9.3 跨学科实践：船闸 导学案 2025-2026学年八年级物理下册教科版（2024）

该初中物理导学案聚焦“船闸”跨学科实践，核心知识点为连通器原理及船闸工作流程。课堂导入以三峡大坝落差问题引发思考，衔接上节课连通器知识，通过自主学习填空、合作探究动态分析和模型制作为学习支架。 资料亮点在于跨学科实践设计，小组合作制作船闸模型培养科学探究能力，结合三峡工程实例增强科学态度与责任，习题涵盖填空、选择等多样题型巩固物理观念，助力学生将原理转化为工程实践。

第9章 压强 第三节 跨学科实践：船闸 导学案 班级：________ 姓名：________ 组别：________ 评价：________ 【学习目标】 1.理解船闸的工作原理是连通器原理，能完整描述船闸从下游驶向上游、从上游驶向下游的工作过程。 2.了解三峡船闸的工程结构与液压技术的应用，体会物理知识在大型工程中的实际价值。 3.能小组合作完成船闸模型的设计与制作，提升工程实践与跨学科综合能力。 4.感受我国水利工程的伟大成就，增强民族自豪感与科技自信。 【学习重点】 1.船闸的工作原理（连通器原理）。 2.船闸从下游驶向上游、从上游驶向下游的完整工作流程。 【学习难点】 1.船闸工作过程中，闸室与上下游水道构成连通器的动态过程分析。 2.船闸模型的设计与制作，将物理原理转化为工程实践。 【学习过程】 一、情景导入 三峡大坝上下游落差达100多米，几千吨的轮船如何顺利跨越如此大的落差？工程师们修建了三峡五级船闸，其核心原理就是我们上节课学习的________。 二、自主学习・快乐感知（填空题） （一）船闸的力学原理 1.船闸的基本原理是________原理：上端开口、下端相连通的容器，同一种均匀液体不流动时，各开口处的液面高度总是________的。 2.船闸的核心结构包括：闸首（上、下游挡水墙）、闸门、阀门、________（控制船舶垂直升降）、输水系统、引航道等。 （二）船闸从下游驶向上游的工作过程（结合图 9-3-2） 1.初始状态：上、下游闸门关闭，阀门 A、B 关闭。 2.第一步：打开阀门________，关闭阀门________，闸室和下游水道构成连通器，水从________流向________，直到闸室水面与下游相平。 3.第二步：打开________闸门，船驶入闸室。 4.第三步：关闭________闸门和阀门 A，打开阀门________，闸室和上游水道构成连通器，水从________流向________，直到闸室水面与上游相平。 5.第四步：打开________闸门，船驶向上游，完成过闸。 （三）船闸从上游驶向下游的工作过程（逆向流程） 1.打开阀门 B，闸室与上游构成连通器，水面相平后，打开上游闸门，船驶入闸室。 2.关闭上游闸门和阀门 B，打开阀门 A，闸室与________构成连通器，水面相平后，打开________闸门，船驶向下游。 三、合作探究・快乐学习（具体活动任务） 探究 1：船闸工作原理的动态分析（小组讨论） 活动任务：结合图 9-3-2，完整描述船从下游驶向上游的每一步操作、连通器的构成、水面变化和船的运动。 表格 步骤 操作（阀门/闸门开合） 连通器构成 水面变化 船的运动 1 开A关B 闸室+下游水道 闸室水位上升，与下游相平 船在下游等待 2 开下游闸门 - 水位不变 船驶入闸室 3 关A关下游闸门，开 B 闸室+上游水道 闸室水位上升，与上游相平 船在闸室等待 4 开上游闸门 - 水位不变 船驶向上游 小组讨论：船闸的每一步操作，核心都是利用连通器原理，让闸室水位与目标水道水位________，从而让船平稳通行。 探究 2：三峡船闸的工程与技术拓展 活动任务：小组查阅资料，讨论以下问题： 1.三峡船闸是世界上最大的船闸，为什么需要用液压技术控制巨大的闸门？答：________________________________________________（提示：液体压强、力的传递） 2.除了三峡船闸，生活中还有哪些利用连通器原理的设施？（至少举 2 例）答：________________________________________________ 探究 3：设计、制作一个船闸模型（实践任务） 活动任务：以小组为单位，完成船闸模型的设计与制作。 1.材料参考：矿泉水瓶、A4 纸、硬纸壳、塑料板、泡沫板、吸管、热熔胶枪、透明胶带、美工刀、刻度尺等。 2.设计要求： 模型需包含闸室、上下游水道、闸门、阀门等核心结构； 能完整演示船从下游驶向上游、从上游驶向下游的全过程； 验证连通器原理的正确性。 3.制作步骤： ① 绘制设计图纸，标注各部分尺寸； ② 裁剪、组装模型结构，安装可活动的闸门与阀门； ③ 注水测试，调试模型，确保水面能平稳升降，船能顺利通行； ④ 小组展示模型，现场演示过闸过程，答辩设计思路。 4.评价维度：技术可行性、安全性、经济性、模型艺术性。 四、智能演练・快乐升级（题型多样） 一、填空题 1.船闸的工作原理是________原理，连通器的特点是：同一种液体不流动时，各液面________。 2.船从下游驶向上游时，先打开阀门 A，让闸室与________构成连通器，水面相平后，船驶入闸室；再打开阀门 B，让闸室与________构成连通器，水面相平后，船驶向上游。 3.三峡船闸利用________技术控制巨大的闸门开合，解决了大型闸门的动力问题。 4.船闸的核心结构中，________用于控制船舶的垂直升降，________用于闸室的灌水和泄水。 二、选择题 1.下列关于船闸的说法正确的是（ ） A. 船闸的工作原理是大气压B. 船闸是利用连通器原理工作的 C. 船闸只能让船从下游驶向上游D. 船闸工作时，闸室水位始终不变 2.船从上游驶向下游时，第一步操作是（ ） A. 打开下游闸门B. 打开阀门 AC. 打开阀门 BD. 打开上游闸门 3.下列装置中，与船闸工作原理相同的是（ ） A. 茶壶 B. 高压锅 C. 抽水机 D. 注射器 4.船闸工作过程中，闸室与上下游构成连通器时，水面变化的规律是（ ） A. 闸室水位始终高于上下游B. 闸室水位始终低于上下游 C. 最终与目标水道水位相平D. 水位无规律变化 5.三峡船闸是世界上最大的船闸，其主要作用是（ ） A. 防洪 B. 发电 C. 让船舶顺利通过大坝 D. 灌溉 三、判断题（对的打√，错的打 ×） 1.船闸的工作原理是连通器原理。（ ） 2.船从下游驶向上游时，先打开上游闸门，让船驶入闸室。（ ） 3.连通器中，只要液体不流动，各液面一定相平。（ ） 4.船闸模型制作时，阀门和闸门必须密封，否则无法形成连通器。（ ） 5.三峡船闸利用液压技术，是利用了液体压强传递力的原理。（ ） 四、简答题 1.请完整描述船从上游驶向下游的工作过程。 答：________________________________________________________ ____________________________________________________________。 2.为什么船闸能让几千吨的轮船跨越百米高的大坝？ 答：_________________________________________________________ _____________________________________________________________。 【参考答案】 【情景导入】 连通器原理 【自主学习・快乐感知】 （一）船闸的力学原理 1.连通器；相平 2.闸室 （二）船闸从下游驶向上游的工作过程 2.A；B；下游；闸室 3.下游 4.下游；B；上游；闸室 5.上游 （三）船闸从上游驶向下游的工作过程 2.下游；下游 【合作探究・快乐学习】 探究 1 最终结论：相平 探究 2 1.液压技术利用液体压强传递力，能以较小的力产生巨大的力，从而轻松控制巨大的闸门开合。 2.茶壶、锅炉水位计、水封、过路涵洞等（任选 2 例） 【智能演练・快乐升级】 一、填空题 1.连通器；相平 2.下游；上游 3.液压 4.闸室；输水系统（连通器） 二、选择题 1.B 2. C 3. A 4. C 5. C 三、判断题 1.√ 2. × 3. ×（需是同一种均匀液体） 4. √ 5. √ 四、简答题 1.船从上游驶向下游的过程： ① 关闭下游闸门和阀门 A，打开阀门 B，闸室与上游水道构成连通器，水从上游流向闸室，直到闸室水面与上游相平； ② 打开上游闸门，船驶入闸室； ③ 关闭上游闸门和阀门 B，打开阀门 A，闸室与下游水道构成连通器，水从闸室流向下游，直到闸室水面与下游相平；④ 打开下游闸门，船驶向下游，完成过闸。 2.船闸利用连通器原理，通过分级调节闸室水位，让闸室水位依次与下游、上游（或上游、下游）相平，使船舶在闸室内随水位升降，从而平稳跨越大坝的巨大落差，实现顺利通行。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $