資源簡介

(共15張PPT)
1.查閱資料，了解我國長江三峽水利樞紐工程中船閘是怎
樣利用連通器特點讓輪船通行的.
2.根據船閘的工作原理，設計、制作一個船閘，體會物理
知識在工程實踐中的應用.
三峽大壩具有強大的水力發電和抗旱、抗洪等功能.大壩
上、下游的水位差最高達 ，船舶怎樣才能順利通過
落差這么大的大壩呢？工程師在三峽大壩左側的山體中
修建五級船閘，解決了這個問題.
1.船閘的工作原理
三峽船閘的基本原理是連通器，船閘由閘室和上、下游
閘門以及上、下游閥門組成.三峽船閘的主體結構段全長
，是世界上最大的船閘.船只在船閘中要經過5個
閘室使船體逐次升高（或降低）.
船只經過船閘從下游駛往上游的過程
_________________________________________________________________________ 閥門打開， 關閉.閘室和
下游水道構成了一個連通
器，水從閘室流向下游.閘
室水面與下游相平時，下游
閘門打開，船駛入閘室
__________________________________________________________________________ 關閉閥門 和下游閘門，打
開閥門 ,閘室和上游水道構
成了一個連通器，水從上游
流向閘室
_________________________________________________________________________ 閘室中水面與上游相平時，
打開上游閘門，船駛往上游
通過控制閘門和閥門的開合，三峽大壩建造了世界上最
大的可控制水面高低的連通器.
2.閘門的開合
每個閘室水位變化超過，因而三峽船閘的閘門非常
高大，其首級“人”字閘門每扇門高近，寬近.倘
若水壓在閘門上，即使有10萬人每人都用的力來
頂著門，也抵擋不住水的壓力.這扇巨型閘門的開合,是利
用液壓技術實現的.
（1）“人”字閘門
“人”字閘門的每扇門由兩部分組成，頂部相交形成一個
“人”字形.閘門的傾斜設計有助于分散水流的沖擊力，提
高了整體結構的穩定性.“人”字閘門工作時，兩扇門葉構
成三鉸拱以承受水的壓力；水道開放時，兩扇門葉位于
邊壁的門龕內，不承受水流動方向的巨大壓力.“人”字閘
門通過液壓系統進行開閉操作.
該系統提供必要的動力，以克
服水壓并移動沉重的閘門.
（2）液壓技術
利用液壓技術控制閘門開合，液壓系統是利用密閉且不
可壓縮的液體來傳遞壓強的裝置，即加在密閉液體上的
壓強能夠大小不變地被液體向各個方向傳遞.如圖所示，
施加于小活塞的壓強大小不變地被液體傳
遞給大活塞，大活塞便可以產生一個與其
橫截面積成正比的力.
1.活動準備
·礦泉水瓶（多個，根據船閘規模決定）
·硬紙板（用于制作隔板等）
·剪刀、細線、膠水、尺子、鉛筆、紙等制作工具
·水槽（用于模擬水道）
·小船模型或塑料玩具船（用于測試船閘功能）
2.活動步驟
（1）設計階段
·分組討論：將學生分成若干小組，每組負責設計一個船
閘模型.
·繪制草圖：各小組根據討論結果繪制船閘模型的草圖，
包括上下游閘門、閘室、閥門等結構.
（2）制作階段
·切割礦泉水瓶：根據設計草圖，用剪刀將礦泉水瓶剪成
所需的形狀和大小，作為船閘的上、下閘門和閥門.
·制作隔板：用硬紙板裁剪并折疊成合適的形狀，用膠水
將塑料閘門和閥門固定上，作為船閘的隔板.
·組裝模型：將隔板與水槽按照設計草圖組裝起來，形成
一個完整的船閘模型.
（3）測試階段
·在水槽中注入適量的水，模擬水道環境.
·將小船模型放入水槽中，并調整船閘模型的位置，使小
船能夠順利進入閘室.
·操作船閘模型：模擬船閘的開啟和關閉過程，觀察閘室
內的水位變化以及小船如何通過船閘進入下一個水道.
3.活動交流
·各小組分享制作過程中的經驗和遇到的困難，以及解決
困難的方法.
·討論船閘模型在實際應用中的可能性和局限性.
·教師總結活動成果，強調水利工程的重要性和學習物理、
數學等學科知識的必要性.

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