专题16 跨学科实践(复习讲义)(全国通用) 2026年中考物理二轮复习讲练测
2026-05-06
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精品
内容正文:
专题16 跨学科实践(复习讲义)
目 录
01 析·考情目标 1
02 筑·专题框架 2
03 攻·重难考点 2
真题动向 核心提炼 拓展提升
考点一 跨学科实践
04 测·预测闯关 20
命题透视
跨学科实践类的试题本质可用四个关键词概括:“真实情境 + 核心素养 + 跨学科整合 + 问题解决”。试题以真实生活情境为载体,将分散知识整合到真实任务中,让学生在解决问题中锤炼科学思维。复习中应深入理解跨学科实践项目背后的物理原理,并能灵活运用工程、环境等多学科知识解决真实问题。例如,在分析“家庭节能改造方案”时,需综合电学、热学知识进行论证。
2026年中考物理将更加强化在复杂情境中考查科学思维和探究能力,并注重与中华优秀传统文化、跨学科主题的融合。试题结构呈现素养立意、情境化与跨学科特征。
命题预测
1.情境真实化、复杂化:素材广泛融入传统文化、科技创新、新能源等元素(例如:介绍智能穿戴手表、立体交通的ETC、音乐喷泉监控系统等新型智能化装置)。生活中越来越多智能场景,例如用传感器测距、智能灌溉系统等会成为跨学科实践的载体。
2.所有跨学科实践题都将以真实情境为背景,坚决杜绝脱离生活的纯粹概念考查。
3.问题设计常留有思维空间,不再局限于唯一答案而是鼓励设计多种实验方案并解释合理性;部分题目涉及方案设计与评估,以考查质疑创新能力。例如对于家庭电路给出若干种节能方案,要求学生选择最合理的并阐述理由,并可能提出个性化改进措施。
4.跨学科实践试题将呈现“宽广度”(多学科知识调用)、“融合度”(学科间协同论证)、“创新度”(自主设计实验与工具)三个维度的协同考查。
5.可能引入北斗卫星、GPT数据测算等热点形成新情境。
考点一 跨学科实践
1.(2025·广西·中考真题)为了解家用电器耗能情况,某小组进行了如下研究。图甲是蚊香器,图乙是其工作原理简图,为热敏电阻,其电阻值随温度变化的部分曲线如图丙所示。将蚊香片装入蚊香器,通电后蚊香器的热敏电阻发热,加热蚊香片可以达到驱蚊功效,最后自动保持在一个特定温度(如图丙中的)。
(1)蚊香器工作一会儿,人就能闻到蚊香片气味,这是气体分子在空气中的___________现象。
(2)若蚊香器正常工作的电功率为,则电路电阻值的大小为多少_________?工作消耗电能为多少_________?
(3)家用电器待机时也消耗电能,某些电视机机顶盒待机的功率可达蚊香器正常工作功率的3倍,我们在日常生活用电时该如何有效节能?请写出一条有效措施_________。
(4)请从能量转化和转移角度并结合热敏电阻的电阻值变化特点,解释蚊香器通电后温度升高,并能自动保持一定温度的原因_________。
【答案】(1)扩散
(2) 9680Ω 0.05kW·h
(3)不使用电器时拔掉插头
(4)见详解
【详解】(1)人能闻到蚊香片气味,是因为气体分子在不停地做无规则运动,扩散到空气中,这是气体分子在空气中的扩散现象。
(2)[1]根据可知,电路电阻值的大小为
[2]根据可知,工作10h消耗电能为
(3)日常生活中为了有效节能,可以做到随手关闭用电器,不使用电器时拔掉插头等。
(4)蚊香器通电后,电流通过热敏电阻做功,电能转化为内能,使热敏电阻温度升高。由图丙可知,热敏电阻的阻值随温度升高而增大,根据,在电源电压U不变时,电阻R增大,功率P减小,产生的热量减少。当产生的热量与向周围环境散失的热量相等时,温度就自动保持在一定温度。
2.(2025·山东·中考真题)近年来,我国探月工程不断取得突破性成果,并计划于2035年前基本建成月球科研站。为支撑月球科研站等深空探测重大工程。2025年4月29日,“天都一号”通导技术试验星成功完成全球首次白天强光干扰条件下的地月空间激光测距技术试验,有效拓展了激光测距技术的观测窗口,过程示意如图。研究人员表示未来嫦娥八号将会携带试验装置登陆月球开展试验,比如聚焦太阳光熔化月壤,获得可以用于月球科研站建设的材料等。月球环境近似为真空。g月大约是地球上g的。
(1)聚焦太阳光熔化月壤过程是_____能转化为_____能;
(2)测控站与“天都一号”间的信号传递利用的是_____;
(3)假定激光站和“天都一号”之间为真空环境,激光站发射激光和收到回波信号的时间间隔为2.5s,求激光站与“天都一号”间的距离;(激光的传播速度取)
(4)小明畅想未来在月球科研站内的生活:“未来在月球上,我的质量变小了,完成引体向上更轻松了。”请你对小明的畅想作出评析。
【答案】(1) 太阳 内
(2)电磁波
(3)3.75×108m
(4)见解析
【详解】(1)[1][2]聚焦太阳光熔化月壤,是将太阳能转化为内能,使月壤的温度升高从而熔化。
(2)电磁波可以传递信息,且传播不需要介质,月球是真空环境,因此测控站与“天都一号”间的信号传递利用的是电磁波。
(3)已知激光站发射激光和收到回波信号的时间间隔为2.5s,则激光站与“天都一号”间的距离
(4)质量是物体的一种基本属性,与形状、状态、所处空间位置无关,因此在月球上质量不变;月球上g月大约是地球上g的,根据G=mg,在质量m不变的情况下,重力G会变小,做引体向上时需要克服的重力变小,所以完成引体向上会更轻松,小明说质量变小是错误的,说完成引体向上更轻松是正确的。
3.(2025·山东青岛·中考真题)能量与生产生活及社会发展密切相关,它是由不同能源提供的。我国大力发展风能和太阳能等新能源,在新能源的开发和利用方面走在了世界前列。
(1)下列属于可再生能源的是________(填写序号)。
①核能 ②水能 ③天然气 ④石油
(2)2024年9月,我国自主研制的全球单机容量最大的海上风电机组“”成功并网发电,标志着我国在超大型海上风力发电技术上取得了重大突破。它每年的发电量可达,相当于________煤完全燃烧放出的热量()。
(3)太阳能是人类能源的宝库,人们利用太阳能的方式有多种。
①太阳能热水器是通过________的方式增加水的内能。某太阳能热水器能将吸收太阳能的转化为水的内能,它将质量为,初温为的水加热到,需吸收的太阳能为________J。
②小明想设计一款高效节能的太阳能路灯,光控开关S1白天和触点1接触,太阳能电池板为蓄电池充电,晚上和触点2接触,蓄电池给路灯供电。时控开关S2晚上12点前与触点3接触,电功率较大的路灯L1发光,晚上12点后与触点4接触,电功率较小的路灯L2发光。现有太阳能电池板、蓄电池、路灯L1和L2、单刀双掷开关S1和S2,请帮小明设计并连接符合要求的太阳能路灯电路图。
【答案】(1)②
(2)
(3) 热传递
【详解】(1)可再生能源是指在自然界中可以不断再生、永续利用的能源。
①核能:核燃料(如铀)是有限的,属于不可再生能源;
②水能:水在自然界中通过水循环不断再生,属于可再生能源;
③天然气:是化石燃料,形成需要漫长时间,属于不可再生能源;
④石油:是化石燃料,形成需要漫长时间,属于不可再生能源。
所以属于可再生能源的是②,故选②。
(2)每年产生的电能
需要完全燃烧的煤的质量
(3)[1]太阳能热水器吸收太阳能,将热量传递给水,使水的内能增加,是通过热传递的方式增加水的内能。
[2]水吸收的热量
需吸收的太阳能为
[3]根据题意,白天:光控开关 S1和触点1接触,太阳能电池板为蓄电池充电。 晚上:光控开关S1和触点2接触,蓄电池给路灯供电; 晚上 12 点前,时控开关S2和触点3接触,路灯L1发光; 晚上12点后,时控开关 S2和触点4接触,路灯L2发光。如图所示:
4.(2025·山西·中考真题)跨学科实践
制作简易汽轮机模型
热机对人类文明发展起着重要的推动作用。同学们成立了制作简易汽轮机模型的项目团队,制定了“项目提出——项目分析——项目实施——展示交流”的学习流程,研究了热机原理,收集材料组装了如图所示的汽轮机模型。
实验时向易拉罐内部注入大约半罐水,将去掉笔芯和尾塞的中性笔的尾端插入易拉罐内,用胶将罐的开口处密封。将易拉罐放置在支架上,笔的尖端对准小风扇的扇叶。点燃易拉罐下面的酒精灯,当有蒸汽喷出时,扇叶就转动起来。
(1)汽轮机模型工作过程的能量转化情况为:化学能__________________;
(2)某团队的同学们在测试过程中,发现扇叶不转动,出现这种现象的原因可能_________________;(答出一条即可)
(3)热机发展史也是一部热机效率提高史,在展示交流环节,对如何提高简易汽轮机效率,同学们进行了激烈讨论。请你依照“结构决定功能”的观念,从结构的角度思考,帮助他们提出一个可行性措施:_________________。
【答案】(1) 内能 机械能
(2)见解析
(3)见解析
【详解】(1)[1][2][3]酒精燃烧,是将酒精内部的化学能转化为内能释放出来,然后将内能通过热传递转移给水和易拉罐,水吸热迅速的汽化,形成大量的水蒸气,水蒸气对扇叶做功,将水蒸气的内能转化为扇叶的机械能。
(2)在测试过程中,发现扇叶不转动,可能水蒸气的内能太小,笔尖喷出的蒸汽太少。
(3)在易拉罐上半部分覆盖保温层,可以减少热量的损失,提高汽轮机效率。
5.(2025·四川成都·中考真题)小罗和小韩利用周末对部分交通信号灯进行了考察研究。
(1)他们讨论后有以下认识,你认为不合理的是( )
A.利用光的信息特性,交通信号灯通过不同颜色灯光发出指令
B.利用大数据信息设计红、绿灯的配时方案,可减少交通拥堵
C.交通信号灯使用的高亮度LED光源,是用超导材料制成的
D.交通信号灯需要有可靠的绝缘、防水措施,以确保电路安全
(2)他们发现有的路口使用移动式交通信号灯,如图。查阅资料得知,这种交通信号灯正常工作时,电压为12V,总功率为4W,其总电流与常见家用电器______(选填“电吹风”“电风扇”“空调”)的额定电流最接近。
(3)该移动式交通信号灯由蓄电池提供电能,蓄电池充满电可使其连续正常工作6天,若蓄电池72%的电能被信号灯有效利用,蓄电池充满电时储存的电能为_____J。
(4)他们利用已有的知识和经验,设计出模拟东、北方向红灯和绿灯指令的简易电路图,下列四个电路中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】(1)C
(2)电风扇
(3)
(4)D
【详解】(1)A.交通信号灯通过不同颜色(红、黄、绿)传递指令信息,利用了光的信息特性,故A不符合题意;
B.把采集的交通态势数据实时输入到大模型,利用大数据推理出最佳信号配时方案,可减少交通拥堵,故B不符合题意;
C.交通信号灯使用的高亮度LED光源,是用半导体材料制成的,超导材料的电阻为零,不能制作发光元件,故C符合题意;
D.户外设备需绝缘、防水以确保安全,所以交通信号灯需要有可靠的绝缘、防水措施,故D不符合题意。
故选C。
(2)其总电流为
电吹风的功率约2000W,额定电流约
电风扇的功率约60W,额定电流约
空调的功率约1000W,额定电流约
其总电流与电风扇的额定电流最接近。
(3)信号灯有效利用的电能W=Pt=4W×6×24×3600s=2.0736×106J
蓄电池充满电时储存的电能
(4)A.由图可知,开关S接1时,向东方向的绿灯和红灯亮,开关S接2时,向北和向东放出的绿灯和红灯都亮,故A不符合题意;
B.由图可知,开关S接1时,向北方向的绿灯亮,开关S接2时,向北和向东方向的红灯亮,故B不符合题意;
C.由图可知,开关S接1时,电源被短路,可能会烧坏电源,故C不符合题意;
D.由图可知,开关S接1时,向北方向的红灯亮,向东方向的绿灯亮,开关S接2时,向北方向的绿灯亮,向东方向的红灯亮,故D符合题意。
故选D。
6.(2025·天津·中考真题)在跨学科实践活动中,同学们制作了如图所示的“浮力秤”,用来称量物体的质量。圆柱形薄壁外筒足够高且内装足量的水,带有秤盘的圆柱形浮体竖直漂浮在水中,浮体浸入水中的深度为。已知浮体横截面积为,外筒横截面积为,水的密度为。
(1)浮体和秤盘的总质量为______;
(2)秤盘中未放物体,在水面位于浮体的位置标为“0”刻度线;秤盘中放质量为的砝码,在水面位于浮体的位置标为“”刻度线。请推导出这两条刻度线间的距离的表达式;
(3)为了测算该“浮力秤”的最大测量值,先把带有秤盘的浮体直立在外筒底部(图),再向外筒内缓慢注水,外筒底部受到水的压强与注入水质量的关系如图所示。当外筒底部受到水的压强至少为时,此“浮力秤”能够达到最大测量值,该最大测量值为______。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)如图,带有秤盘的圆柱形浮体竖直漂浮在水中,浮体浸入水中的深度为,则浮体和秤盘的总重力为
则浮体和秤盘的总质量为
(2)浮力秤始终漂浮,浮力等于重力,则
则有
解得
(3)从浮力秤恰好漂浮到外筒底部受到水的压强为时,加入的水的重力为
则称量的物体质量最大时,浮力秤深度变化量为
结合(2)中解析式则有
解得最大测量值
7.(2025·四川达州·中考真题)中药房使用的杆秤,在我国有几千年的历史。如甲图所示,盘中置物,手提提纽。右移秤砣,使杆秤水平平衡。“能工巧匠”小组参加了“制作简易杆秤”活动。请你根据活动过程,完成下列问题:
(1)制作原理:杆秤是根据______条件制成。如乙图,用轻质木棒作为秤杆,细线系上一个质量为m的物体作为秤砣,空小盆挂在A点作为秤盘,在O点挂粗绳作为提纽,______点相当于杠杆的支点。
(2)乙图中,秤盘内未放称量物,调节秤砣位置使杆秤水平平衡,在秤杆上悬挂秤砣细线的位置做标记,该标记处对应的刻度为______g。
(3)乙图中,当称量物质量增大时,秤砣应向______(选填“左”或“右”)移动。
(4)为了增大杆秤量程,可采用______(选填“增大”或“减小”)秤砣质量的方法。
(5)该小组设计了一个测量秤砣密度的方案:在乙图中取下秤盘后,A端悬挂秤砣,在C端施加竖直向下拉力时,木棒水平平衡,如丙图;把秤砣浸没在一个盛有适量液体的圆柱形容器中,液体深度变化0.02m,液体对容器底部压强变化了160Pa,在C端施加竖直向下拉力时,木棒再次水平平衡,如丁图。已知。秤砣密度为______(整个过程秤砣不吸液,液体未溢出,秤砣与容器底未接触,g取10N/kg)。
【答案】(1) 杠杆平衡 O
(2)0
(3)右
(4)增大
(5)8.8×103
【详解】(1)[1]杆秤准确称量前,秤杆在两个力的作用下围绕固定点转动,是杠杆,杆秤准确称量时,秤杆保持静止状态,此时可读出物体质量,故当杠杆平衡时才能读出质量的大小,利用的是杠杆平衡条件。
[2]图乙中,杆秤在秤盘和秤砣提供的力的作用能围绕点O转动,故O点是支点。
(2)秤盘未放称量物,所测物体的质量为0g,故标记处对应的刻度为0g。
(3)把图乙中对应的杠杆五要素标出来,如图所示:
根据生活经验,称量物体时l1、F2保持不变,称量物质量增大,就使的其提供的力F1增大,根据杠杆平衡条件可得,即l1、F2保持不变,F1增大时,l2就变大,所以秤砣应向右端移动。
(4)增大杆秤量程,就是指秤砣在相同位置时,能测量出的质量更大,根据“小问3详解”中的图形,增大杆秤量程就是在l1、l2保持不变时,改变什么条件,能满足F1增大,根据杠杆平衡条件的变形公式可知,当增大F2时,可使F1增大,即增大秤砣提供的力时,可增大量程,而增大秤砣的质量,可以增大秤砣提供的力。
(5)秤砣浸没时,液体深度变化0.02m,液体对容器底部压强变化了160Pa,则液体的密度
将图丙、图丁中杠杆五要素画出来,如图所示:
由杠杆平衡条件可知:
图丙………………………………①
图丁……………………②
①÷②可得
化简可得
即
因为秤砣完全浸没,则秤砣的体积等于排开液体体积,即V秤砣=V排
则
则
即。
知识1 跨学科实践
一、跨学科实践——制作隔音房间模型
1. 核心知识与物理原理
核心物理原理主要涉及声音的产生与传播、声音的反射与吸收、隔音材料的选择等声学知识。
2. 跨学科知识融合
工程技术学科:隔音结构的设计与搭建;材料的选择与组装工艺。
材料科学:不同材料的吸音和隔音性能比较;各类隔音材料的物理特性。
日常生活学科:校园或居家的噪声来源分析与治理方案设计。
3. 实践任务
(1)分析隔音需求,明确噪声来源和传播路径;(2)选择适当的隔音材料;(3)设计并在小组合作中搭建隔音房间模型;(4)测试隔音效果并进行优化改进;(5)展示交流成果。
二、跨学科实践——探索厨房中的物态变化问题
1. 核心知识与物理原理
厨房中的常见物态变化包括六种基本类型:水的沸腾(液态→气态,汽化)、冰的熔化(固态→液态,熔化)、油脂的汽化(液态→气态,汽化)、水蒸气的液化(气态→液态,液化)、冰箱中食物的凝固(液态→固态,凝固)与熔化,以及冷冻室中冰的升华(固态→气态,升华)和凝华(气态→固态,凝华)。本实践的核心物理原理涉及物态变化过程中能量的吸收与释放:熔化、汽化、升华过程吸热;凝固、液化、凝华过程放热。
2. 厨房具体案例分析
煮饺子过程中的物态变化:水沸腾时发生汽化,水蒸气遇冷在锅盖或碗壁上发生液化形成小水珠。煮饺子过程中传统的“点水”做法(俗称“三滚饺子两滚面”)可以降低破皮的风险,其实质是通过加入冷水使沸腾暂时中断,避免饺子皮因过度受热而破裂。
炒菜过程中的物态变化:油温过高时油脂发生汽化产生油烟;水蒸气遇冷液化在锅盖内侧形成小水珠;炒菜时水分蒸发(汽化)带走热量。
冰箱中的物态变化:冷藏室中食物的凝固与熔化,冷冻室中冰的升华和凝华。
3. 跨学科知识融合
化学学科:烹饪过程中食材的化学变化(如淀粉糊化、蛋白质变性),油脂在高温下的化学反应。
生物学科:食材在烹饪过程中细胞结构的变化,微生物的杀灭与食品保存。
食育与生活学科:营养搭配、烹饪技巧、节能烹饪习惯(如合理使用灶具大小、利用余热)
4. 实践任务
(1)观察并记录厨房中的物态变化现象;(2)观看食品烹饪过程视频,分析存在的问题及改进方法;(3)在家人的帮助下完成一道食物的烹饪,结合改进意见进行实践检验。
三、跨学科实践——制作望远镜
1. 核心知识与物理原理
光学原理:望远镜由两组凸透镜组成——靠近被观察物体的凸透镜叫物镜,靠近眼睛的凸透镜叫目镜。物镜相当于照相机的镜头,成倒立、缩小的实像;目镜相当于放大镜,成正立、放大的虚像,把物镜所成的像再放大一次。选择焦距较长、直径较大的凸透镜作为物镜,焦距较短、直径较小的凸透镜作为目镜,可以更好地成像。
视角原理:视角是人眼对物体大小的主观感受。物体离眼睛越近,视角越大,看到的物体越大。望远镜通过增大物体在视网膜上成像的视角,使远处的物体看起来更大。
组合成像:通过凸透镜的组合实现二次成像,学生需要应用凸透镜成像规律分析目镜和物镜之间的最佳成像距离。
2. 跨学科知识融合
数学学科:计算焦距及透镜组合距离的确定;测量物距与系统总长以确定最佳成像位置。
工程技术学科:镜筒的结构稳定性设计与搭建;透镜的精确安装与光学轴线校准;望远镜各部件的精确对接。
美术与设计学科:望远镜外观的装饰与美化设计,提升作品的艺术性和完成度。
科学与技术史:了解望远镜的发展历程(从伽利略用自制望远镜观察月球,到当代巨型天文望远镜),体会科学技术对社会发展和人类生活的重要影响。
3. 实践任务
(1)探究望远镜成像原理,了解望远镜的基本结构;(2)设计方案,绘制结构图;(3)选用合适器材(凸透镜、镜筒材料等)制作望远镜并调试;(4)用望远镜观察远处物体,检验成像效果并进行改进。
四、材料与社会发展
1. 核心知识与物理原理
核心物理知识涉及密度、导热性、导电性、强度、韧性、弹性等物质物理性质。
典型新材料案例分析:
气凝胶——世界上最轻的固体,密度仅为3 mg/cm³(空气密度为1.29 kg/m³)。气凝胶中80%以上是空气,具有超高的吸附力、极佳的吸油和隔热效果:一寸厚的气凝胶相当于20-30块普通玻璃的隔热能力;把气凝胶放在玫瑰与火焰之间,玫瑰丝毫无损。它最高能承受1400℃的高温,压缩80%后仍可恢复原状,耐磨且富有弹性。
碳纤维——轻质、刚性好、冲击吸收性好,广泛应用于高端自行车、航空航天等领域。
PTFE膜——杭州亚运会棒球馆顶部采用的覆膜材料,在极大程度减轻场馆顶部质量的同时保证自然采光,且能承受高温、不易变形,密度小、透光性好、耐高温。
2. 跨学科知识融合
化学学科:新材料的化学组成与结构;材料的化学稳定性与安全性分析。
工程技术学科:新材料在工程实践中的具体应用场景;材料选择对产品性能的影响。
地理与社会学科:新材料资源的分布与开发;新材料技术对社会发展和经济进步的推动作用。
环保与可持续发展:新材料的环保特性、可回收性以及对生态环境的影响评估。
3. 实践任务
(1)了解气凝胶、碳纤维、PTFE膜等新型材料的特点及其应用;(2)分析新材料如何通过物理特性解决传统材料无法满足的实际需求;(3)体会新材料技术的研发与应用对社会发展的深远影响,展望未来新材料的应用前景。
五、跨学科实践——制作简易活塞式抽水机
1. 核心知识与物理原理
本实践的核心物理原理是 大气压强的应用。活塞式抽水机的核心结构包括圆筒、活塞、阀门A/B(分别位于活塞上和抽水机底部)、进水管和出水管。
工作原理——“提—压—再提”三步循环:
提活塞:活塞向上移动时,下部空间体积变大,内部压强减小。当腔内气压小于外界大气压时,底部阀门B打开、活塞上的阀门A关闭。大气压强将水从进水管推进圆筒下部。
压活塞:活塞向下移动时,下部空间体积变小,内部水压增大。当腔内水压大于外界大气压时,底部阀门B关闭、活塞上的阀门A打开。水压将水推进圆筒上部,并从出水管流出。
再提活塞:再次向上提活塞,重复第一阶段的吸水过程,如此周而复始,实现连续抽水。
关键条件:圆筒与活塞间必须保持良好密封,防止漏气导致气压差消失;阀门只能单向开启,确保水流方向正确。
2. 跨学科知识融合
工程技术学科:抽水机的结构设计与精度要求;各部件的尺寸匹配与加工工艺;材料的选用与工艺设计。
材料科学:活塞的密封材料选择(橡胶、皮革等);不同材质的耐水性和耐用性对比。
生活与历史学科:了解活塞式抽水机的历史(古代压水井等)及其在现代生活中的应用。
地理学科:不同地区的地下水位与取水条件分析。
3. 实践任务
(1)拆解活塞式抽水机的结构,认识每个部件的功能;(2)观看工作原理动画,理解“提—压—再提”三步运行的逻辑;(3)选用合适的材料(圆筒、活塞、阀门材料等)制作简易抽水机;(4)测试抽水效果,分析问题并进行优化改进。
六、跨学科实践——制作微型密度计
1. 核心知识与物理原理
本实践的核心物理原理是 物体的浮沉条件和阿基米德原理。密度计是根据物体漂浮时受到的浮力等于重力,且浸入液体深度随液体密度变化的原理工作的。当密度计漂浮在液体中时,F浮 = G物;由阿基米德原理F浮 = ρ液 g V排可知,ρ液 = G物 / (g V排),液体的密度越大,密度计浸入液体中的体积越小(露出液面的部分越多),浸入深度与液体密度呈反比关系。
2. 跨学科知识融合
数学学科:标定密度计刻度线,建立浸没深度与液体密度的函数关系;误差分析与数据处理。
工程技术学科:密度计结构设计(配重、校准、重心调校),保证其在液体中稳定漂浮。
化学学科:不同化学液体的密度测量需求,如酒精、盐水、酸溶液等的检测;密度计在各行业中的应用。
3. 实践任务
(1)设计密度计的结构方案;(2)选择合适的管材和配重材料;(3)制作简易密度计;(4)标定刻度,测量不同液体(清水、盐水、酒精等)的密度;(5)检验测量准确度并进行调整改进。
七、制作潜水艇模型跨学科实践活动
1. 核心知识与物理原理
本实践基于人体通过调节水箱中的储水量改变潜水艇所受的重力,从而实现潜水艇在水中的上浮、下潜和悬浮。核心物理原理为 阿基米德原理和物体的浮沉条件。通过数学和实验探究得出浸在液体中的物体所承受浮力等于它排开的液体所受到的重力。
物体在液体中的浮沉取决于重力和浮力的大小关系:F浮 > G物时物体上浮;F浮 < G物时物体下沉;F浮 = G物时物体可以悬浮在液体中任一深度。利用这一原理,潜水艇通过调节自身重力来实现浮沉控制。
2. 跨学科知识融合
工程技术学科:潜水艇模型的整体结构设计与构建;零件的装备、密封性及检测工艺;设计图纸、方案、建造与调试的全流程工程实践。
材料科学:船体材料的浮力与重量之间的协调;潜艇模型中能实现注水和排水的水箱装置的设计。
数学学科:分析物体在液体中的受力平衡,建立浮力和排开液体体积之间的定量关系;计算潜水艇所受浮力及模型各部分的尺寸比例。
3. 实践任务
(1)探究物体沉浮的原因,掌握浮沉条件的物理原理;(2)设计潜水艇模型的结构方案;(3)选择合适的材料制造潜水艇模型(如塑料瓶、注射器作为水箱等);(4)调试模型的浮沉功能,确保能够在水中随意沉浮,满足验收标准;(5)展示模型并交流设计思路。
八、跨学科实践——制作简易杆秤
1. 核心知识与物理原理
本实践的核心物理原理是 杠杆平衡条件:动力 × 动力臂 = 阻力 × 阻力臂(F₁×L₁ = F₂×L₂)。杆秤由杠杆(秤杆)、支点(提纽)、力臂(秤杆上的刻度)和秤砣等组成。制作时需要准确确定支点位置、测量力臂长度,保证杠杆平衡。杆秤的秤杆上刻有均匀或不均匀的刻度,用以指示被测物体的质量。
2. 跨学科知识融合
数学学科:力臂的精确测量与杠杆平衡方程的计算;刻度划分的数学建模;误差分析。
工程技术学科:杆秤的结构稳定性设计;重心位置的调整与平衡校准;材料的强度和耐久性考量。
历史与文化学科:杆秤作为中国传统计量工具的文化意义和历史演变;古代度量衡制度概念。
社会生活学科:杆秤在古代商贸和日常生活中的重要作用。
3. 实践任务
(1)认识杆秤的基本结构(杠杆、支点、力臂、秤砣);(2)理解杠杆平衡条件在设计中的运用;(3)选用木杆或金属杆、秤砣等材料制作简易杆秤;(4)确定支点位置,进行平衡校准,划分刻度;(5)用自制杆秤测量物体质量,检验精度并优化改进。
九、跨学科实践——制作简易热机模型
1. 核心知识与物理原理
本实践的核心物理原理是 热机将内能转化为机械能的工作原理。四冲程汽油机由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成,每个冲程中能量的转化形式不同:压缩冲程机械能转化为内能,做功冲程内能转化为机械能。
蒸汽船模型原理:在铜制容器中盛水,用酒精灯加热。水沸腾汽化产生水蒸气(内能增加),水蒸气从铜管喷出时产生反冲推力推动蒸汽船行驶,这一过程中高温高压水蒸气的内能转化为船的机械能,与热机的做功冲程能量转化相同。
酒精火箭模型原理:在塑料瓶中喷入酒精,用电火花发生器点燃酒精气体,剧烈燃烧产生的大量高温高压气体推动瓶盖飞出,内能转化为机械能。
水火箭原理:通过压缩空气使水从“火箭”尾部向下喷出,产生反冲推力推动“火箭”飞向空中。
2. 跨学科知识融合
工程技术学科:热机模型结构设计与部件组装(如易拉罐作为主体、吸管作为排气管等);工具的规范使用(剪刀、锥子、美工刀等),注意学生使用的安全性。
材料科学:材料导热性、韧性的选择对能量转化效率的影响;耐高温材料的选用。
化学学科:燃料燃烧的化学反应(汽油、酒精的燃烧产物及排放);燃料燃烧释放内能的化学原理;热机尾气中CO、NOx等污染物对环境的影响。
环境科学与社会发展:热机效率低下导致的能源浪费和污染物排放对环境造成破坏;新能源汽车减少污染的意义;增强环保与可持续发展意识。
3. 实践任务
(1)设计简易热机模型的制作方案;(2)准备所需材料(易拉罐、硬纸板、吸管灯等);(3)按照规范步骤完成模型制作;(4)进行初步调试,检验能否实现“内能转化为机械能”的基本功能;(5)记录数据,分析能量损耗原因,提出改进措施并优化模型。
十、跨学科实践——制作简易调光台灯
1. 核心知识与物理原理
本实践的核心物理原理是 滑动变阻器改变电路电流的原理。通过改变接入电路中电阻丝的长度,改变电路的总电阻,进而改变电路中的电流强度。灯光亮度随电流大小变化,电流越大灯泡越亮,电流越小灯泡越暗。
电路连接方式为串联电路:电源、开关、滑动变阻器、小灯泡依次串联,电流表的接线用于测量电流,通过滑动变阻器的调节改变电流,观察灯泡亮度的变化。学生需要掌握电路连接的基本方法,理解电路元件的作用(包括电源提供电压、开关通断电路、滑动变阻器调节电流、灯泡将电能转化为光能等)。
2. 跨学科知识融合
工程技术学科:台灯结构设计、稳定性和安全性考量;电路布线、造型设计、外观制作等设计实践活动。
美术与设计学科:将台灯制作与“光影设计”相融合,让学生在调试滑动变阻器的同时,思考灯光亮度对空间氛围和视觉感受的影响。
日常生活学科:台灯在日常学习和家居环境中的应用场景分析;节能意识与视觉舒适度评价。
3. 实践任务
(1)探究滑动变阻器改变电流的工作原理;(2)设计调光台灯的电路方案;(3)选用合适电器元件(电源、滑动变阻器、小灯泡、开关、导线等)进行电路连接和外壳设计;(4)调试灯光亮度变化效果;(5)展示并交流设计思路和成果。
十一、跨学科实践——为家庭节约用电提建议
1. 核心知识与物理原理
本实践的核心物理知识包括:电能与电功的计算(W = Pt,电能等于功率乘以时间)、电功率的概念(P = UI,用电器的功率等于电压乘以电流)、能源效率(有用功/总功,评价电器的能效等级)、能源分类(可再生能源与不可再生能源的理解)。
2. 跨学科知识融合
数学学科:调查家庭用电数据并统计能耗;分析各时段用电峰值与低谷,根据电价变化计算节约电能带来的经济效益;建立节能效果评估模型。
工程与生活学科:识别和纠正家庭用电习惯,提出改进方案如下:将传统白炽灯换成LED灯(美光技术节能80%以上),选用能效标识为一级的家用电器(空调、冰箱、热水器等),减少待机能耗;合理设置空调的合适值——夏季设定不低于26℃,冬季设定不高于20℃;养成随手关灯习惯。
环境与社会学科:节约用电对环境保护和能源可持续发展的意义;培养绿色生活理念和社会责任感。
3. 实践任务
(1)调查家中能源使用情况,设计统计表格,记录各用电器的功率、使用时长和能耗估算;(2)分析调查结果,结合物理原理选取优先优化的对象(如照明、空调、待机耗电等);(3)提出具体的节约用电方案;(4)估算节能效果并形成书面建议报告;(5)向家长或社区推广节能方案,体验知识应用于实际生活的意义。
十二、跨学科实践——为家庭电路做设计
1. 核心知识与物理原理
本实践的核心物理知识包括:家庭电路的基本结构(进户线→电能表→总开关→熔断器→用电器)、电路连接方式(用电器并联于电路中)、熔断器的作用(过载或短路时自动切断电路,起保护作用)、电功率计算(P = UI,用于规划各支路的电流负荷)、家庭电路的安全要求和用电规范——各支路需合理分配负载,防止过流引发火灾。
2. 跨学科知识融合
数学学科:通过统计家庭用电器的功率,规划电路负载分配,计算各支路的电流负荷;确保在用电高峰期各支路电流不超过熔断器和导线所能承受的额定电流,避免过载。
工程技术学科:电路布线方案的设计、导线规格的选择、熔断器和开关的位置确定等工程实践活动。
安全与德育:渗透“安全用电”意识和“绿色生活”理念,将技术设计与人文关怀相结合。
3. 实践任务
(1)设计调查问卷或调查表,了解家庭各类用电器的位置、功率及使用情况;(2)根据统计结果分析是否出现过载风险;(3)根据电路布局规范(并联分配)等设计家庭电路设计方案;(4)标注熔断器、开关的适当位置,说明设计思路和安全考量;(5)编写一份家庭用电安全管理建议书。
十三、跨学科实践——制作简易直流电动机
1. 核心知识与物理原理
本实践的核心物理原理是 通电导体在磁场中受力。处于磁场中的通电导体受到安培力的作用使其产生运动。电动机工作原理为:通电线圈在磁场中受到安培力的力矩作用,线圈的平面与磁场方向成一定夹角时产生持续旋转。电动机能将电能转化为机械能。
学生需要理解电动机的基本结构:磁极(提供磁场)、线圈(通电导体)、换向器(改变线圈内电流方向,使线圈持续向同一方向旋转)。
2. 跨学科知识融合
工程技术学科:电动机的结构设计与精度控制;线圈绕制工艺;轴与轴承的对中与润滑;电机模型调试的调试和维修。
材料科学:导线的选择(漆包铜线)、磁铁的选择(磁性强度)、绝缘材料的选择等。
数学学科:线圈匝数与磁场作用力的关系;转速与电流大小的关系分析;数据统计。
3. 实践任务
(1)探究磁场对通电导体的作用原理;(2)设计简易直流电动机的结构方案;(3)选用漆包铜线、磁铁、支架等材料;(4)制作电动机模型并进行调试,确保线圈能够连续旋转;(5)分析影响转速的因素(如电流大小、磁场强度等),进行优化改进。
十四、跨学科实践——为节约能源设计方案
1. 核心知识与物理原理
本实践的核心物理知识包括:能源的分类(可再生能源与不可再生能源),能量守恒定律和能量转化效率的计算与评价,热传递的相关知识在房屋保温中的运用,能量转化过程中的能量损耗分析方法。
2. 跨学科知识融合
化学学科:化石能源(煤、石油、天然气)燃烧的化学反应及CO₂等污染物的生成机理,大气污染物对大气环境的影响;新能源材料(锂离子电池、太阳能电池等)的化学储能原理。
生物学科:生态系统与能源循环的关系;绿色植物通过光合作用吸收CO₂、调节室温,对能源消耗的间接影响;生物质能的利用及其与环境的协调性。
地理学科:区域能源分布特点(太阳能、风能、水能等自然资源的区域差异);气候对能源消耗的影响(如北方冬季供暖需求与南方夏季制冷需求差异);用地理知识制定更有地域针对性的节能方案。
数学学科:能耗数据的统计与定量分析;通过数据对比评估节能方案的实际效果;节能措施的成本-效益预算与计算。
工程与建筑学科:建筑保温材料的选择;房屋气密性优化设计;热传递原理在房屋设计中的应用——理解建筑保温隔热中的热学原理,选择合适的保温材料以降低能源消耗。
环境科学与社会发展:“双碳”目标(碳达峰、碳中和)实现的路径和措施分析;探讨“新能源的研发与应用”对社会可持续发展的深远影响。
3. 实践任务
(1)选择家庭、校园或社区中的一定范围作为调研对象,记录能源使用情况(电器使用时长、水电气账单、电器能效标识等);(2)识别主要能源浪费环节,分析原因;(3)结合热学、电学等物理知识及多学科方法,设计包含具体节能措施的实施方案(如LED灯替换、太阳能利用、保温材料使用等);(4)评估节能方案的预期效果和可行性;(5)以正式方案报告或提案形式呈现,并向相关群体进行展示推广。
1.(2026·山西晋中·一模)如图为我国自主设计的“望宇”登月服,该登月服可以应对极端的温度环境(月球上昼夜温差超过)、月尘侵蚀、碰撞、辐射等挑战,并具有轻便的特点。关于制造“望宇”登月服的材料具备的物理属性,下列说法正确的是( )
A.导热性好 B.抗腐蚀性弱
C.密度大 D.防辐射
【答案】D
【详解】A.月球昼夜温差极大,登月服需要隔热维持舱内温度,因此材料需要导热性差,故A错误;
B.登月服需要应对月尘侵蚀,因此材料需要抗腐蚀性强,故B错误;
C.登月服要求轻便,体积相同时,密度越小的材料质量越小、越轻便,因此材料需要密度小,故C错误;
D.月球环境存在辐射,登月服需要应对辐射挑战,因此材料需要具备防辐射的属性,故D正确。
故选D。
2.(2026·辽宁营口·一模)(多选)在跨学科实践“为家庭电路做设计”的活动中,同学们所提观点合理的是( )
A.各分支回路之间是并联的
B.可以同时使用多个大功率用电器
C.不弄湿用电器,不允许损坏绝缘层
D.总功率大的分支回路要选用粗一些的导线
【答案】ACD
【详解】A.家庭电路中各支路之间互不影响,是并联的。故A符合题意;
B.同时使用多个大功率用电器,会导致干路中电流过大,损坏电路甚至引起火灾。故B不符合题意;
C.用电器沾水变湿或者绝缘层破损,容易造成触电事故。故C符合题意;
D.支路工作总功率大,工作时导线中电流大,使用的导线越粗,允许通过的最大电流越大。故D符合题意。
故选ACD。
3.(2026·安徽阜阳·二模)在“制作隔音房间模型”的跨学科实践活动中,小明对几种隔音材料的隔音性能进行了测试。他将声源放在鞋盒内,在其四周铺满厚度相同的隔音材料,在同一位置用噪声仪测量声音的强度,并记录在表中。下列说法正确的是( )
材料名称
M
N
Q
安装材料前声音强度(dB)
70
70
70
安装材料后声音强度(dB)
50
42
47
A.噪声源选择音叉比闹钟效果好
B.测试时选择的隔音材料厚度可以不同
C.由表可知材料N的隔音效果比M、Q好
D.此次制作的隔音房间是在声源处减弱噪声的
【答案】C
【详解】A.机械闹钟发出的声音响度大,持续时间长,声音较为稳定,适合做实验声源;音叉振动时响度会越来越小而且不持久,故A错误;
B.探究不同材料的隔音效果时,为了使结果更准确,应选择厚度相同的隔音材料,故B错误;
C.分析表中数据,安装材料前后声音强度对比可知,N的隔音效果比M、Q好,故C正确;
D.此次制作的隔音房间,阻止声音的传播,是在传播过程中减弱噪声,故D错误。
故选C。
4.(2026·天津北辰·一模)跨学科实践小组制作了一个简易汽轮机装置。在易拉罐中装入适量的水,用酒精灯加热至沸腾,而后,蒸汽从管口喷出使风车转动。简易汽轮机工作过程中( )
A.酒精燃烧时,内能转化为化学能
B.管口喷出的“白气”是水蒸气
C.蒸汽被喷出时,内能转化为机械能
D.蒸汽的内能可以全部转化为风车的机械能
【答案】C
【详解】A.酒精燃烧时,将酒精储存的化学能转化为内能,故A错误;
B.水蒸气是肉眼不可见的气体,管口喷出的“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水滴,故B错误;
C.蒸汽喷出时推动风车转动,将蒸汽的内能转化为风车的机械能,故C正确;
D.能量转化过程中不可避免存在能量损耗,如内能散失、克服摩擦消耗能量等,蒸汽的内能不可以全部转化为风车的机械能,故D错误。
故选 C。
5.(2026·安徽安庆·一模)在跨学科实践活动中,小明用两个凸透镜制作了一个简易望远镜来观察远处的物体,其中A镜为物镜,B镜为目镜,其结构如图所示,下列说法正确的是( )
A.目镜成正立放大的实像
B.物镜成倒立放大的实像
C.物镜的作用是使远处的物体成像在目镜一倍焦距之内
D.A镜可以用近视眼镜替代
【答案】C
【详解】A.此望远镜的目镜相当于放大镜,成正立、放大的虚像,故A错误;
B.此望远镜的物镜相当于照相机,成倒立、缩小的实像,故B错误;
C.物镜的作用是使远处的物体成像在目镜一倍焦距之内,通过物镜的像通过目镜成正立、放大的虚像,故C正确;
D.镜为凸透镜,近视眼镜为凹透镜,镜不可以用近视眼镜替代,故D错误。
故选C。
6.(2026·江苏南京·模拟预测)在“探索厨房中的物态变化问题”跨学科实践活动中,下列说法不正确的是( )
A.蔬菜放置一段时间后会变蔫,是因为蔬菜中的水汽化了
B.打开冰箱,用湿手去拿冷冻室的肉块时,手往往会被肉“粘”住是因为水凝固了
C.拿刚出笼的馒头前,先将手沾点水,这样手不会被烫伤,这是利用了液化放热
D.煮饺子时,当水沸腾后继续加热,水量减少,因为水汽化了
【答案】C
【详解】A.蔬菜放置一段时间后变蔫,是因为蔬菜中的水由液态变为气态,散发到空气中,属于汽化现象,故A正确,不符合题意;
B.用湿手去拿冷冻室的肉块时,因为冷冻室温度很低,手上的水遇冷由液态变为固态,从而使手被肉“粘”住,属于凝固现象,故B正确,不符合题意;
C.拿刚出笼的馒头前,先将手沾点水,水遇到热的馒头会汽化,汽化过程是吸热过程,能使手的温度不会升得过高,从而避免被烫伤,故C错误,符合题意;
D.煮饺子时,当水沸腾后继续加热,水会吸收热量,由液态变为气态,发生汽化现象,所以水量会减少,故D正确,不符合题意。
故选C。
7.(2026·辽宁辽阳·一模)(多选)我国民俗活动丰富多彩,在立夏时节,有的地方会给孩子称质量,如图1所示,冀求孩子健康成长,俗称“立夏秤人”。如图2,已知秤砣的质量为3kg,篮子的质量为1kg,将小孩放入篮中,调整秤砣的位置,使杆秤处于水平平衡状态,秤杆上的刻度值即是小孩的质量(忽略绳重和杆重),此时OA=3cm,OB=10cm。下列说法正确的是( )
A.该杆秤的“0刻度线”在悬挂点O处
B.小孩的质量为9kg
C.要使该杆秤的量程变大,可将称的悬挂点O左移
D.若换更重的篮子,可以增大该杆秤的量程
【答案】BC
【详解】A.杆秤的0刻度是仅放篮子时秤砣的位置。根据杠杆平衡条件,,说明0刻度在点右侧,故A错误;
B.根据杠杆平衡条件,,代入数据得
解得,故B正确;
C.杆秤量程是最大可称的物体质量,当秤砣移到杆最右端时对应最大质量
将悬挂点左移,减小,增大,因此增大,量程变大,故C正确;
D.由可知,换更重的篮子后增大,减小,量程变小,故D错误。
故选 BC。
8.(2026·河南周口·一模)如图所示,是某兴趣小组自制的简易电动机。一块纽扣强磁体的上端磁极吸附在一根铁钉的底部,铁钉的尖端竖直地吸在一节干电池的正极上;将导线一端接在电池负极,若另一端接在磁体上,铁钉和磁体就会沿图示方向转动,其原理是___________。若想改变铁钉和磁体的转动方向,可以采取的措施是___________。
【答案】 通电导体在磁场中受到力的作用 将磁体的磁极对调/将电源的正、负极对调
【详解】[1]装置接通电路后,处在磁体产生的磁场中的通电导体受到力的作用,从而带动铁钉和磁体转动,因此原理为通电导体在磁场中受到力的作用。
[2] 通电导体在磁场中的受力方向与电流方向、磁场方向两个因素有关,因此想要改变转动方向,只需要改变其中一个因素即可:可以调换电源正负极改变电流方向,或者调换磁体磁极改变磁场方向。
9.(2026·广西钦州·一模)在制作简易调光台灯时,从节能角度考虑,应优先选用______(选填“白炽灯”或“LED灯”);如图为一种电位器结构示意图,要求滑片顺时针转动时,电位器接入电路中的阻值变小,应将接线柱______(选填“”或“”)接入电路。
【答案】 LED灯 bc
【详解】[1]相同亮度下,LED灯的电能转化为光能的效率远高于白炽灯,多余能量更少以热能形式浪费,相同亮度能耗更低,因此从节能角度优先选用LED灯。
[2]电位器通过改变接入电路的电阻丝长度改变电阻,要求滑片顺时针转动时阻值变小,说明接入的电阻丝长度变短,因此选接线柱bc。
10.(2026·云南昆明·一模)校园科技节开展“制作简易直流电动机模型”的实践活动,如图是小明制作与实践的过程:
(1)在图甲所示电路中闭合开关,通电线圈在______中受力而转动,但线圈无法持续转动。
(2)为了让线圈能持续转动,如图乙所示,在外部加装了换向器,该装置能使线圈刚转过平衡位置时,自动改变线圈中的______方向。
(3)小明利用漆包线、金属支架、强磁体、电源等器材完成了如图丙所示的模型组装。如图丁所示,制作线圈时,他将线圈一端漆皮全部刮除,另一端只刮半周,这样操作后能使线圈持续转动。图丙和图乙中线圈持续转动的原因是______(选填“相同”或“不相同”)的。
(4)下列两种设备与电动机原理相同的是______(选填“A”或“B”)。
A.动圈式话筒 B.扬声器
【答案】(1)磁场
(2)电流
(3)不相同
(4)B
【详解】(1)在图甲所示,线圈周围有磁体,存在磁场,电路中闭合开关,通电线圈在磁场中受力而转动。
(2)如图乙所示,在外部加装了换向器,该装置能使线圈刚转过平衡位置时,自动改变线圈中的电流方向,从而改变受力方向,使得线圈连续转动下去。
(3)如图丁所示,制作线圈时,他将线圈一端漆皮全部刮除,另一端只刮半周,这样操作后如图丙所示,可以使线圈在刚转过平衡位置时切断线圈中的电流,由于线圈具有惯性,所以可以转过后半圈,从而使线圈持续转动;而图乙是在线圈刚转过平衡位置时,自动改变线圈中的电流方向,从而改变受力方向,使得线圈连续转动下去,故图丙和图乙中线圈持续转动的原因是不相同的。
(4)电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力运动;动圈式话筒的工作原理是电磁感应;扬声器的工作原理是通电线圈在磁场中受力运动;故与电动机原理相同的是扬声器。
故选B。
11.(2026·江西九江·一模)在“为家庭节约用电提建议”的跨学科实践中,小明发现家里使用LED灯较多,于是他设计如图所示的实验来探究LED灯和白炽灯的发光效率。
【证据】
①晚上在一个封闭房间里,关闭所有灯光,分别让白炽灯、LED灯发光,取一张有文字的纸张。
②按照图甲、乙所示连接好电路,闭合开关,移动滑片,当恰好看清楚纸张上的字时,记录下电压表和电流表的示数,测量出纸张到灯的距离,实验数据如下表所示:
实验序号
光源
电压/V
电流/A
电功率/W
看清字的距离/cm
1
白炽灯
1
0.15
0.15
5
2
白炽灯
1.5
0.2
0.3
7
3
白炽灯
2.5
0.25
0.625
10
4
LED灯
1.5
0.1
0.15
10
5
LED灯
2
0.15
0.3
14
6
LED灯
2.5
0.25
0.625
20
【解释】
(1)分析1、4(或3、6)次实验可得,在实际电功率相同的情况下,LED灯看清字的距离_________(选填“远”或“近”),即发光效率高;
(2)分析_________两次实验可得,在看清字的距离相同的情况下,LED灯实际电功率低,发光效率_________;
【交流】
(3)实验中,小明用手摸白炽灯、LED灯的外壳,发现白炽灯的外壳比较热,这说明白炽灯效率低的原因是把_________能转化为了_________能;
(4)分析影响实验结果的因素_________(写一条即可);
(5)小明取来单个LED灯珠(正常发光时的电阻约为100Ω)和一只“3.8V 0.3A”的白炽小灯泡,串联接入电源电压为6V的电路中进行实验,闭合开关,发现LED灯珠亮而小灯泡不亮。检查后发现,电路既无短路也无断路,所有元件完好无损。请你猜想“LED灯珠亮而小灯泡不亮”的原因可能是_________
【答案】(1)远
(2) 3、4 高
(3) 电 内
(4)移动滑片,当恰好看清纸张上的字,凭肉眼判断不够准确
(5)小灯泡的实际功率很小
【详解】(1)比较1、4两次实验数据可知,LED灯看清字的距离为10cm,白炽灯看清字的距离为5cm,故LED灯看清字的距离更远,即发光效率高。
(2)[1][2]比较第3次和第4次实验数据可知,在看清字的距离都是10cm的情况下,LED灯的电功率为0.15W,而白炽灯的功率为0.625W,这说明在看清字的距离相同的情况下,LED灯实际电功率低,发光效率高。
(3)[1][2]用手触摸白炽灯和LED灯的外壳,发现白炽灯的外壳较热,这说明白炽灯效率低的原因是把电能转化为了内能,使得白炽灯的外壳在吸收了更多的热量的情况下,温度较高。
(4)即使是同一人,在不同情况下肉眼的分辨能力也会有所不同,凭肉眼判断不够准确。
(5)根据题意可知,所有元件完好无损,且电路不存在短路和断路。小灯泡正常发光时的电阻
假设小灯泡的电阻不会随温度的变化而变化,此时电路中的总电阻
电路中的电流
小灯泡的实际功率
故小灯泡的实际功率很小,导致看起来小灯泡不亮。
12.(2026·广东深圳·一模)跨学科实践:制作简易汽轮机模型
【项目提出】
(1)热机对人类文明发展起着重要的推动作用。同学们成立了制作简易汽轮机模型的项目团队,制作简易汽轮机模型。
【项目实施】
(2)设计并制作:设计方案如图所示。向易拉罐内部注入大约半罐水,将去掉笔芯和尾塞的中性笔的尾端插入易拉罐内,用橡皮泥将罐的开口处密封。将易拉罐放置在支架上,笔的尖端对准小风扇的扇叶。
(3)测试实验:点燃易拉罐下面的酒精灯,当有蒸汽喷出时,扇叶就转动起来。
①汽轮机模型工作过程的能量转化情况为:化学能→________→________。
②此汽轮机模型属于________(填“内”或“外”)燃机。
(4)实验改进:
①同学们在测试过程中,发现加热很长时间后,扇叶才开始转动,这是因为________;
②进行了调整后,再次测试,发现风扇转动得很慢。同学们交流后认为,这是蒸汽喷射力不足造成的。以下几种解决方案中你认为可行的是________。
A.增加酒精灯的高度,用其内焰加热
B.更换一个更细的喷嘴
C.降低小风扇的高度,使喷嘴对准风扇的中心
【答案】 内能 机械能 外 加热时间不足,无法产生足够的水蒸气 B
【详解】[1][2]点燃酒精灯,酒精燃烧,化学能转化为水的内能,水吸热汽化形成水蒸气,水蒸气喷出时推动扇叶转动,内能转化为机械能,所以汽轮机模型工作过程的能量转化情况为:化学能→内能→机械能。
[3]内燃机是燃料在气缸内燃烧的热机,而此汽轮机模型中,燃料(酒精)在易拉罐外部燃烧,属于外燃机。
[4]加热很长时间后扇叶才开始转动,与水蒸气的量有关,加热时间不足,无法产生足够的水蒸气。
[5]A.酒精灯内焰温度低,增加酒精灯高度用内焰加热,会使加热效率降低,不能解决蒸汽喷射力不足问题,故A错误。
B.更换更细的喷嘴,可增大蒸汽的流速,从而增大蒸汽喷射力,故B正确。
C.降低小风扇高度使喷嘴对准风扇中心,不能改变蒸汽喷射力大小,故C错误。
故选B。
13.(2026·湖南邵阳·二模)学校物理兴趣小组利用身边的简易材料如塑料瓶、筷子、玻璃球、橡胶管、胶水、剪刀等器材,设计并制作一个“简易活塞式抽水机”模型,如图甲所示,随后对其进行测试与优化。
(1)抽水机工作过程分为吸水、取水、出水三步,其中A阀门为吸水阀门,B阀门为取水阀门。当活塞向上运动时,水在________作用下推开阀门A进入塑料瓶;
(2)在取水过程中,当活塞向下运动时,阀门A关闭,阀门B将会________,水进入到活塞上部。在出水过程中,活塞向上运动,水从橡胶管流出,同时阀门A打开吸水;
(3)小组在测试过程中,发现上移活塞抽不上水,经排查发现是因为活塞和瓶壁之间密封不严,小明思考片刻后,先将活塞推到瓶底,然后往瓶内加水,接着向上拉活塞,顺利将水抽了上来。小明成功的原因是:_________________;
(4)小红同学发现,操作时需要一只手固定塑料瓶,另一只手推拉活塞,不太方便。受洗手液按压泵(如图乙)的启发,他建议在活塞底部增加一个________部件,实现按压后的自动回弹。
【答案】(1)大气压/大气压强
(2)打开
(3)排出瓶内原有空气,加水堵住了活塞与瓶壁间的缝隙防止漏气,使向上拉活塞时瓶内气压小于外界大气压,在大气压作用下将水抽入瓶中
(4)弹簧
【详解】(1)活塞向上运动时,活塞下方容器内体积变大、气压减小,小于外界大气压,水在大气压的作用下推开阀门A进入瓶中,利用了大气压的原理。
(2)活塞向下运动时,瓶内压强增大,阀门A受压关闭,水挤压阀门B,使阀门B打开,水进入活塞上部,为出水做准备。
(3)原本活塞密封不严,空气会从缝隙进出,无法使瓶内形成低于外界的气压。小明先推活塞到瓶底排出了瓶内空气,加水后水填满缝隙起到密封作用,向上拉活塞后瓶内气压远小于外界大气压,就可以在大气压作用下顺利抽水。
(4)观察图乙的洗手液按压泵结构,弹簧被压缩后可以依靠弹力恢复原状,因此在活塞底部增加弹簧,就可以实现按压后的自动回弹。
14.(2026·内蒙古呼和浩特·模拟预测)杆秤作为华夏国粹,制作轻巧、使用方便,曾是商品流通中的重要度量工具。
【项目提出】跨学科实践小组决定自制杆秤
【项目分析】杆秤由秤杆、秤砣、秤盘、提纽等组成,结构如图所示。
称量时将物体放在秤盘中,移动系秤砣的挂绳使秤杆水平平衡,
根据挂绳所处的位置就可以读出被称物体的质量。
制作杆秤时要考虑:材料的选择、提纽和秤盘位置的确定、零刻度及各刻度的标注等。
【项目实施】
(1)选材:选择秤杆时必须考虑________(选填“材质名贵”“外形美观”或“质地坚硬”);
(2)制作:①选取一根可忽略重力的杆做秤杆,在秤杆左端选择两点依次标上A、B,在秤杆的B处系上绳子作为提纽;将10g的小盘系上细绳固定在A处做秤盘;将20g的钩码系上细绳挂在提纽右侧做秤砣;手提提纽,若A端偏高,则应将秤砣向________(选填“左”或“右”)移动,使秤杆在水平位置平衡,如图所示,此时在________(选填“提纽”或“秤砣”)的位置标“0”刻度线;
②要制作最大称量100g、分度值2g的简易杆秤(“0”刻度线已标),请为杆秤标注刻度,简要叙述操作方案:_________。
(3)称量:用做好的杆秤称量一个土豆的质量。已知,忽略绳重,当秤杆在水平位置平衡时,
秤杆上秤砣的挂绳到B点的距离是30cm,则此土豆的质量为_______g。
(4)交流评估:质量不同的秤盘_______(选填“会”或“不会”)影响零刻度线的位置;为增大杆秤的最大称量值,可采取的方法是______。(写出一种即可)
【答案】(1)质地坚硬
(2) 左 秤砣 在秤盘上放100g砝码,移动秤砣,使秤杆在水平位置处于平衡状态,在秤杆上挂绳所处的位置标注刻度并写上数字“100”,0和100之间分为50等份,每一等份表示2g,依次标上相应刻度和数字。
(3)
110/
(4) 会 换用质量更大的秤砣/将提纽向左移动,减小提纽到秤盘的距离
【详解】(1)选材时,杆秤需要秤杆不易变形保证测量准确,因此必须选择质地坚硬的材料。材质名贵、外形美观不影响使用,不是必须考虑的因素。
(2)[1][2]A端偏高,说明杠杆右侧(秤砣侧)的力和力臂的乘积更大,根据杠杆平衡条件,向左移动秤砣可以减小秤砣的力臂,使杠杆平衡;此时秤盘为空,平衡后秤砣所在位置就是零刻度线,因此在秤砣位置标0。
[3]见答案
(3)根据杠杆平衡条件,放土豆平衡时(是秤砣到提纽的距离)
化简得
代入数据得
(4)[1]零刻度线用来平衡秤盘自身重力,秤盘质量不同,平衡时秤砣位置不同,因此会影响零刻度位置。
[2]由第3问解析可知,杆秤的最大称量为,由此可知,为增大最大称量可以换更重的秤砣,或将提纽左移减小提纽到秤盘的距离。
15.(2026·山西吕梁·一模)跨学科实践:为节约能源设计方案
人们在生产生活中会使用各种能源,某校科创小组想为节能和环保做出贡献,他们设计一款太阳能与风能集成电路,为家庭用电提供可行性方案,下面是部分资料信息:太阳能电池板的材料最主要的是晶体硅材料;光电转换最高效率为25%。其外形和电路原理如图所示。
(1)太阳能电池板的材料最主要的是晶体硅材料,它属于________(填“导体”“半导体”或“超导体”)。
(2)太阳能属于________能源(填“不可再生”或“可再生”);当太阳光照在晶硅体材料表面时,蓄电池相当于电路中的________。
(3)由于设计的太阳能板不能随太阳旋转,小明发现中午时蓄电池充电速度较快些,请就此现象提出一个可探究的科学问题________。
【答案】(1)半导体
(2) 可再生 用电器
(3)蓄电池充电速度与阳光照射角度有什么关系
【详解】(1)略
(2)[1]太阳能可以源源不断从自然界获取,属于可再生能源。
[2]太阳照在晶体硅材料表面时,转化为电能,相当于电源,提供给蓄电池,蓄电池相当于用电器,消耗电能并将其转化为化学能储存起来。
(3)略
16.(2026·广东江门·一模)风是永不枯竭的能源。自古以来风能就受到人们的青睐,帆船、风车都是对风能的利用。现在,由于电能的广泛利用,风力发电得到世界各国的高度重视。
(1)风力发电机是根据______原理制成的。风能是______(选填“一次”或“二次”)能源,为提高捕获风能的效率,叶片设计是风力发电机研制的核心技术之一,叶片截面制成图甲的形状,当风以图乙所示的角度流经叶片时,叶片会按______方向转动(选填“顺时针”或“逆时针”)。
(2)由于远海的风能资源更丰富,海上发电必定会向远海发展。远海发电机需安装在漂浮式基础上(如图丙),若它们的总质量达12000吨,则漂浮式基础的总体积至少需要______米3。(海水密度取)
(3)传统的火力发电不仅会释放各种大气污染物,而且效率不高,每生产1千瓦时的电能需要消耗标准煤约0.4千克。若功率为30000千瓦的风力发电机组工作24小时,相当于替代______吨标准煤。
【答案】(1) 电磁感应 一次 顺时针
(2)
(3)
【详解】(1)[1]发电机的核心工作原理是电磁感应,风力发电机依靠风吹动叶片转动,带动内部线圈切割磁感线产生感应电流。
[2]风能可直接从自然界获得,因此是一次能源。
[3]叶片截面为上凸下平的结构,当气流流过叶片时,凸起一侧流速更大、压强更小,压强差产生指向凸起方向的压力,结合叶片位置,会推动叶片顺时针转动。
(2)当物体漂浮时,浮力等于总重力,结合阿基米德原理,可得漂浮式基础的最小总体积等于排开海水的体积为
(3)风力发电机组产生的总电能
因此消耗总标准煤质量为
17.(2026·山东聊城·一模)我国在风能与太阳能等新能源领域的开发与利用已取得显著进展,居于世界领先地位。
(1)图1所示为我国自主研制的全球单机容量最大的海上风电机组“MySE18. X-20MW”,20MW表示在额定风速下,其1小时发电量为,即________的电能,这相当于________kg煤完全燃烧放出的热量()。有同学计算该风电机组每年发电量为,而实际年发电量约,原因可能是________________________________________。
(2)图2所示为我国建造的全球首个“双塔一机”光热储能电站,塔下有近3万块平面镜,能将阳光反射聚集到吸热塔上,被称为定日镜。塔下装有液态熔盐,其比热容约。若某次阳光充足时,这些熔盐温度从300 ℃升高至560 ℃,增加了________J的内能,将高温熔盐与水充分进行热交换,以产生高温高压蒸汽,进而驱动汽轮机运转,带动发电机组实现发电。该过程的能量转化是:①______②______
(3)小明认为风力发电和太阳能发电应完全替代当前我国使用的火力发电,请你对该观点做出评析。
【答案】(1) 风速不稳定,风电机组无法始终以额定功率满负荷运行
(2) 水蒸汽的内能 汽轮机的机械能
(3)该观点不正确。风力发电和太阳能发电受天气、昼夜、季节等因素影响,具有间歇性和不稳定性,目前储能技术尚不完善,无法持续稳定满足电网供电需求,因此不能完全替代火力发电。
【详解】(1)单位换算:,因此
根据燃料放热公式,可得完全燃烧煤的质量
该同学的计算假设了风电机组全年满功率发电,实际中无法一直保持额定风速,因此发电机无法持续满功率发电,实际发电量更低。
(2)熔盐增加的内能等于吸收的热量,增加的内能为
能量转化流程:熔盐内能加热水得到高温高压蒸汽,蒸汽推动汽轮机转动,将内能转化为汽轮机的机械能;汽轮机带动发电机发电,将机械能转化为电能。
(3)该观点不正确。风力发电和太阳能发电受天气、昼夜、季节等因素影响,具有间歇性和不稳定性,目前储能技术尚不完善,无法持续稳定满足电网供电需求,因此不能完全替代火力发电(火力发电可作为基础负荷和调峰电源,保障电网稳定运行)。
18.(2026·吉林·二模)跨学科实践:制作简易调光台灯
(1)制作简易调光台灯的目的是_______。
A.增加台灯的亮度 B.改变台灯的亮度以适应不同需求
C.延长台灯的使用寿命 D.减少台灯的耗电量
(2)在生活中需要的阅读灯就应用到调光台灯。
(一)光源的选择
(3)在制作简易调光台灯时可以选用实验室小灯泡作为光源。
(4)在日常生活中使用发光二极管(LED)作为调光台灯的光源,主要有以下两个优点:一是节能高效,二是使用寿命长。
(二)怎样改变光源的亮度
(5)调光台灯可以通过在电路中增加一个调光装置来改变台灯的亮度,该调光装置其实就是一个滑动变阻器,该元件应与灯泡串联,通过改变该装置连入电路的电阻,进而改变通过灯泡的电流,从而调节灯泡的亮度。
(三)台灯的实用性设计
(6)为了使得台灯结构小巧,选择将电位器接入电路。
(7)调光台灯的制作涉及多方面的物理知识,如灯罩的作用是利用光的_______来增强台灯亮度:灯座应使用较重的材料制作,这是通过降低台灯整体的_______来提高其稳定性。
【项目实施】
(8)小明选择器材制成了如图甲所示的台灯,其中所用到的电位器是一种变阻器。
(9)如图乙所示是电位器的结构示意图,为了保证顺时针转动时,灯泡变亮,应该选择_______接线柱接入电路,正确连接电路制成台灯后发现,变阻器电阻最大时,灯泡仍发光,于是他设想在电阻片某一端加上一层绝缘层,保证灯泡可以调到熄灭,此时绝缘层应靠近图中_______(填“A”或“C”) 端。
(10)小明没有电位器,于是用探究实验中的电阻设计了一个电路,如图丙所示。也能改变灯泡亮度,此电路与小明的电路对比,其缺点是_______。
【答案】 B 反射 重心 AB C 不能连续调节灯泡的亮度
【详解】[1]A.简易调光台灯可以改变台灯亮度,增加台灯的亮度只是其中的一个功能,故A不符合题意;
B.制作简易调光台灯的目的是改变台灯的亮度以适应不同需求;故B符合题意;
C.制作简易调光台灯对延长台灯的使用寿命作用微乎其微,故C不符合题意;
D.将调光台灯的亮度调暗,可以减少台灯的耗电量,但这不是简易调光台灯的主要目的,故D不符合题意。
故选B。
[2]灯罩内表面是光滑、反光的白色或银色表面,把原本会向侧面、后面散射掉的光线,通过光的反射,集中反射到需要照明的区域来增强台灯的亮度。
[3]灯座应使用较重的材料制作,台灯整体质量分布靠下,这是通过降低台灯整体的重心来提高其稳定性。
[4]为了保证顺时针转动时,灯泡变亮,电路中电流应该变大,电位器的电阻变小,电位器的电阻片变短,故应选择AB接线柱接入电路。
[5]变阻器电阻调到最大后,调到绝缘层时灯泡可以熄灭,绝缘层应靠近图中C端。
[6]由丙图可知,该电路可实现灯泡亮度三挡调节,但不能连续调节灯泡的亮度。
19.(2026·山西运城·一模)跨学科实践
制作微型密度计
用密度计测量酒精的密度,是一种初步判断酒精是否合格的简单方法。如果能设计和制作一个微型密度计,测量时只需把微型密度计放入装有酒精的小瓶中,就能方便、快速地判断酒精是否合格。
同学们成立了制作微型密度计的项目团队,制订了“项目提出——项目分析——项目实施——展示交流”的学习流程,研究了密度计原理,用制作棉签的实心塑料杆(长度约为,直径约为)作为标度杆,塑料杆中部套一个直径约的浮子,下端绕有铜丝作为配重。把调好配重的微型密度计放入标准消毒酒精液中。待微型密度计静止时,依据液面的位置在标度杆上做一个记号。最后,用宽的彩色胶布中心对着记号贴在塑料杆上,这样就做成了一个微型密度计(如图所示)。
(1)微型密度计测量酒精密度时,会__________(选填“触底”“悬浮”或“漂浮”)实心塑料杆-在被测酒精中。
(2)下列器材中选用__________(填序号)制作浮子效果最佳。
A.铝合金 B.泡沫塑料 C.橡皮泥 D.水泥
(3)某次测量酒精密度时,观测到液面处于微型密度计记号的下方,那么判断被测的酒精密度__________(选填“偏大”或“偏小”)。此时微型密度计所受到的浮力与在标准酒精液中所受的浮力相比较:__________(选填“>”“=”或“<”)。
【答案】(1)漂浮
(2)B
(3) 偏大 =
【详解】(1)微型密度计测量酒精密度时,有一截会露出酒精,微型密度计会漂浮在被测酒精中。
(2)微型密度计会漂浮在被测酒精中,因此微型密度计的密度应小于酒精的密度,而铝合金、橡皮泥、水泥的密度大于酒精的密度,泡沫塑料密度小于酒精的密度,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
(3)[1]某次测量酒精密度时,观测到液面处于微型密度计记号的下方,则微型密度计排开液体体积偏小,微型密度计所受浮力不变,根据可知,所测液体密度偏大。
[2]微型密度计会漂浮在被测酒精中,浮力大小总是等于重力,因此
20.(2026·北京朝阳·一模)阅读《探索星空之眼:开普勒式望远镜的奥秘》回答问题。
探索星空之眼:开普勒式望远镜的奥秘
在人类探索宇宙的漫长征程中,望远镜无疑是最重要的工具之一,而开普勒式望远镜更是凭借其独特的光学设计,为我们打开了观测天体的新窗口。开普勒式望远镜的光学系统基于两个凸透镜,即物镜和目镜。物镜焦距较长,负责收集来自远处天体的光线,并将其会聚成一个倒立、缩小的实像。目镜焦距较短,它的作用是把物镜所成的实像放大,便于人眼观测。
放大倍率是开普勒式望远镜的一个核心指标,它直观地反映了望远镜将远处物体“拉近”放大的能力。放大倍率=物镜焦距÷目镜焦距,例如:一台物镜焦距为1000 mm、目镜焦距为10 mm的开普勒望远镜,其放大倍率就是100倍。这意味着通过它观测月球,月球看起来会比肉眼直接观测时大100倍,让我们能看清月球表面更多的环形山、平原等细节。
在使用开普勒式望远镜时,还有一个常常被提及的概念——最佳成像距离。由于光线在经过物镜折射、目镜放大的过程中遵循特定的光学路径,只有当被观测物体处于某个合适的距离范围时,才能在目镜端呈现出最清晰的图像。那么物镜和目镜的距离为多大时成像最大且最清晰呢?如图所示,当观察远处物体时,物镜将远处物体的像移近,且物体越远所成像的位置越接近物镜的焦点。目镜将物体经物镜所成的实像放大时,实像越靠近目镜的焦点所成的像越大,视觉上的放大效果越佳。在理想状态下,物镜与目镜之间的距离大致等于物镜焦距与目镜焦距之和。但实际操作中,由于镜片制造工艺的细微差异、镜筒的机械精度以及温度、湿度等环境因素影响,可能需要使用者在这个理论距离基础上,进行小幅度的微调,以保证每次观测都能收获清晰、精准的图像。
开普勒式望远镜以其精妙的原理,赋予了人类探索宇宙微观与宏观细节的能力。无论是专业天文学家探寻星系演化,还是业余爱好者欣赏星空之美,都能借助这双“人造之眼”,在浩瀚宇宙中畅游,发现无尽的奥秘与惊喜,让我们与星辰大海的距离不再遥远。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)某款开普勒式望远镜的物镜焦距为50cm,目镜焦距为10cm,则这款望远镜的放大倍率为________倍。观测星空时,这款开普勒式望远镜的最佳成像距离约为________cm。
(2)学习了望远镜的原理之后,小阳利用焦距分别为5cm和10cm的两个凸透镜、瓦楞纸等器材自制简易望远镜。为了确定望远镜的物镜和目镜之间的距离,他利用如图所示的装置模拟望远镜。他将两个凸透镜分别固定在光具座上,将发光体放在距离凸透镜较远处,经过不断的调试,看到了远处发光体最大最清晰的像。下列说法正确的是( )
A.甲凸透镜的焦距为10cm
B.乙凸透镜的作用相当于照相机
C.眼睛看到的是远处发光体的倒立的实像
D.远处的发光体经过物镜成像在物镜的焦点附近
【答案】(1) 5 60
(2)BD
【详解】(1)这款望远镜的放大倍率为
观测星空时,这款开普勒式望远镜的最佳成像距离约为
(2)A.物镜焦距较长,目镜焦距较短,由图可知,甲凸透镜相当于目镜,所以甲凸透镜的焦距较短,即甲凸透镜的焦距为5cm,故A错误;
B.乙凸透镜相当于物镜,成一个倒立、缩小的实像,相当于照相机,故B正确;
C.目镜将物镜成的实像进行放大,成正立、放大的虚像,相当于放大镜,所以眼睛看到的是远处发光体的倒立的虚像,故C错误;
D.远处发光体距离物镜很远,物距远大于物镜的2倍焦距,根据凸透镜成像规律,最终像会成在物镜另一侧的焦点附近,故D正确。
故选BD。
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专题16 跨学科实践(复习讲义)
目 录
01 析·考情目标 1
02 筑·专题框架 2
03 攻·重难考点 2
真题动向 核心提炼 拓展提升
考点一 跨学科实践
04 测·预测闯关 15
命题透视
跨学科实践类的试题本质可用四个关键词概括:“真实情境 + 核心素养 + 跨学科整合 + 问题解决”。试题以真实生活情境为载体,将分散知识整合到真实任务中,让学生在解决问题中锤炼科学思维。复习中应深入理解跨学科实践项目背后的物理原理,并能灵活运用工程、环境等多学科知识解决真实问题。例如,在分析“家庭节能改造方案”时,需综合电学、热学知识进行论证。
2026年中考物理将更加强化在复杂情境中考查科学思维和探究能力,并注重与中华优秀传统文化、跨学科主题的融合。试题结构呈现素养立意、情境化与跨学科特征。
命题预测
1.情境真实化、复杂化:素材广泛融入传统文化、科技创新、新能源等元素(例如:介绍智能穿戴手表、立体交通的ETC、音乐喷泉监控系统等新型智能化装置)。生活中越来越多智能场景,例如用传感器测距、智能灌溉系统等会成为跨学科实践的载体。
2.所有跨学科实践题都将以真实情境为背景,坚决杜绝脱离生活的纯粹概念考查。
3.问题设计常留有思维空间,不再局限于唯一答案而是鼓励设计多种实验方案并解释合理性;部分题目涉及方案设计与评估,以考查质疑创新能力。例如对于家庭电路给出若干种节能方案,要求学生选择最合理的并阐述理由,并可能提出个性化改进措施。
4.跨学科实践试题将呈现“宽广度”(多学科知识调用)、“融合度”(学科间协同论证)、“创新度”(自主设计实验与工具)三个维度的协同考查。
5.可能引入北斗卫星、GPT数据测算等热点形成新情境。
考点一 跨学科实践
1.(2025·广西·中考真题)为了解家用电器耗能情况,某小组进行了如下研究。图甲是蚊香器,图乙是其工作原理简图,为热敏电阻,其电阻值随温度变化的部分曲线如图丙所示。将蚊香片装入蚊香器,通电后蚊香器的热敏电阻发热,加热蚊香片可以达到驱蚊功效,最后自动保持在一个特定温度(如图丙中的)。
(1)蚊香器工作一会儿,人就能闻到蚊香片气味,这是气体分子在空气中的___________现象。
(2)若蚊香器正常工作的电功率为,则电路电阻值的大小为多少_________?工作消耗电能为多少_________?
(3)家用电器待机时也消耗电能,某些电视机机顶盒待机的功率可达蚊香器正常工作功率的3倍,我们在日常生活用电时该如何有效节能?请写出一条有效措施_________。
(4)请从能量转化和转移角度并结合热敏电阻的电阻值变化特点,解释蚊香器通电后温度升高,并能自动保持一定温度的原因_________。
2.(2025·山东·中考真题)近年来,我国探月工程不断取得突破性成果,并计划于2035年前基本建成月球科研站。为支撑月球科研站等深空探测重大工程。2025年4月29日,“天都一号”通导技术试验星成功完成全球首次白天强光干扰条件下的地月空间激光测距技术试验,有效拓展了激光测距技术的观测窗口,过程示意如图。研究人员表示未来嫦娥八号将会携带试验装置登陆月球开展试验,比如聚焦太阳光熔化月壤,获得可以用于月球科研站建设的材料等。月球环境近似为真空。g月大约是地球上g的。
(1)聚焦太阳光熔化月壤过程是_____能转化为_____能;
(2)测控站与“天都一号”间的信号传递利用的是_____;
(3)假定激光站和“天都一号”之间为真空环境,激光站发射激光和收到回波信号的时间间隔为2.5s,求激光站与“天都一号”间的距离;(激光的传播速度取)
(4)小明畅想未来在月球科研站内的生活:“未来在月球上,我的质量变小了,完成引体向上更轻松了。”请你对小明的畅想作出评析。
3.(2025·山东青岛·中考真题)能量与生产生活及社会发展密切相关,它是由不同能源提供的。我国大力发展风能和太阳能等新能源,在新能源的开发和利用方面走在了世界前列。
(1)下列属于可再生能源的是________(填写序号)。
①核能 ②水能 ③天然气 ④石油
(2)2024年9月,我国自主研制的全球单机容量最大的海上风电机组“”成功并网发电,标志着我国在超大型海上风力发电技术上取得了重大突破。它每年的发电量可达,相当于________煤完全燃烧放出的热量()。
(3)太阳能是人类能源的宝库,人们利用太阳能的方式有多种。
①太阳能热水器是通过________的方式增加水的内能。某太阳能热水器能将吸收太阳能的转化为水的内能,它将质量为,初温为的水加热到,需吸收的太阳能为________J。
②小明想设计一款高效节能的太阳能路灯,光控开关S1白天和触点1接触,太阳能电池板为蓄电池充电,晚上和触点2接触,蓄电池给路灯供电。时控开关S2晚上12点前与触点3接触,电功率较大的路灯L1发光,晚上12点后与触点4接触,电功率较小的路灯L2发光。现有太阳能电池板、蓄电池、路灯L1和L2、单刀双掷开关S1和S2,请帮小明设计并连接符合要求的太阳能路灯电路图。
4.(2025·山西·中考真题)跨学科实践
制作简易汽轮机模型
热机对人类文明发展起着重要的推动作用。同学们成立了制作简易汽轮机模型的项目团队,制定了“项目提出——项目分析——项目实施——展示交流”的学习流程,研究了热机原理,收集材料组装了如图所示的汽轮机模型。
实验时向易拉罐内部注入大约半罐水,将去掉笔芯和尾塞的中性笔的尾端插入易拉罐内,用胶将罐的开口处密封。将易拉罐放置在支架上,笔的尖端对准小风扇的扇叶。点燃易拉罐下面的酒精灯,当有蒸汽喷出时,扇叶就转动起来。
(1)汽轮机模型工作过程的能量转化情况为:化学能__________________;
(2)某团队的同学们在测试过程中,发现扇叶不转动,出现这种现象的原因可能_________________;(答出一条即可)
(3)热机发展史也是一部热机效率提高史,在展示交流环节,对如何提高简易汽轮机效率,同学们进行了激烈讨论。请你依照“结构决定功能”的观念,从结构的角度思考,帮助他们提出一个可行性措施:_________________。
5.(2025·四川成都·中考真题)小罗和小韩利用周末对部分交通信号灯进行了考察研究。
(1)他们讨论后有以下认识,你认为不合理的是( )
A.利用光的信息特性,交通信号灯通过不同颜色灯光发出指令
B.利用大数据信息设计红、绿灯的配时方案,可减少交通拥堵
C.交通信号灯使用的高亮度LED光源,是用超导材料制成的
D.交通信号灯需要有可靠的绝缘、防水措施,以确保电路安全
(2)他们发现有的路口使用移动式交通信号灯,如图。查阅资料得知,这种交通信号灯正常工作时,电压为12V,总功率为4W,其总电流与常见家用电器______(选填“电吹风”“电风扇”“空调”)的额定电流最接近。
(3)该移动式交通信号灯由蓄电池提供电能,蓄电池充满电可使其连续正常工作6天,若蓄电池72%的电能被信号灯有效利用,蓄电池充满电时储存的电能为_____J。
(4)他们利用已有的知识和经验,设计出模拟东、北方向红灯和绿灯指令的简易电路图,下列四个电路中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
6.(2025·天津·中考真题)在跨学科实践活动中,同学们制作了如图所示的“浮力秤”,用来称量物体的质量。圆柱形薄壁外筒足够高且内装足量的水,带有秤盘的圆柱形浮体竖直漂浮在水中,浮体浸入水中的深度为。已知浮体横截面积为,外筒横截面积为,水的密度为。
(1)浮体和秤盘的总质量为______;
(2)秤盘中未放物体,在水面位于浮体的位置标为“0”刻度线;秤盘中放质量为的砝码,在水面位于浮体的位置标为“”刻度线。请推导出这两条刻度线间的距离的表达式;
(3)为了测算该“浮力秤”的最大测量值,先把带有秤盘的浮体直立在外筒底部(图),再向外筒内缓慢注水,外筒底部受到水的压强与注入水质量的关系如图所示。当外筒底部受到水的压强至少为时,此“浮力秤”能够达到最大测量值,该最大测量值为______。
7.(2025·四川达州·中考真题)中药房使用的杆秤,在我国有几千年的历史。如甲图所示,盘中置物,手提提纽。右移秤砣,使杆秤水平平衡。“能工巧匠”小组参加了“制作简易杆秤”活动。请你根据活动过程,完成下列问题:
(1)制作原理:杆秤是根据______条件制成。如乙图,用轻质木棒作为秤杆,细线系上一个质量为m的物体作为秤砣,空小盆挂在A点作为秤盘,在O点挂粗绳作为提纽,______点相当于杠杆的支点。
(2)乙图中,秤盘内未放称量物,调节秤砣位置使杆秤水平平衡,在秤杆上悬挂秤砣细线的位置做标记,该标记处对应的刻度为______g。
(3)乙图中,当称量物质量增大时,秤砣应向______(选填“左”或“右”)移动。
(4)为了增大杆秤量程,可采用______(选填“增大”或“减小”)秤砣质量的方法。
(5)该小组设计了一个测量秤砣密度的方案:在乙图中取下秤盘后,A端悬挂秤砣,在C端施加竖直向下拉力时,木棒水平平衡,如丙图;把秤砣浸没在一个盛有适量液体的圆柱形容器中,液体深度变化0.02m,液体对容器底部压强变化了160Pa,在C端施加竖直向下拉力时,木棒再次水平平衡,如丁图。已知。秤砣密度为______(整个过程秤砣不吸液,液体未溢出,秤砣与容器底未接触,g取10N/kg)。
知识1 跨学科实践
一、跨学科实践——制作隔音房间模型
1. 核心知识与物理原理
核心物理原理主要涉及声音的产生与传播、声音的反射与吸收、隔音材料的选择等声学知识。
2. 跨学科知识融合
工程技术学科:隔音结构的设计与搭建;材料的选择与组装工艺。
材料科学:不同材料的吸音和隔音性能比较;各类隔音材料的物理特性。
日常生活学科:校园或居家的噪声来源分析与治理方案设计。
3. 实践任务
(1)分析隔音需求,明确噪声来源和传播路径;(2)选择适当的隔音材料;(3)设计并在小组合作中搭建隔音房间模型;(4)测试隔音效果并进行优化改进;(5)展示交流成果。
二、跨学科实践——探索厨房中的物态变化问题
1. 核心知识与物理原理
厨房中的常见物态变化包括六种基本类型:水的沸腾(液态→气态,汽化)、冰的熔化(固态→液态,熔化)、油脂的汽化(液态→气态,汽化)、水蒸气的液化(气态→液态,液化)、冰箱中食物的凝固(液态→固态,凝固)与熔化,以及冷冻室中冰的升华(固态→气态,升华)和凝华(气态→固态,凝华)。本实践的核心物理原理涉及物态变化过程中能量的吸收与释放:熔化、汽化、升华过程吸热;凝固、液化、凝华过程放热。
2. 厨房具体案例分析
煮饺子过程中的物态变化:水沸腾时发生汽化,水蒸气遇冷在锅盖或碗壁上发生液化形成小水珠。煮饺子过程中传统的“点水”做法(俗称“三滚饺子两滚面”)可以降低破皮的风险,其实质是通过加入冷水使沸腾暂时中断,避免饺子皮因过度受热而破裂。
炒菜过程中的物态变化:油温过高时油脂发生汽化产生油烟;水蒸气遇冷液化在锅盖内侧形成小水珠;炒菜时水分蒸发(汽化)带走热量。
冰箱中的物态变化:冷藏室中食物的凝固与熔化,冷冻室中冰的升华和凝华。
3. 跨学科知识融合
化学学科:烹饪过程中食材的化学变化(如淀粉糊化、蛋白质变性),油脂在高温下的化学反应。
生物学科:食材在烹饪过程中细胞结构的变化,微生物的杀灭与食品保存。
食育与生活学科:营养搭配、烹饪技巧、节能烹饪习惯(如合理使用灶具大小、利用余热)
4. 实践任务
(1)观察并记录厨房中的物态变化现象;(2)观看食品烹饪过程视频,分析存在的问题及改进方法;(3)在家人的帮助下完成一道食物的烹饪,结合改进意见进行实践检验。
三、跨学科实践——制作望远镜
1. 核心知识与物理原理
光学原理:望远镜由两组凸透镜组成——靠近被观察物体的凸透镜叫物镜,靠近眼睛的凸透镜叫目镜。物镜相当于照相机的镜头,成倒立、缩小的实像;目镜相当于放大镜,成正立、放大的虚像,把物镜所成的像再放大一次。选择焦距较长、直径较大的凸透镜作为物镜,焦距较短、直径较小的凸透镜作为目镜,可以更好地成像。
视角原理:视角是人眼对物体大小的主观感受。物体离眼睛越近,视角越大,看到的物体越大。望远镜通过增大物体在视网膜上成像的视角,使远处的物体看起来更大。
组合成像:通过凸透镜的组合实现二次成像,学生需要应用凸透镜成像规律分析目镜和物镜之间的最佳成像距离。
2. 跨学科知识融合
数学学科:计算焦距及透镜组合距离的确定;测量物距与系统总长以确定最佳成像位置。
工程技术学科:镜筒的结构稳定性设计与搭建;透镜的精确安装与光学轴线校准;望远镜各部件的精确对接。
美术与设计学科:望远镜外观的装饰与美化设计,提升作品的艺术性和完成度。
科学与技术史:了解望远镜的发展历程(从伽利略用自制望远镜观察月球,到当代巨型天文望远镜),体会科学技术对社会发展和人类生活的重要影响。
3. 实践任务
(1)探究望远镜成像原理,了解望远镜的基本结构;(2)设计方案,绘制结构图;(3)选用合适器材(凸透镜、镜筒材料等)制作望远镜并调试;(4)用望远镜观察远处物体,检验成像效果并进行改进。
四、材料与社会发展
1. 核心知识与物理原理
核心物理知识涉及密度、导热性、导电性、强度、韧性、弹性等物质物理性质。
典型新材料案例分析:
气凝胶——世界上最轻的固体,密度仅为3 mg/cm³(空气密度为1.29 kg/m³)。气凝胶中80%以上是空气,具有超高的吸附力、极佳的吸油和隔热效果:一寸厚的气凝胶相当于20-30块普通玻璃的隔热能力;把气凝胶放在玫瑰与火焰之间,玫瑰丝毫无损。它最高能承受1400℃的高温,压缩80%后仍可恢复原状,耐磨且富有弹性。
碳纤维——轻质、刚性好、冲击吸收性好,广泛应用于高端自行车、航空航天等领域。
PTFE膜——杭州亚运会棒球馆顶部采用的覆膜材料,在极大程度减轻场馆顶部质量的同时保证自然采光,且能承受高温、不易变形,密度小、透光性好、耐高温。
2. 跨学科知识融合
化学学科:新材料的化学组成与结构;材料的化学稳定性与安全性分析。
工程技术学科:新材料在工程实践中的具体应用场景;材料选择对产品性能的影响。
地理与社会学科:新材料资源的分布与开发;新材料技术对社会发展和经济进步的推动作用。
环保与可持续发展:新材料的环保特性、可回收性以及对生态环境的影响评估。
3. 实践任务
(1)了解气凝胶、碳纤维、PTFE膜等新型材料的特点及其应用;(2)分析新材料如何通过物理特性解决传统材料无法满足的实际需求;(3)体会新材料技术的研发与应用对社会发展的深远影响,展望未来新材料的应用前景。
五、跨学科实践——制作简易活塞式抽水机
1. 核心知识与物理原理
本实践的核心物理原理是 大气压强的应用。活塞式抽水机的核心结构包括圆筒、活塞、阀门A/B(分别位于活塞上和抽水机底部)、进水管和出水管。
工作原理——“提—压—再提”三步循环:
提活塞:活塞向上移动时,下部空间体积变大,内部压强减小。当腔内气压小于外界大气压时,底部阀门B打开、活塞上的阀门A关闭。大气压强将水从进水管推进圆筒下部。
压活塞:活塞向下移动时,下部空间体积变小,内部水压增大。当腔内水压大于外界大气压时,底部阀门B关闭、活塞上的阀门A打开。水压将水推进圆筒上部,并从出水管流出。
再提活塞:再次向上提活塞,重复第一阶段的吸水过程,如此周而复始,实现连续抽水。
关键条件:圆筒与活塞间必须保持良好密封,防止漏气导致气压差消失;阀门只能单向开启,确保水流方向正确。
2. 跨学科知识融合
工程技术学科:抽水机的结构设计与精度要求;各部件的尺寸匹配与加工工艺;材料的选用与工艺设计。
材料科学:活塞的密封材料选择(橡胶、皮革等);不同材质的耐水性和耐用性对比。
生活与历史学科:了解活塞式抽水机的历史(古代压水井等)及其在现代生活中的应用。
地理学科:不同地区的地下水位与取水条件分析。
3. 实践任务
(1)拆解活塞式抽水机的结构,认识每个部件的功能;(2)观看工作原理动画,理解“提—压—再提”三步运行的逻辑;(3)选用合适的材料(圆筒、活塞、阀门材料等)制作简易抽水机;(4)测试抽水效果,分析问题并进行优化改进。
六、跨学科实践——制作微型密度计
1. 核心知识与物理原理
本实践的核心物理原理是 物体的浮沉条件和阿基米德原理。密度计是根据物体漂浮时受到的浮力等于重力,且浸入液体深度随液体密度变化的原理工作的。当密度计漂浮在液体中时,F浮 = G物;由阿基米德原理F浮 = ρ液 g V排可知,ρ液 = G物 / (g V排),液体的密度越大,密度计浸入液体中的体积越小(露出液面的部分越多),浸入深度与液体密度呈反比关系。
2. 跨学科知识融合
数学学科:标定密度计刻度线,建立浸没深度与液体密度的函数关系;误差分析与数据处理。
工程技术学科:密度计结构设计(配重、校准、重心调校),保证其在液体中稳定漂浮。
化学学科:不同化学液体的密度测量需求,如酒精、盐水、酸溶液等的检测;密度计在各行业中的应用。
3. 实践任务
(1)设计密度计的结构方案;(2)选择合适的管材和配重材料;(3)制作简易密度计;(4)标定刻度,测量不同液体(清水、盐水、酒精等)的密度;(5)检验测量准确度并进行调整改进。
七、制作潜水艇模型跨学科实践活动
1. 核心知识与物理原理
本实践基于人体通过调节水箱中的储水量改变潜水艇所受的重力,从而实现潜水艇在水中的上浮、下潜和悬浮。核心物理原理为 阿基米德原理和物体的浮沉条件。通过数学和实验探究得出浸在液体中的物体所承受浮力等于它排开的液体所受到的重力。
物体在液体中的浮沉取决于重力和浮力的大小关系:F浮 > G物时物体上浮;F浮 < G物时物体下沉;F浮 = G物时物体可以悬浮在液体中任一深度。利用这一原理,潜水艇通过调节自身重力来实现浮沉控制。
2. 跨学科知识融合
工程技术学科:潜水艇模型的整体结构设计与构建;零件的装备、密封性及检测工艺;设计图纸、方案、建造与调试的全流程工程实践。
材料科学:船体材料的浮力与重量之间的协调;潜艇模型中能实现注水和排水的水箱装置的设计。
数学学科:分析物体在液体中的受力平衡,建立浮力和排开液体体积之间的定量关系;计算潜水艇所受浮力及模型各部分的尺寸比例。
3. 实践任务
(1)探究物体沉浮的原因,掌握浮沉条件的物理原理;(2)设计潜水艇模型的结构方案;(3)选择合适的材料制造潜水艇模型(如塑料瓶、注射器作为水箱等);(4)调试模型的浮沉功能,确保能够在水中随意沉浮,满足验收标准;(5)展示模型并交流设计思路。
八、跨学科实践——制作简易杆秤
1. 核心知识与物理原理
本实践的核心物理原理是 杠杆平衡条件:动力 × 动力臂 = 阻力 × 阻力臂(F₁×L₁ = F₂×L₂)。杆秤由杠杆(秤杆)、支点(提纽)、力臂(秤杆上的刻度)和秤砣等组成。制作时需要准确确定支点位置、测量力臂长度,保证杠杆平衡。杆秤的秤杆上刻有均匀或不均匀的刻度,用以指示被测物体的质量。
2. 跨学科知识融合
数学学科:力臂的精确测量与杠杆平衡方程的计算;刻度划分的数学建模;误差分析。
工程技术学科:杆秤的结构稳定性设计;重心位置的调整与平衡校准;材料的强度和耐久性考量。
历史与文化学科:杆秤作为中国传统计量工具的文化意义和历史演变;古代度量衡制度概念。
社会生活学科:杆秤在古代商贸和日常生活中的重要作用。
3. 实践任务
(1)认识杆秤的基本结构(杠杆、支点、力臂、秤砣);(2)理解杠杆平衡条件在设计中的运用;(3)选用木杆或金属杆、秤砣等材料制作简易杆秤;(4)确定支点位置,进行平衡校准,划分刻度;(5)用自制杆秤测量物体质量,检验精度并优化改进。
九、跨学科实践——制作简易热机模型
1. 核心知识与物理原理
本实践的核心物理原理是 热机将内能转化为机械能的工作原理。四冲程汽油机由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成,每个冲程中能量的转化形式不同:压缩冲程机械能转化为内能,做功冲程内能转化为机械能。
蒸汽船模型原理:在铜制容器中盛水,用酒精灯加热。水沸腾汽化产生水蒸气(内能增加),水蒸气从铜管喷出时产生反冲推力推动蒸汽船行驶,这一过程中高温高压水蒸气的内能转化为船的机械能,与热机的做功冲程能量转化相同。
酒精火箭模型原理:在塑料瓶中喷入酒精,用电火花发生器点燃酒精气体,剧烈燃烧产生的大量高温高压气体推动瓶盖飞出,内能转化为机械能。
水火箭原理:通过压缩空气使水从“火箭”尾部向下喷出,产生反冲推力推动“火箭”飞向空中。
2. 跨学科知识融合
工程技术学科:热机模型结构设计与部件组装(如易拉罐作为主体、吸管作为排气管等);工具的规范使用(剪刀、锥子、美工刀等),注意学生使用的安全性。
材料科学:材料导热性、韧性的选择对能量转化效率的影响;耐高温材料的选用。
化学学科:燃料燃烧的化学反应(汽油、酒精的燃烧产物及排放);燃料燃烧释放内能的化学原理;热机尾气中CO、NOx等污染物对环境的影响。
环境科学与社会发展:热机效率低下导致的能源浪费和污染物排放对环境造成破坏;新能源汽车减少污染的意义;增强环保与可持续发展意识。
3. 实践任务
(1)设计简易热机模型的制作方案;(2)准备所需材料(易拉罐、硬纸板、吸管灯等);(3)按照规范步骤完成模型制作;(4)进行初步调试,检验能否实现“内能转化为机械能”的基本功能;(5)记录数据,分析能量损耗原因,提出改进措施并优化模型。
十、跨学科实践——制作简易调光台灯
1. 核心知识与物理原理
本实践的核心物理原理是 滑动变阻器改变电路电流的原理。通过改变接入电路中电阻丝的长度,改变电路的总电阻,进而改变电路中的电流强度。灯光亮度随电流大小变化,电流越大灯泡越亮,电流越小灯泡越暗。
电路连接方式为串联电路:电源、开关、滑动变阻器、小灯泡依次串联,电流表的接线用于测量电流,通过滑动变阻器的调节改变电流,观察灯泡亮度的变化。学生需要掌握电路连接的基本方法,理解电路元件的作用(包括电源提供电压、开关通断电路、滑动变阻器调节电流、灯泡将电能转化为光能等)。
2. 跨学科知识融合
工程技术学科:台灯结构设计、稳定性和安全性考量;电路布线、造型设计、外观制作等设计实践活动。
美术与设计学科:将台灯制作与“光影设计”相融合,让学生在调试滑动变阻器的同时,思考灯光亮度对空间氛围和视觉感受的影响。
日常生活学科:台灯在日常学习和家居环境中的应用场景分析;节能意识与视觉舒适度评价。
3. 实践任务
(1)探究滑动变阻器改变电流的工作原理;(2)设计调光台灯的电路方案;(3)选用合适电器元件(电源、滑动变阻器、小灯泡、开关、导线等)进行电路连接和外壳设计;(4)调试灯光亮度变化效果;(5)展示并交流设计思路和成果。
十一、跨学科实践——为家庭节约用电提建议
1. 核心知识与物理原理
本实践的核心物理知识包括:电能与电功的计算(W = Pt,电能等于功率乘以时间)、电功率的概念(P = UI,用电器的功率等于电压乘以电流)、能源效率(有用功/总功,评价电器的能效等级)、能源分类(可再生能源与不可再生能源的理解)。
2. 跨学科知识融合
数学学科:调查家庭用电数据并统计能耗;分析各时段用电峰值与低谷,根据电价变化计算节约电能带来的经济效益;建立节能效果评估模型。
工程与生活学科:识别和纠正家庭用电习惯,提出改进方案如下:将传统白炽灯换成LED灯(美光技术节能80%以上),选用能效标识为一级的家用电器(空调、冰箱、热水器等),减少待机能耗;合理设置空调的合适值——夏季设定不低于26℃,冬季设定不高于20℃;养成随手关灯习惯。
环境与社会学科:节约用电对环境保护和能源可持续发展的意义;培养绿色生活理念和社会责任感。
3. 实践任务
(1)调查家中能源使用情况,设计统计表格,记录各用电器的功率、使用时长和能耗估算;(2)分析调查结果,结合物理原理选取优先优化的对象(如照明、空调、待机耗电等);(3)提出具体的节约用电方案;(4)估算节能效果并形成书面建议报告;(5)向家长或社区推广节能方案,体验知识应用于实际生活的意义。
十二、跨学科实践——为家庭电路做设计
1. 核心知识与物理原理
本实践的核心物理知识包括:家庭电路的基本结构(进户线→电能表→总开关→熔断器→用电器)、电路连接方式(用电器并联于电路中)、熔断器的作用(过载或短路时自动切断电路,起保护作用)、电功率计算(P = UI,用于规划各支路的电流负荷)、家庭电路的安全要求和用电规范——各支路需合理分配负载,防止过流引发火灾。
2. 跨学科知识融合
数学学科:通过统计家庭用电器的功率,规划电路负载分配,计算各支路的电流负荷;确保在用电高峰期各支路电流不超过熔断器和导线所能承受的额定电流,避免过载。
工程技术学科:电路布线方案的设计、导线规格的选择、熔断器和开关的位置确定等工程实践活动。
安全与德育:渗透“安全用电”意识和“绿色生活”理念,将技术设计与人文关怀相结合。
3. 实践任务
(1)设计调查问卷或调查表,了解家庭各类用电器的位置、功率及使用情况;(2)根据统计结果分析是否出现过载风险;(3)根据电路布局规范(并联分配)等设计家庭电路设计方案;(4)标注熔断器、开关的适当位置,说明设计思路和安全考量;(5)编写一份家庭用电安全管理建议书。
十三、跨学科实践——制作简易直流电动机
1. 核心知识与物理原理
本实践的核心物理原理是 通电导体在磁场中受力。处于磁场中的通电导体受到安培力的作用使其产生运动。电动机工作原理为:通电线圈在磁场中受到安培力的力矩作用,线圈的平面与磁场方向成一定夹角时产生持续旋转。电动机能将电能转化为机械能。
学生需要理解电动机的基本结构:磁极(提供磁场)、线圈(通电导体)、换向器(改变线圈内电流方向,使线圈持续向同一方向旋转)。
2. 跨学科知识融合
工程技术学科:电动机的结构设计与精度控制;线圈绕制工艺;轴与轴承的对中与润滑;电机模型调试的调试和维修。
材料科学:导线的选择(漆包铜线)、磁铁的选择(磁性强度)、绝缘材料的选择等。
数学学科:线圈匝数与磁场作用力的关系;转速与电流大小的关系分析;数据统计。
3. 实践任务
(1)探究磁场对通电导体的作用原理;(2)设计简易直流电动机的结构方案;(3)选用漆包铜线、磁铁、支架等材料;(4)制作电动机模型并进行调试,确保线圈能够连续旋转;(5)分析影响转速的因素(如电流大小、磁场强度等),进行优化改进。
十四、跨学科实践——为节约能源设计方案
1. 核心知识与物理原理
本实践的核心物理知识包括:能源的分类(可再生能源与不可再生能源),能量守恒定律和能量转化效率的计算与评价,热传递的相关知识在房屋保温中的运用,能量转化过程中的能量损耗分析方法。
2. 跨学科知识融合
化学学科:化石能源(煤、石油、天然气)燃烧的化学反应及CO₂等污染物的生成机理,大气污染物对大气环境的影响;新能源材料(锂离子电池、太阳能电池等)的化学储能原理。
生物学科:生态系统与能源循环的关系;绿色植物通过光合作用吸收CO₂、调节室温,对能源消耗的间接影响;生物质能的利用及其与环境的协调性。
地理学科:区域能源分布特点(太阳能、风能、水能等自然资源的区域差异);气候对能源消耗的影响(如北方冬季供暖需求与南方夏季制冷需求差异);用地理知识制定更有地域针对性的节能方案。
数学学科:能耗数据的统计与定量分析;通过数据对比评估节能方案的实际效果;节能措施的成本-效益预算与计算。
工程与建筑学科:建筑保温材料的选择;房屋气密性优化设计;热传递原理在房屋设计中的应用——理解建筑保温隔热中的热学原理,选择合适的保温材料以降低能源消耗。
环境科学与社会发展:“双碳”目标(碳达峰、碳中和)实现的路径和措施分析;探讨“新能源的研发与应用”对社会可持续发展的深远影响。
3. 实践任务
(1)选择家庭、校园或社区中的一定范围作为调研对象,记录能源使用情况(电器使用时长、水电气账单、电器能效标识等);(2)识别主要能源浪费环节,分析原因;(3)结合热学、电学等物理知识及多学科方法,设计包含具体节能措施的实施方案(如LED灯替换、太阳能利用、保温材料使用等);(4)评估节能方案的预期效果和可行性;(5)以正式方案报告或提案形式呈现,并向相关群体进行展示推广。
1.(2026·山西晋中·一模)如图为我国自主设计的“望宇”登月服,该登月服可以应对极端的温度环境(月球上昼夜温差超过)、月尘侵蚀、碰撞、辐射等挑战,并具有轻便的特点。关于制造“望宇”登月服的材料具备的物理属性,下列说法正确的是( )
A.导热性好 B.抗腐蚀性弱
C.密度大 D.防辐射
2.(2026·辽宁营口·一模)(多选)在跨学科实践“为家庭电路做设计”的活动中,同学们所提观点合理的是( )
A.各分支回路之间是并联的
B.可以同时使用多个大功率用电器
C.不弄湿用电器,不允许损坏绝缘层
D.总功率大的分支回路要选用粗一些的导线
3.(2026·安徽阜阳·二模)在“制作隔音房间模型”的跨学科实践活动中,小明对几种隔音材料的隔音性能进行了测试。他将声源放在鞋盒内,在其四周铺满厚度相同的隔音材料,在同一位置用噪声仪测量声音的强度,并记录在表中。下列说法正确的是( )
材料名称
M
N
Q
安装材料前声音强度(dB)
70
70
70
安装材料后声音强度(dB)
50
42
47
A.噪声源选择音叉比闹钟效果好
B.测试时选择的隔音材料厚度可以不同
C.由表可知材料N的隔音效果比M、Q好
D.此次制作的隔音房间是在声源处减弱噪声的
4.(2026·天津北辰·一模)跨学科实践小组制作了一个简易汽轮机装置。在易拉罐中装入适量的水,用酒精灯加热至沸腾,而后,蒸汽从管口喷出使风车转动。简易汽轮机工作过程中( )
A.酒精燃烧时,内能转化为化学能
B.管口喷出的“白气”是水蒸气
C.蒸汽被喷出时,内能转化为机械能
D.蒸汽的内能可以全部转化为风车的机械能
5.(2026·安徽安庆·一模)在跨学科实践活动中,小明用两个凸透镜制作了一个简易望远镜来观察远处的物体,其中A镜为物镜,B镜为目镜,其结构如图所示,下列说法正确的是( )
A.目镜成正立放大的实像
B.物镜成倒立放大的实像
C.物镜的作用是使远处的物体成像在目镜一倍焦距之内
D.A镜可以用近视眼镜替代
6.(2026·江苏南京·模拟预测)在“探索厨房中的物态变化问题”跨学科实践活动中,下列说法不正确的是( )
A.蔬菜放置一段时间后会变蔫,是因为蔬菜中的水汽化了
B.打开冰箱,用湿手去拿冷冻室的肉块时,手往往会被肉“粘”住是因为水凝固了
C.拿刚出笼的馒头前,先将手沾点水,这样手不会被烫伤,这是利用了液化放热
D.煮饺子时,当水沸腾后继续加热,水量减少,因为水汽化了
7.(2026·辽宁辽阳·一模)(多选)我国民俗活动丰富多彩,在立夏时节,有的地方会给孩子称质量,如图1所示,冀求孩子健康成长,俗称“立夏秤人”。如图2,已知秤砣的质量为3kg,篮子的质量为1kg,将小孩放入篮中,调整秤砣的位置,使杆秤处于水平平衡状态,秤杆上的刻度值即是小孩的质量(忽略绳重和杆重),此时OA=3cm,OB=10cm。下列说法正确的是( )
A.该杆秤的“0刻度线”在悬挂点O处
B.小孩的质量为9kg
C.要使该杆秤的量程变大,可将称的悬挂点O左移
D.若换更重的篮子,可以增大该杆秤的量程
8.(2026·河南周口·一模)如图所示,是某兴趣小组自制的简易电动机。一块纽扣强磁体的上端磁极吸附在一根铁钉的底部,铁钉的尖端竖直地吸在一节干电池的正极上;将导线一端接在电池负极,若另一端接在磁体上,铁钉和磁体就会沿图示方向转动,其原理是___________。若想改变铁钉和磁体的转动方向,可以采取的措施是___________。
9.(2026·广西钦州·一模)在制作简易调光台灯时,从节能角度考虑,应优先选用______(选填“白炽灯”或“LED灯”);如图为一种电位器结构示意图,要求滑片顺时针转动时,电位器接入电路中的阻值变小,应将接线柱______(选填“”或“”)接入电路。
10.(2026·云南昆明·一模)校园科技节开展“制作简易直流电动机模型”的实践活动,如图是小明制作与实践的过程:
(1)在图甲所示电路中闭合开关,通电线圈在______中受力而转动,但线圈无法持续转动。
(2)为了让线圈能持续转动,如图乙所示,在外部加装了换向器,该装置能使线圈刚转过平衡位置时,自动改变线圈中的______方向。
(3)小明利用漆包线、金属支架、强磁体、电源等器材完成了如图丙所示的模型组装。如图丁所示,制作线圈时,他将线圈一端漆皮全部刮除,另一端只刮半周,这样操作后能使线圈持续转动。图丙和图乙中线圈持续转动的原因是______(选填“相同”或“不相同”)的。
(4)下列两种设备与电动机原理相同的是______(选填“A”或“B”)。
A.动圈式话筒 B.扬声器
11.(2026·江西九江·一模)在“为家庭节约用电提建议”的跨学科实践中,小明发现家里使用LED灯较多,于是他设计如图所示的实验来探究LED灯和白炽灯的发光效率。
【证据】
①晚上在一个封闭房间里,关闭所有灯光,分别让白炽灯、LED灯发光,取一张有文字的纸张。
②按照图甲、乙所示连接好电路,闭合开关,移动滑片,当恰好看清楚纸张上的字时,记录下电压表和电流表的示数,测量出纸张到灯的距离,实验数据如下表所示:
实验序号
光源
电压/V
电流/A
电功率/W
看清字的距离/cm
1
白炽灯
1
0.15
0.15
5
2
白炽灯
1.5
0.2
0.3
7
3
白炽灯
2.5
0.25
0.625
10
4
LED灯
1.5
0.1
0.15
10
5
LED灯
2
0.15
0.3
14
6
LED灯
2.5
0.25
0.625
20
【解释】
(1)分析1、4(或3、6)次实验可得,在实际电功率相同的情况下,LED灯看清字的距离_________(选填“远”或“近”),即发光效率高;
(2)分析_________两次实验可得,在看清字的距离相同的情况下,LED灯实际电功率低,发光效率_________;
【交流】
(3)实验中,小明用手摸白炽灯、LED灯的外壳,发现白炽灯的外壳比较热,这说明白炽灯效率低的原因是把_________能转化为了_________能;
(4)分析影响实验结果的因素_________(写一条即可);
(5)小明取来单个LED灯珠(正常发光时的电阻约为100Ω)和一只“3.8V 0.3A”的白炽小灯泡,串联接入电源电压为6V的电路中进行实验,闭合开关,发现LED灯珠亮而小灯泡不亮。检查后发现,电路既无短路也无断路,所有元件完好无损。请你猜想“LED灯珠亮而小灯泡不亮”的原因可能是_________
12.(2026·广东深圳·一模)跨学科实践:制作简易汽轮机模型
【项目提出】
(1)热机对人类文明发展起着重要的推动作用。同学们成立了制作简易汽轮机模型的项目团队,制作简易汽轮机模型。
【项目实施】
(2)设计并制作:设计方案如图所示。向易拉罐内部注入大约半罐水,将去掉笔芯和尾塞的中性笔的尾端插入易拉罐内,用橡皮泥将罐的开口处密封。将易拉罐放置在支架上,笔的尖端对准小风扇的扇叶。
(3)测试实验:点燃易拉罐下面的酒精灯,当有蒸汽喷出时,扇叶就转动起来。
①汽轮机模型工作过程的能量转化情况为:化学能→________→________。
②此汽轮机模型属于________(填“内”或“外”)燃机。
(4)实验改进:
①同学们在测试过程中,发现加热很长时间后,扇叶才开始转动,这是因为________;
②进行了调整后,再次测试,发现风扇转动得很慢。同学们交流后认为,这是蒸汽喷射力不足造成的。以下几种解决方案中你认为可行的是________。
A.增加酒精灯的高度,用其内焰加热
B.更换一个更细的喷嘴
C.降低小风扇的高度,使喷嘴对准风扇的中心
13.(2026·湖南邵阳·二模)学校物理兴趣小组利用身边的简易材料如塑料瓶、筷子、玻璃球、橡胶管、胶水、剪刀等器材,设计并制作一个“简易活塞式抽水机”模型,如图甲所示,随后对其进行测试与优化。
(1)抽水机工作过程分为吸水、取水、出水三步,其中A阀门为吸水阀门,B阀门为取水阀门。当活塞向上运动时,水在________作用下推开阀门A进入塑料瓶;
(2)在取水过程中,当活塞向下运动时,阀门A关闭,阀门B将会________,水进入到活塞上部。在出水过程中,活塞向上运动,水从橡胶管流出,同时阀门A打开吸水;
(3)小组在测试过程中,发现上移活塞抽不上水,经排查发现是因为活塞和瓶壁之间密封不严,小明思考片刻后,先将活塞推到瓶底,然后往瓶内加水,接着向上拉活塞,顺利将水抽了上来。小明成功的原因是:_________________;
(4)小红同学发现,操作时需要一只手固定塑料瓶,另一只手推拉活塞,不太方便。受洗手液按压泵(如图乙)的启发,他建议在活塞底部增加一个________部件,实现按压后的自动回弹。
14.(2026·内蒙古呼和浩特·模拟预测)杆秤作为华夏国粹,制作轻巧、使用方便,曾是商品流通中的重要度量工具。
【项目提出】跨学科实践小组决定自制杆秤
【项目分析】杆秤由秤杆、秤砣、秤盘、提纽等组成,结构如图所示。
称量时将物体放在秤盘中,移动系秤砣的挂绳使秤杆水平平衡,
根据挂绳所处的位置就可以读出被称物体的质量。
制作杆秤时要考虑:材料的选择、提纽和秤盘位置的确定、零刻度及各刻度的标注等。
【项目实施】
(1)选材:选择秤杆时必须考虑________(选填“材质名贵”“外形美观”或“质地坚硬”);
(2)制作:①选取一根可忽略重力的杆做秤杆,在秤杆左端选择两点依次标上A、B,在秤杆的B处系上绳子作为提纽;将10g的小盘系上细绳固定在A处做秤盘;将20g的钩码系上细绳挂在提纽右侧做秤砣;手提提纽,若A端偏高,则应将秤砣向________(选填“左”或“右”)移动,使秤杆在水平位置平衡,如图所示,此时在________(选填“提纽”或“秤砣”)的位置标“0”刻度线;
②要制作最大称量100g、分度值2g的简易杆秤(“0”刻度线已标),请为杆秤标注刻度,简要叙述操作方案:_________。
(3)称量:用做好的杆秤称量一个土豆的质量。已知,忽略绳重,当秤杆在水平位置平衡时,
秤杆上秤砣的挂绳到B点的距离是30cm,则此土豆的质量为_______g。
(4)交流评估:质量不同的秤盘_______(选填“会”或“不会”)影响零刻度线的位置;为增大杆秤的最大称量值,可采取的方法是______。(写出一种即可)
15.(2026·山西吕梁·一模)跨学科实践:为节约能源设计方案
人们在生产生活中会使用各种能源,某校科创小组想为节能和环保做出贡献,他们设计一款太阳能与风能集成电路,为家庭用电提供可行性方案,下面是部分资料信息:太阳能电池板的材料最主要的是晶体硅材料;光电转换最高效率为25%。其外形和电路原理如图所示。
(1)太阳能电池板的材料最主要的是晶体硅材料,它属于________(填“导体”“半导体”或“超导体”)。
(2)太阳能属于________能源(填“不可再生”或“可再生”);当太阳光照在晶硅体材料表面时,蓄电池相当于电路中的________。
(3)由于设计的太阳能板不能随太阳旋转,小明发现中午时蓄电池充电速度较快些,请就此现象提出一个可探究的科学问题________。
16.(2026·广东江门·一模)风是永不枯竭的能源。自古以来风能就受到人们的青睐,帆船、风车都是对风能的利用。现在,由于电能的广泛利用,风力发电得到世界各国的高度重视。
(1)风力发电机是根据______原理制成的。风能是______(选填“一次”或“二次”)能源,为提高捕获风能的效率,叶片设计是风力发电机研制的核心技术之一,叶片截面制成图甲的形状,当风以图乙所示的角度流经叶片时,叶片会按______方向转动(选填“顺时针”或“逆时针”)。
(2)由于远海的风能资源更丰富,海上发电必定会向远海发展。远海发电机需安装在漂浮式基础上(如图丙),若它们的总质量达12000吨,则漂浮式基础的总体积至少需要______米3。(海水密度取)
(3)传统的火力发电不仅会释放各种大气污染物,而且效率不高,每生产1千瓦时的电能需要消耗标准煤约0.4千克。若功率为30000千瓦的风力发电机组工作24小时,相当于替代______吨标准煤。
17.(2026·山东聊城·一模)我国在风能与太阳能等新能源领域的开发与利用已取得显著进展,居于世界领先地位。
(1)图1所示为我国自主研制的全球单机容量最大的海上风电机组“MySE18. X-20MW”,20MW表示在额定风速下,其1小时发电量为,即________的电能,这相当于________kg煤完全燃烧放出的热量()。有同学计算该风电机组每年发电量为,而实际年发电量约,原因可能是________________________________________。
(2)图2所示为我国建造的全球首个“双塔一机”光热储能电站,塔下有近3万块平面镜,能将阳光反射聚集到吸热塔上,被称为定日镜。塔下装有液态熔盐,其比热容约。若某次阳光充足时,这些熔盐温度从300 ℃升高至560 ℃,增加了________J的内能,将高温熔盐与水充分进行热交换,以产生高温高压蒸汽,进而驱动汽轮机运转,带动发电机组实现发电。该过程的能量转化是:①______②______
(3)小明认为风力发电和太阳能发电应完全替代当前我国使用的火力发电,请你对该观点做出评析。
18.(2026·吉林·二模)跨学科实践:制作简易调光台灯
(1)制作简易调光台灯的目的是_______。
A.增加台灯的亮度 B.改变台灯的亮度以适应不同需求
C.延长台灯的使用寿命 D.减少台灯的耗电量
(2)在生活中需要的阅读灯就应用到调光台灯。
(一)光源的选择
(3)在制作简易调光台灯时可以选用实验室小灯泡作为光源。
(4)在日常生活中使用发光二极管(LED)作为调光台灯的光源,主要有以下两个优点:一是节能高效,二是使用寿命长。
(二)怎样改变光源的亮度
(5)调光台灯可以通过在电路中增加一个调光装置来改变台灯的亮度,该调光装置其实就是一个滑动变阻器,该元件应与灯泡串联,通过改变该装置连入电路的电阻,进而改变通过灯泡的电流,从而调节灯泡的亮度。
(三)台灯的实用性设计
(6)为了使得台灯结构小巧,选择将电位器接入电路。
(7)调光台灯的制作涉及多方面的物理知识,如灯罩的作用是利用光的_______来增强台灯亮度:灯座应使用较重的材料制作,这是通过降低台灯整体的_______来提高其稳定性。
【项目实施】
(8)小明选择器材制成了如图甲所示的台灯,其中所用到的电位器是一种变阻器。
(9)如图乙所示是电位器的结构示意图,为了保证顺时针转动时,灯泡变亮,应该选择_______接线柱接入电路,正确连接电路制成台灯后发现,变阻器电阻最大时,灯泡仍发光,于是他设想在电阻片某一端加上一层绝缘层,保证灯泡可以调到熄灭,此时绝缘层应靠近图中_______(填“A”或“C”) 端。
(10)小明没有电位器,于是用探究实验中的电阻设计了一个电路,如图丙所示。也能改变灯泡亮度,此电路与小明的电路对比,其缺点是_______。
19.(2026·山西运城·一模)跨学科实践
制作微型密度计
用密度计测量酒精的密度,是一种初步判断酒精是否合格的简单方法。如果能设计和制作一个微型密度计,测量时只需把微型密度计放入装有酒精的小瓶中,就能方便、快速地判断酒精是否合格。
同学们成立了制作微型密度计的项目团队,制订了“项目提出——项目分析——项目实施——展示交流”的学习流程,研究了密度计原理,用制作棉签的实心塑料杆(长度约为,直径约为)作为标度杆,塑料杆中部套一个直径约的浮子,下端绕有铜丝作为配重。把调好配重的微型密度计放入标准消毒酒精液中。待微型密度计静止时,依据液面的位置在标度杆上做一个记号。最后,用宽的彩色胶布中心对着记号贴在塑料杆上,这样就做成了一个微型密度计(如图所示)。
(1)微型密度计测量酒精密度时,会__________(选填“触底”“悬浮”或“漂浮”)实心塑料杆-在被测酒精中。
(2)下列器材中选用__________(填序号)制作浮子效果最佳。
A.铝合金 B.泡沫塑料 C.橡皮泥 D.水泥
(3)某次测量酒精密度时,观测到液面处于微型密度计记号的下方,那么判断被测的酒精密度__________(选填“偏大”或“偏小”)。此时微型密度计所受到的浮力与在标准酒精液中所受的浮力相比较:__________(选填“>”“=”或“<”)。
20.(2026·北京朝阳·一模)阅读《探索星空之眼:开普勒式望远镜的奥秘》回答问题。
探索星空之眼:开普勒式望远镜的奥秘
在人类探索宇宙的漫长征程中,望远镜无疑是最重要的工具之一,而开普勒式望远镜更是凭借其独特的光学设计,为我们打开了观测天体的新窗口。开普勒式望远镜的光学系统基于两个凸透镜,即物镜和目镜。物镜焦距较长,负责收集来自远处天体的光线,并将其会聚成一个倒立、缩小的实像。目镜焦距较短,它的作用是把物镜所成的实像放大,便于人眼观测。
放大倍率是开普勒式望远镜的一个核心指标,它直观地反映了望远镜将远处物体“拉近”放大的能力。放大倍率=物镜焦距÷目镜焦距,例如:一台物镜焦距为1000 mm、目镜焦距为10 mm的开普勒望远镜,其放大倍率就是100倍。这意味着通过它观测月球,月球看起来会比肉眼直接观测时大100倍,让我们能看清月球表面更多的环形山、平原等细节。
在使用开普勒式望远镜时,还有一个常常被提及的概念——最佳成像距离。由于光线在经过物镜折射、目镜放大的过程中遵循特定的光学路径,只有当被观测物体处于某个合适的距离范围时,才能在目镜端呈现出最清晰的图像。那么物镜和目镜的距离为多大时成像最大且最清晰呢?如图所示,当观察远处物体时,物镜将远处物体的像移近,且物体越远所成像的位置越接近物镜的焦点。目镜将物体经物镜所成的实像放大时,实像越靠近目镜的焦点所成的像越大,视觉上的放大效果越佳。在理想状态下,物镜与目镜之间的距离大致等于物镜焦距与目镜焦距之和。但实际操作中,由于镜片制造工艺的细微差异、镜筒的机械精度以及温度、湿度等环境因素影响,可能需要使用者在这个理论距离基础上,进行小幅度的微调,以保证每次观测都能收获清晰、精准的图像。
开普勒式望远镜以其精妙的原理,赋予了人类探索宇宙微观与宏观细节的能力。无论是专业天文学家探寻星系演化,还是业余爱好者欣赏星空之美,都能借助这双“人造之眼”,在浩瀚宇宙中畅游,发现无尽的奥秘与惊喜,让我们与星辰大海的距离不再遥远。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)某款开普勒式望远镜的物镜焦距为50cm,目镜焦距为10cm,则这款望远镜的放大倍率为________倍。观测星空时,这款开普勒式望远镜的最佳成像距离约为________cm。
(2)学习了望远镜的原理之后,小阳利用焦距分别为5cm和10cm的两个凸透镜、瓦楞纸等器材自制简易望远镜。为了确定望远镜的物镜和目镜之间的距离,他利用如图所示的装置模拟望远镜。他将两个凸透镜分别固定在光具座上,将发光体放在距离凸透镜较远处,经过不断的调试,看到了远处发光体最大最清晰的像。下列说法正确的是( )
A.甲凸透镜的焦距为10cm
B.乙凸透镜的作用相当于照相机
C.眼睛看到的是远处发光体的倒立的实像
D.远处的发光体经过物镜成像在物镜的焦点附近
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