人教版九年级全第二十二章 能源与可持续发展本章复习“十市联赛”一等奖

STS——长江大堤上的物理知识（图）活动内容应用物理知识认识长江大堤，测量大堤横截面，加强学生护堤防洪意识。活动目的1、了解筑建长江大堤的作用及原理，测量堤身并绘出其大堤的截面图。2、了解怎样识别堤坝上的险情及护堤常识。3、让学生体验人类生存环境的忧患意识，培养学生的社会责任感。活动准备1、用长试管或玻璃瓶自制水准仪。2、在长塑料包装绳上标出1m长的标记代替卷尺，测量堤坡斜面长。3、绘制有关大堤在汛期产生的常见险情的挂图。查阅有关堤段的抗洪抢险资料。活动过程在难忘的1998年夏季，长江流域遭受到百年未遇的特大洪水，奔腾不息的长江西起宜昌、东到黄冈的黄梅县共九百多公里横贯湖北省的东西全境，这就是长江中游地区。这里有万倾良田，这里有江汉油田，这里有星罗棋布的城镇，这里有大都市武汉，沿长江两岸筑起的千里大堤，是湖北数千万人民与洪水抗争的保命堤。1、测量大堤①地点：湖北省嘉鱼县簰洲湾近处的四邑堤段②时间：冬季江水已退到河道，长江干堤的堤脚全部露出。③测量：每小组的同学利用自制的测量工具，在堤身的不同地段，测出大堤的截面，这是其中一组所绘的剖面示意图。2、堤防中的物理知识①堤坝为什么在任何地段都是下宽上窄?根据液体压强公式p=ρgh，可知，当江水逼近大堤时，越靠近堤底，即水深h越大，水产生的压强也越大。宽厚的堤基能承受较大的水压，确保堤坝的安全。②“压浸台”是指什么?有什么功能?在长江干堤的背水堤脚处，每间隔一定距离有一块一块的土磊平台，约为百余平方米与堤脚紧紧相依，远远看去像是大堤的“多足”，使堤身多了许多支撑。当洪水高涨时，它能与洪水产生对大堤的压力平衡，使堤身稳固。一般不允许在堤坝的压浸台上随意开荒，种植、放牧，以确保其牢固和安全。③在临江面的大堤脚前上为何要种树?为什么在许多堤段的坡面上采用硬面铺设?在堤脚栽种一排防护林带，主要作用是在洪水来临时可以防风挡浪，减缓巨大水能对堤岸的冲击拍打。许多堤段由于地理位置的特殊性，风急浪大，由于大堤受洪水较长时间的浸泡，土质会变松变软，为了防止堤面溶溃，在许多险段用石块铺设坡面，甚至做成水泥堤面，以确保安全。④为什么大堤的迎水面坡度缓？背水面坡度陡?提示：水对堤坝的作用力垂直于堤面，根据力的分解知识，坡度平缓的堤面，所受横向水平压力较小Fx＜F′x；所受竖直向下的压力增大，Fy＞F′y使大堤更牢固。⑤什么是散浸?出现散浸时“开沟导滤”是为什么?所谓散浸是由于水位过高，堤坝浸泡时间较长，堤身部分地方被水浸透而有少量水渗出，“开沟导滤”就是开挖“人”字形浅沟，将渗透而出的水，尽快排干，尽量减小堤坝受浸渍的面积，保证堤坝的干燥和坚固，从而达到保证堤坝安全的目的。⑥“管涌”是怎么回事?为什么出现“管涌”后采用“围堰反压”而不用土袋直接堵死“管涌”口。“管涌”是指有的坝基沙层较厚，透水性强，或是堤坝由于受水浸泡时间过长，部分坝基被泡软而承受不了江水压力，致使江水从土层裂隙或被泡软松动的地方喷出，像水管一样向外流水，若不及时采取措施可能会导致堤坝垮塌。“围堰反压”是指在出现管涌的周围筑起一圈堤围，将喷出的水围在其中，使之与江水构成一个连通器，根据连通器原理，各容器中液面相平时液体不流动，从而减小江水对堤坝的冲刷，达到保护堤坝的目的。若用土石堵死管涌出口，可能会导致加大水对管涌口周围堤基的冲刷，可能会多处形成新的管涌甚至造成堤坝倒塌。⑦如何判断散浸和管涌?一般而言，散浸不会对堤坝造成毁坏性危害，而管涌随时会危及堤坝安全，因此在防汛中要特别注意区分管涌与散浸，否则会造成不堪设想的后果。散浸和管涌的主要区别在于：①管涌出水量大，出水口周围堤基一般松软；②管涌口喷出的水浑浊，带有大量泥沙。有时也会出现水浑浊，带有少量泥沙的散浸。这种现象需观察几分钟，发现有气泡冒出，则可肯定有险情，若不能确定，应及时报告堤防专职人员。⑧万一发生堤坝垮塌事故，该如何自救?万一堤坝被洪水冲垮，千万不要背离堤坝逃生，因为洪水行进速度比人、车速度都要快得多，且有摧枯拉朽之势。正确的自救方法是：若离堤坝较近，应迅速转移到安全堤段之上；若离堤较远，则应尽量攀到高处(如屋顶、树顶、山顶等)，以赢得足够时间等待救援。活