拨动橡皮筋可以提高声音的响度
D.用同样大小的力拨动橡皮筋,粗橡皮筋比细橡皮筋响度大
5.(2025·湖南省长沙市·三模)学习完《声》这一章,我校开展了自制乐器的跨学科实践活动。同学们制作了水瓶琴、吉他、琵琶、长笛、竖琴、排箫、鼓等乐器,图为自制竖琴。在“自制乐器展示交流会”上,同学们演奏了自制乐器。下列说法正确的是( )
A.拨动琴弦,同学们听到的声音是靠空气传过来的
B.用手指拨弹不同的弦,目的是改变发出声音的响度
C.拨动琴弦的速度越快,琴弦发出的声音传播速度越快
D.听众能辨别不同乐器发出的声音,主要是依据声音的音调不同
二、噪声的危害与控制
6.(25-26八上·广东深圳外国语学校·期中)通过设计和制作隔音房间模型,不仅能够加深对物理声学知识的理解,还能提升工程实践、跨学科应用能力,学会在成本与性能间进行权衡。今天的综合能力题旨在通过PBL(项目式学习),引导你跨学科探索隔音房间模型制作的各种奥秘。
【项目式学习】隔音房间模型制作探秘
【任务一】产品定位
隔音房间分为两种
举例
A:为获得相对安静的室内环境,可以屏蔽外界噪声;
自习室、睡眠舱
B:为了避免房间内发出的声音,不传出到室外影响到周边邻里;
保密室、会议室
(1)实验小组选择了制作B类隔音房间,为直观体验隔音房间的效果找到了不同结构的房间,并尝试用手机播放固定频率和响度的声音,在不同条件下测量距离隔音房间1m处的声音分贝值,通过测量距离隔音房间1m处固定位置的声音分贝值,分贝值越 (选填“大”或“小”)的房间结构隔音效果越好。
【任务二】材料的选择与评估
选择合适的材料是成功的关键。以下是几种常见材料的特性:
材料名称
特点
主要用途
泡沫板
质量轻,有许多小孔
吸收中高频噪声
实心砖墙
质量大,结构致密
隔绝外部噪声
石膏板
质量适中,可形成空腔
与龙骨构成双层结构
密封胶条
柔软,有弹性
填充门窗缝隙
(2)从物理角度看,实心砖墙能有效隔音是因为其质量大且致密,而泡沫板能吸音是因为其多孔结构能使声波在空隙中反复 (选填“反射”或“折射”),从而消耗能量;
(3)为防止声音通过门缝传播,在门框上加装密封胶条,这属于在 控制噪声。从工程力学角度,模型的天花板与墙体连接需牢固,若用热熔胶固定,需要对其先进行加热,让其 (填物态变化名称)。
【任务三】操作过程
★材料隔音性能测试
实验一:隔音效果和材料种类的关系
(4)某同学用两个完全相同的鞋盒作为房间模型,分别用两种材料填充模型房间四周,填充效果如下图。则该制作的错误之处是 ;
(5)实验方案确定:同学们将声源放入鞋盒内,在其四周塞满待测隔音材料。设想了以下A、B两种实验方案,选出你认为最佳的方案并说明理由_______________________________;
A.让人一边听声音,一边向后退,直至听不见声音为止,比较此处距鞋盒的距离。
B.将手机放在距离鞋盒确定的距离处,用分贝仪测试声音的强弱;
操作:某同学选择了一个安静的房间,在模型外1m处摆放分贝仪通过实验得到如下表所示的数据。
材料种类
聚酯棉
实木
泡沫
海绵
分贝/dB
60
83
72
70
(6)分析数据可得:好的吸音材料具有以下哪个特点( )
A.疏松多孔 B.硬度较大 C.柔韧性好
实验二:隔音效果和材料厚度的关系
为了更准确地比较隔音效果,同学使用分贝仪进行音量的测量。选用纸巾进行实验,改变包裹声源的纸巾的张数,在相同的距离处摆放分贝仪用来测声音的强弱,测出数据记录在下表中:
项目
餐巾纸厚度
餐巾纸
2片
4片
6片
8片
响度
104dB
100dB
97dB
95dB
(7)分析数据可得: ;
(8)隔音效果可以用减噪率表示,减噪率的计算方法为,测得隔音前的强弱等级为(dB),写出餐巾纸为6片时减噪率的表达式 (用已有数据和字母表示)。
【任务四】物理与生活
某同学设计完隔音房间后想知道现代隔音技术,于是询问AI,得到以下信息,请你根据已有信息和生活经验,回答问题:
小资料-现代隔音工程的三大核心技术:
一、增加材料质量。使用越厚重密实的材料,声音就越难使其振动,从而能更好地阻挡声音的穿透。
二、解耦。通过弹性龙骨、双层墙等结构,切断墙体间的刚性连接,有效阻断通过固体传播的振动。
三、吸声。通过在空腔填充多孔材料。能吸收在空腔内的残余声波,并将其转化为热能。
(9)现代隔音玻璃比普通玻璃厚,且中间间隔10mm空气层制成双层玻璃。隔音玻璃哪些结构特点有助于提升隔音效果?(至少写出一点)。
7.(25-26八上·辽宁沈阳铁西区·期中)学校开展了项目式跨学科实践活动。
(1)小明小组选择了制作隔音房间探究“不同材料的隔音性能”:
【项目材料】
探究材料:厚度分别为1cm和2cm的泡沫棉、厚度为1cm的毛毡布、厚度为1cm的隔音海绵、机械闹钟、分贝仪。
【项目实施】
①实验时应选用厚度 (选填“相同”或“不同”)的泡沫棉、毛毡布、隔音海绵分别覆盖相同鞋盒所有内表面(“墙壁”“地面”“顶面”),如图甲所示,避免留缝,用胶带固定。
②闹钟放入鞋盒,盖上盒盖;用如图乙所示的分贝仪在距离声源1m处,分别记下放入三个隔音房间模型前后的声音强弱大小。
如下表:
次数
材料
放入前声音强弱
放入后声音强弱
隔音性能
1
泡沫棉
52.2
42
2
毛毡布
38
3
隔音海绵
29
问题:
①老师在检查同学们的实验情况时,老师说表格中“声音强弱”后面要加相对应的单位,声音强弱的单位是 。
②同学们发现了不同材料隔音情况不同,根据表中数据可得出结论:三种材料中隔音性能最好的是 。
③为了保证实验的准确性,在实验中要保持发声体所发出声音的 相同。
(2)小芳小组选择开展了“尝试鸡蛋的各种烹饪方法”的项目化学习活动,下面是该小组同学实践的过程。
【项目分析】
尝试鸡蛋的各种烹饪方法,从物理学的视角,分析烹饪过程中的物理问题。
【项目实施】
①煎鸡蛋:因为油的 比水的高,所以煎鸡蛋时,把鸡蛋液倒入热油锅时,鸡蛋里的水分由于油温过高易导致迅速汽化,带动周围的油飞溅出去。
②水煮蛋:一般在沸水中煮大约8min,蛋液就能完全变成固态,这个过程 (选填“是”或“不是”)凝固过程。
【项目拓展】
水煮蛋,煮完熄火后锅上方有“白气”。分析图丙是 (选填“刚熄火”或“放置一会儿”)后的情景。
8.(25-26八上·广西南宁·期中)研究小组在制作“隔音房间模型”的跨学科实践活动,他们想比较聚酯棉材料和海绵材料的隔音性能,设计了如图甲所示的隔音盒进行探究。
(1)本实验适合做声源的是 (选填“手机”或“音叉”),实验过程中应在较 (选填“安静”或“吵闹”)的环境下。
(2)声音的变化不容易辨别,于是用如图乙所示的分贝仪来完成探究,分贝仪 (选填“能”或“不能”)减弱噪声。实验中将分贝仪放在与声源距离 (选填“相同”或“不同”)处,记录下按上述材料包裹前后的声音分贝如下表:
次数
隔音材料厚度
包裹方式
隔音材料
包裹前声音响度/dB
包裹后声音响度/dB
1
相同
相同
聚酯棉
57
42
2
海绵
29
(3)分析数据,可知 材料的隔音性能更强。
(4)小明认为人耳可以替代分贝仪进行探究,并提出如下方案:人边听声音边后退,直至听不到声源发出的声音为止,比较两次距隔音盒的距离。依据听不见声音的实际距离来判断物体的隔音性能,这里采用的物理方法是 (选填“转换法”或“控制变量法”)。
(5)生活中常用双层真空玻璃减弱噪声,如图丙所示,该玻璃是利用 的原理从传播过程中减弱噪声的。
三、温度与物态变化
9.【跨学科实践】小明发现夏天经过太阳的暴晒后,位于顶楼的屋内非常闷热,于是开展了“设计隔热房屋”跨学科实践活动。
(1)为了比较材料的隔热性能,所选的三种材料的厚度 (选填“需要”或“不需要”)相等,制成大小、形状和结构均相同的房屋模型,用白炽灯模拟太阳光,房屋位置如图甲所示,将温度传感器分别放在房屋模型 (选填“内部”或“外部”)的相同位置。
(2)对于甲图中的不合理之处给出的建议是 。
(3)优化实验方案后进行实验,温度传感器的示数随时间变化如图乙所示,根据图像分析,小明可以选用 作为屋顶隔热材料,其原因是在相同时间内,温度传感器示数变化较 (选填“大”或“小”)。根据你的生活经验举出一例也是使用该材料进行隔热的实际应用: 。
10.(25-26八上·河南信阳息县·期中)某校开展了“探索厨房中的物态变化问题”的跨学科实践活动。下列梳理出的说法正确的是( )
A.从冰箱里拿出冻肉,很快外面会结一层霜,这是凝华现象
B.土豆放久了会变蔫,是由于土豆中的水分升华造成的结果
C.烧水时壶嘴周围的“白气”是空气中的水蒸气液化形成的
D.冻豆腐里面的小孔是由于豆腐里的水先液化后凝固形成的
11.(25-26八上·甘肃白银·期中)在跨学科实践活动中,小乐同学用加盐的水代替海水,设计并制作了如图所示的海水淡化装置。请按先后顺序写出该淡化过程中发生的两种物态变化名称: 。为使实验效果更佳,这个实践活动应在 (选填“阳光下”或“阴凉处”)进行。
12.(25-26八上·山西晋中介休·期中)在“厨房中的物态变化”跨学科实践活动中,同学们一起收集了大量的素材,其中正确的是( )
A.水饺放入冰箱后变硬,涉及的物态变化是升华
B.拿热馒头前手沾点水,水汽化吸热可避免烫伤
C.煮汤圆时,水沸腾后继续用大火可以提高水温
D.从冰箱拿出的冻肉表面的白霜是水凝固产生的
13.(25-26八上·广东韶关南雄中学教育共同体·期中)小江同学在进行跨学科实践中,探究如何更快煮熟饺子。他先在标准大气压下把初温60℃的水加热20min使其沸腾。10min后放入饺子,过了10min水又沸腾了,他往锅里加入半碗凉水,过了10min水再次沸腾,饺子就已煮好(设饺子煮好时水温是100℃)。
请你画出:水加热至沸腾的图像;煮饺子时水温随时间变化的图像。
14.(2025·广西壮族自治区贵港市·三模)小明发现夏天经过太阳的暴晒后,位于顶楼的屋内非常闷热,于是开展了“设计隔热房屋”跨学科实践活动。
(1)为了比较材料的隔热性能,小明找到厚度 (选填“相等”或“不相等”)的三种材料,制成大小、形状和结构均相同的房屋模型,用白炽灯模拟太阳光,房屋位置如图甲所示,将温度传感器分别放在房屋模型 (选填“内部”或“外部”)的相同位置;
(2)甲图中三个小屋的摆放位置不合理,原因是没有控制灯到屋顶的 相等;
(3)优化实验方案后进行实验,温度传感器的示数随时间变化如图乙所示,根据图像分析,小明可以选用 作为屋顶隔热材料,其原因是在相同时间内,温度传感器示数变化较 (选填“大”或“小”)。
15.(24-25八下·江苏无锡滨湖区·期中)小明所在的跨学科实践小组在进行“设计制作保温盒”的活动,探究过程如下:
将初温t0=70℃的水,置于A、B、C三种保温器具中,经过1小时后测得水温t如表所示。
(1)数据与现象分析
结合现象,分析表中数据可知,A、B、C三个保温器具中,保温性能最好的是 。
保温器具
初始温度t0/℃
1小时后的温度t0/℃
A尼龙保温袋
70
40
B钢质保温桶
70
65
C户外保温箱
70
55
(2)保温原理与应用探究:
A图中,手提保温袋的内胆通常设计为银白色,其目的是 ;
分析结构特点和材料种类,B图中的钢质保温桶相对于A图的保温袋而言,在保温原理上最大的优势是 ;除此之外, B图中的保温桶相对于A还有的其他优势有 ;
C图中的户外保温箱改钢质材料为EPS塑料材质,从物质的物理属性分析其好处是 ;
(3)工程优化与创新
D图中隔热保温杯的保温性能明显优于普通玻璃杯,小华认为其主要原因是由于隔热玻璃杯的杯壁较厚,传热比较慢。小明认为其主要原因是隔热玻璃杯中间真空层的作用。你同意 的观点;
基于上述探究,请你帮助某厂商改进A中手提保温袋的设计,提高其保温性能。 。
四、光现象
16.(25-26八上·山西运城闻喜县部分学校·月考)跨学科实践
制作针孔照相机
小明参加学校开展的“自制针孔照相机”项目化学习活动,他准备了两个两端开口且可套在一起的不透明圆柱形纸筒。将外筒的前端蒙一张中心带小孔的黑纸,如图甲;内筒的前端蒙一张塑料薄膜,如图乙:然后将甲筒套在乙筒的外面就是一个自制针孔照相机,如图丙。
(1)针孔照相机的原理:
(2)测试环节中,小明用自制的针孔照相机观察蜡烛的火焰,则塑料薄膜上会呈现烛焰 (选填“正立”或“倒立”)的像;若塑料薄膜上的像不清楚,可以采取的办法是 (写出一条即可)。
(3)以下是项目化评价小组制定的“自制针孔照相机”评价表。请根据评价表对小明自制的针孔照相机进行等级评定: ,
评价指标
优秀
合格
待改进
指标一
物距与像距的大小判断和调节
可直接读数、可调节
能大致判断、可调节
无法判断、无法调节
指标二
物体和像的大小比较
能准确比较
能大致比较
无法比较
五、透镜及其应用
17.在跨学科实践活动中,小旭同学利用以下装置探究近视眼的成因及矫正方法。
(1)如图甲所示,小旭同学首先利用凸透镜与近视眼镜模拟矫正后的近视眼,此时在光屏上呈现了烛焰清晰的像。当他将眼镜移开时,应将蜡烛向 (选填“靠近”或“远离”)透镜方向移动,才能使光屏上再次呈现清晰的像;
(2)小旭觉得玻璃透镜无法像眼睛一样调焦,于是他制作了一个水透镜,调节蜡烛和光屏的位置,得到了蜡烛清晰的像,如图乙所示;要模拟近视眼的成因,他应调整注射器活塞向水透镜 (选填“注入一些”或“抽出一些”)水;
(3)对于小旭的实验装置及探究过程,同学们有不同的看法,其中错误的是______;
A.实验中烛焰的晃动容易使光屏上成像不稳定
B.在图乙中,保持蜡烛和光屏的位置不变,将水量不变的水透镜向左移动30cm,在光屏上还能看见清晰的像
C.保持蜡烛和透镜的位置不变,如果在水透镜中抽出一些水,则需要将光屏向左移动才能再次看见像
D.实验中若烛焰的像呈现在了光屏的上方,为了调节至光屏的中央,他可以将水透镜的位置降低一些
六、质量和密度
18.(24-25八下·湖北恩施土家族苗族·期末)几名同学在进行水资源调查的跨学科实践活动时,探访了本地的自来水厂及其水源地,采集了一些水样,并进行了如下测量。
(1)将一台能正常使用的托盘天平放在水平桌面上,发现指针的位置如图甲,向左调节平衡螺母,但始终未能将天平调平衡。导致问题的原因是 。
(2)天平平衡后,将适量的样水倒入烧杯中,用天平测出烧杯和水的总质量为79.2g。
(3)将烧杯中的水全部倒入量筒中,如图丙,则样水的体积为 mL。
(4)再用天平测空烧杯的质量。天平平衡时,右盘中的砝码和标尺上游码的位置如图乙,则空烧杯的质量为 g,样水的密度为 g/cm3(结果保留2位小数)。
(5)若要对样水进行净化处理,以除去其中的不溶性杂质。可采取的方法 (写出一种即可)。
19.(24-25八下·山东济南育英中学·期中)春节期间,爱思考的小明设计完成了一项物理学科的跨学科实践活动:利用家里的工具测量草莓的密度。小明找到一个质量为的杯子,装入适量的水后放在水平的电子秤上,如图甲;接着把草莓轻放入水中,草莓漂浮,如图乙;然后用细针将草莓轻压入水中,如图丙;水均未溢出,电子秤示数依次为、、,不计细针体积。下列判断正确的是( )
A.乙图中,草莓的质量为
B.丙图中,草莓排开水的体积为
C.草莓的密度为
D.细针对草莓的压力为
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