为提升青少年科学素养水平和科技创新能力,激发其好奇心、想象力、探索欲,《金华教育》编辑团队邀请金华市教育教学研究中心组织名师团队,为同学们推出原创科学素养趣味测试题。每期一题,欢迎你来挑战。
本期内容为“金华三江里浮桥——揭秘水上通道浮而不沉的科学密码”。
哇!三江里浮桥终于和大家见面啦。它像一条“水上彩虹”,一头连着古色古香的婺州古城,一头连着热闹的三江里商圈,全长192.8米、宽14.5米,走在上面又平稳又舒服。
这里不仅能轻松过马路,还能看风景、吹晚风,甚至感受有趣的文化小知识,好多市民都来打卡拍照呢!但你有没有发现三个超神奇的小秘密?
为什么浮桥靠小船“托着”,却能稳稳漂在水上不晃?水面上跳动着的“宋韵婺州夜 潮起三江里”10个发光的字,是怎么产生的?桥面居然能自己升起来、降下去,难道它有“隐形力气”?
接下来,咱们变身小小科学家,一起解锁浮桥背后的科学小密码,看看里面藏着什么厉害魔法!
探究一:解密浮桥的“升降密码”
小朋友们,我们去三江里公园玩的时候,有没有见过会“站起来”的浮桥呀?晚上10点以后,浮桥的两头就会慢慢升起来,不让人通行啦。可是浮桥好重呀,工作人员是怎么轻松把它拉起来的?这里藏着一个“大力魔法”,我们自己做实验,来解锁这个秘密!
1.实验材料:定滑轮1个,动滑轮1个,支架1个,绳子若干(适配滑轮孔径),回形针1盒。
2.实验步骤:
(1)将定滑轮固定在支架上方,动滑轮下方挂数枚回形针;绳子一端固定在定滑轮下方的挂钩上,绕过动滑轮再绕回定滑轮,在绳子自由端挂上适量的回形针,使绳子能静止而不再上下滑动。
(2)数出挂在动滑轮上和自由端的回形针数量。保持动滑轮上的回形针数量不变,改变自由端的回形针数量,重新使绳子能静止而不再上下滑动。重复3次,取平均值。
(3)改变动滑轮上回形针的数量,重复以上两步操作。
(4)记录动滑轮上的回形针运动方向和自由端回形针产生的拉力作用方向。
3.实验记录与分析
(1)同学们,动滑轮上的回形针运动方向与自由端回形针产生的拉力作用方向有什么关系?_________这说明了滑轮组有_______作用。
(2)动滑轮上的回形针数量与自由端上的回形针数量之间有什么关系?___________这说明了滑轮组有_____________作用。
(3)经过实验,说明滑轮组既有_______作用;又有________作用。
(4)我们已经初步知道了滑轮组的作用,滑轮组在生活中有广泛的应用,请你找一找生活中的滑轮组。_________________________________
(未完,下期待续)
本期专家团队名单:
卢惠芳,金师附小凤山校区科学老师,市教改之星金奖,市教研组长素养大赛一等奖,区优秀教师,课例被评为部级优课,市优秀科技辅导员。
洪诗晴,金师附小凤山校区科学教师,婺城区教坛新秀,市论文、案例一等奖,市优质课二等奖。
吴丹,金师附小凤山校区科学教师,区课堂教学评比一等奖,单元作业设计一等奖。
温馨提醒:本期答案和解析将在下期公布,敬请关注。
上期答案:
蒸汽巨兽对战电磁闪电:谁是甲板弹射王
1.请从能量转换角度分析:
(1)核能 (热)能 动能。
(2)化学能 热能 (电)能 (磁)能 动能。
2.如何实现更大的推力?
蒸汽弹射器:增加蒸汽压力和释放速度,使更多高压蒸汽推动活塞,产生更大推力。
电磁弹射器:增大电流强度或增强磁场,通过调节电能输出控制推力大小,适应不同重量的飞机。
3.材料要求分析
蒸汽弹射器材料:需耐高温、耐高压、抗腐蚀,如特种合金钢,能承受频繁热胀冷缩。①③④⑥⑧
电磁弹射器材料:需导电性好、磁导率高、耐强电流冲击。②⑤⑦⑧
4.优缺点分析
角度
理由
能量利用率
蒸汽弹射较低,热能散失多;电磁弹射较高,电能直接转换
弹射重量范围
蒸汽弹射有限,调节不灵活;电磁弹射范围广,可精确控制
安全性
蒸汽弹射高温高压,风险较高;电磁弹射无高温高压,更安全
维护成本
蒸汽弹射高,需频繁更换密封件;电磁弹射较低,结构简单
故障率
蒸汽弹射较高,受热疲劳影响;电磁弹射较低,电子控制稳定