2、学科融合之科学探究-八年级下册学科融合大阅读

学科融合之 科学探究 学科融合大阅读八年级下册 人为什么会发烧 ,牙篇导语 在生物学科中，我们学习过人体的生物知识，知道 人体的温度需要维持在相对恒定的数值，各器官才能健 康运转。如果人的体温超过这个相对恒定的数值，就会 感到很难受，需要及时进行治疗，这就是我们所说的发 、烧。那么，你知道发烧产生的原因吗？ 阅读天地 发热俗称发烧。大多数人都有过这样的症状和经历：浑身发 冷、头痛、额头发烫、四肢无力且体温超过正常范围(36~37℃)， 这时候，我们就知道自己发烧了。这种感觉很不好受，如果没有 得到及时有效的治疗，还可能引发其他疾病。那么，人为什么会 发烧呢？ 形象地说，人体就像一部空调，它的温度是由位于大脑皮 质和下丘脑的体温调节中枢来控制的，体温调节中枢把温度定 为36~37℃，并通过神经、体液因素调节产热和散热过程， 18 ☑学科融合之科学探究 保持体温的相对恒定。当人生病或是受伤时，各种致病物质（如 细菌、病毒等)或因受伤而产生的坏死组织等进入血液，激活 血液中的白细胞。这些白细胞通过血液进入大脑，到达体温调 节中枢。在这些白细胞的影响下，体温调节中枢将人体温度的 调定点上调。为了达到这个新的调定点，体温调节中枢就要同 时改变产热和散热过程，比如使人打寒战而促进肌肉收缩产生 热量，同时使毛孔收缩，减少排汗，从而减少热量的散失。这样， 就使产热大于散热，体温持续上升，直至达到温度调定点调定 的新体温。 体温升高能加速某些免疫反应，比如能加速白细胞的增殖和运 动，增强巨噬细胞吞噬病原体的能力，并能抑制某些对温度敏感的 病原体的增殖等，这些都有助于身体的康复。当致病物质被消除后， 由它激活的白细胞会被肝肾等器官消灭并最终被排出体外。体温调 节中枢没有它们的“骚扰”，又会将温度下调至正常范围，发烧的过 程也就结束了。 通过以上形象的解释，我们可以知道，发烧并不是人体功能紊 乱的表现，而是人体的一种自救方式。发热时，人体的免疫力明显 增强，有利于清除病原体并促进疾病的痊愈。 发烧对人体的影响既有有利的一面，又有不利的一面。一定限 度的发热是人体抵抗疾病的生理性防御反应，有利于消灭致病因素， 使人体恢复健康。因此，在很多急性病中，体温升高往往表示人体 有良好的反应能力。另一方面，体温过高或长期发热会使病人的一 些生理功能紊乱，使病人出现烦躁、幻觉，甚至抽搐。持续超高热 可能引起永久性的脑损伤。高热持续在42℃以上可能会导致病人出 现休克以及严重的并发症。体温高达43℃，人体会丧失活性，身体 器官会出现功能衰竭，导致生命危险。因此，如果我们遇到发高烧， 19N 学科融合大阅读八年级下册 一定要及时就医，不要延误。 须识拓展 按发热程度，发热可分为低热（腋温37.5~38.0℃）、中度 发热（腋温38.1~39℃）、高热（腋温39.1~41℃）、超高热（腋 温41℃以上)。 引起发热的原因很多，大致可分为感染性和非感染性两大类。 所谓感染性发热，就是人体内侵入了各种病原体（如病毒、肺炎支 原体、细菌、真菌、寄生虫等)而引起的感染性发热。病原体的代 谢产物或其毒素作用于白细胞，产生并释放内源性致热源，使体温 调定点上移，从而引 起发热。非感染性发 热，常见的如无菌性 坏死组织吸收、恶性 肿瘤、变态反应、内 分泌与代谢疾病、体 温调节中枢功能失常 以及自主神经功能紊 乱等都可以引起发热。 此外，在手术、严重失水或者出血、骨折、大面积烧伤等情况下也 会出现发热。 融会贯通 有人发烧时，我们可以将冷水浸泡过的湿毛巾放在患者的额头、 20 ☑学科融合之科学探究 颈部两侧、腋窝、腹股沟等地方，通过蒸发水分散热，达到局部降 温的目的。我们也可以通过酒精擦拭的方式进行降温。酒精是极易 挥发的一种液体，酒精在挥发的时候会吸收大量的热，所以我们可 以通过将酒精涂抹在患者的掌心、脚心、腋窝、后颈等部位，通过 酒精挥发的方式带走人体的热量，从而达到降温的效果。 测量体温 准备一支水银温度计，分别在早上7点、中午 12点、晚上9点各测量一次自己的体温（腋下测量）， 实践园地 每次测量时间不低于5分钟，然后将你的测量结果 记录下来。对比一下，你的体温在早上、中午和晚 上是否一样。 查找资料，说说为什么会是这种结果。 21 学科融合大阅读八年级下册 神奇的“香蕉球” 牙篇导语 通过学习物理我们知道，力可以改变物体的运动状 态。比方说，当你用力踢向足球，足球就会向前方运动。 在足球场上，足球运动员可以踢出带有孤度的漂亮的“香 蕉球”，让守门员防不胜防。今天，我们就来探讨一下“香 、蕉球”所蕴含的物理奥秘。 〔阅读天地 看足球比赛时，你可能见过这种场面：攻方在靠近对方球门发 直接任意球时，守方球员排成人墙，企图挡住对方攻入球门的路线， 此时攻方的主罚球员把球放正位置，然后起脚一记猛射，眼看足球 就要绕过人墙偏离球门飞出界外，但转眼间球又转过弯来直扑球门， 守门员想要扑球却为时已晚，球早已应声入网了。这就是颇为神奇 的“香蕉球”，因为足球的运动路线是弧形的，有点儿像香蕉的形状， 因此而得名。 为什么足球在空中会沿弧线飞行呢？难道足球运动员有神奇的 122 ☑学科融合之科学探究 魔法？不，这不是魔法，而是有科学道理的，当你知道了马格努斯 效应后，自然就能解释这种神奇的现象了。 什么是马格努斯效应呢？一个球形或圆柱形物体在飞行时，如 果其自身的旋转方向与飞行方向不一致，且旋转角速度矢量与物体 飞行速度矢量不重合时，在与旋转角速度矢量和平动速度矢量组成 的平面相垂直的方向上，将产生一个横向力。在这个横向力的作用下， 物体的飞行轨迹会发生偏转，这个现象就是马格努斯效应。它是由 德国著名物理学家古斯塔夫·马格努斯在1852年发现并作出解释的。 那么，这个横向力是从哪里来的呢？足球快速旋转，会带动周 围的空气旋转。足球旋转方向与空气流动方向相同的一侧，空气流 速变大；足球旋转方向与空气流动方向相反的一侧，空气流速变小。 根据伯努利定理（流体力学中的一个定律，由瑞士物理学家丹尼尔·伯 努利在1726年提出)，在水流或气流等流体里，流速越慢，流体产 生的压强就越大；流速越快，流体产生的压强就越小。这样，足球 23 学科融合大阅读八年级下册 实际轨迹 左右两侧就会产生一个压力差， 球的旋转轴 压强大 也就是上文提到的横向力。由 于这个横向力的方向与足球运 压强小 动方向垂直，它会使足球的飞 流速小 行方向和轨迹不断改变。 罚“香蕉球”的时候，运 流速大 动员并不是拔脚踢中足球的中 心，而是稍偏向一侧，同时用脚背摩擦足球，使球在空气中前进的 同时还不断地旋转。这样，球一侧空气的流动速度加快，而另一侧 空气的流动速度减慢。根据流体压强与流速的关系，气体的流速越大， 压强越小，由于足球两侧空气的流动速度不一样，它们对足球所产 生的压强也不一样。于是，足球在空气压力的作用下，被迫向空气 流速大的一侧转弯了，这就是“香蕉球”产生的原因。 除了足球运动外，在乒乓球、排球、网球比赛中，都可以利用 “香蕉球”的原理创造出各种飘忽不定、神秘莫测的“怪”球，如乒 乓球中的弧圈球、排球中的飘球等都是根据这个原理创造出来的。 知识拓展 足球运动员要想踢出“香蕉球”，其自身的踢球技术要很高。首先， 踢球队员要掌握足球的击球点，使球在运动过程中带有一点儿旋转； 其次，要掌握好射门方向和球离开地面时与地面的夹角，以控制足 球的方向和角度；最后要掌握击球的脚力、控制距离和进行的速度。 足球运动员需要反复练习，才能踢出球速快、弯曲幅度大、角度“刁 钻”的“香蕉球”。 24 ☑学科融合之科学探究 融会贯通 科学家将马格努斯效应应用在了更广阔的领域。例如，代替传 统船帆的旋筒风帆—发动机带动旋筒风帆旋转，使其周围的气体 共同旋转，以此为船舶提供前进的动力，从而降低碳排放和燃油成 本。科学家还建造了一种圆柱叶片的风力机，利用圆柱旋转产生的力， 可以使风能得到最大的利用。 马格努斯效应告诉我们，生活中看似神奇的现象，背后其实 都有科学依据做支撑。因此，大家在享受体育比赛带来的快乐和 激情的同时，还要努力探究蕴藏在其背后的科学原理，这会让我 们获得意想不到的知识与乐趣。 伯努利定理实验 实验1：将一张薄纸的一端靠近嘴唇，另一端自然 下垂，当你沿纸的上方水平吹气，纸片发生了什么变化？ 实验2：取一个乒乓球和一个玻璃漏斗，把乒 实践园地 乓球放在桌面上，用漏斗罩住。从漏斗的颈部向下 吹气，你看到了什么现象？ 实验3：把一枚铝质硬币放在桌面上，沿着硬币 上方与桌面平行的方向用力吹气，你看到了什么？ 为什么会出现以上现象？请你试着用伯努利定 理解释。 25 学科融合大阅读八年级下册 量子通信卫星 ,开篇导调 通过学习历史课第六单元，我们了解了科技发展与社 会生活的关系。近一二十年来，我国的科学技术飞速发展， ·在许多尖端领域已经领先全球。下面我们就来了解一下我 国研制成功的全球第一颗量子通信卫星一“墨子号”。 〔阅读天地 什么是量子通信卫星 量子通信卫星是一种传输高效的通信卫星，也是一种可以杜绝 间谍窃听及破解的保密通信技术。2016年8月16日凌晨1时40分， 我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功将世界首颗量 子科学实验卫星“墨子号”发射升空。这使得我国成为世界上首个 实现太空和地面之间量子通信的国家，同时也建成了我国天地一体 化的量子保密通信与科学实验体系。2022年，“墨子号”量子通信 卫星完成了地面两个相距1200千米的基站的数据传输任务，同时克 26