中考热点问题之南方雪灾

发布时间:2015-02-11    编辑:物理学法小组    来源:网络&投稿

 

 

今年在我国很多地区发生了50年不遇的雨雪冰冻灾害,因灾造成的直接经济损失达537.9亿元。

一、南方建筑物不堪重荷导致大量的房屋倒塌

中国建筑材料科学研究院高级工程师胡必俊说:“之所以能够造成如此巨大数量的建筑物损害或倒塌,就是因为大量的冰冻雨雪垒积在建筑物之上,已经超出了建筑物自身所能承受的最大负荷。建筑物不堪重负,就导致了灾害的发生。”为此他提出了自己的看法“对于农村居民的住宅,墙体做厚,基础打好是很重要的。在屋面的设计上,也要做到‘平’改‘坡’,尽量采用斜坡式。在北欧,因为天气恶劣,积雪往往会很厚,他们的屋面设计也有采取尖顶式的。这样做的目的,就是为了减少冰雪堆积,从而减小负荷。”如图所示:

(一)听了专家的解释,小明同学想对‘平’改‘坡’的方案进行验证:

提出问题:研究放在斜面上的物体对斜面的压力跟斜面倾斜程度的关系

猜想与假设:__________________________________________。

实验器材:1m长的塑料直尺一根,200g的钩码1个,双面胶

实验装置:如图所示

实验步骤:

1.如图甲所示把长直尺的左端放在桌子的边缘,用手支持着右端,保持在水平方向上静止。

2.把钩码放在水平直尺的中间,并用双面胶粘牢,如图乙所示。直尺会变的弯曲,这是_______的作用效果。由于是放在水平的直尺上,直尺受到的压力F1与钩码的重力G的关系是__________

3.接下来你会怎么做?________________________________________________。

你会看到什么现象?并加以解释。

_____________________________________________________________________。

则此时斜面受到的压力F2_____G

4.继续抬高右端,让直尺与水平方向的夹角变得更大,我们会发现直尺的弯曲程度更小,就说明压力的作用效果更小,直尺受到的压力F3更小,则G、F1、F2、F3由大到小为__________。

实验结论:

①放在斜面上的物体对斜面的压力________物体的重力;

②放在斜面上物体对斜面的压力与斜面的倾斜程度有关,且_______________________。

(二)在这个实验中若不用双面胶粘牢,随着斜面坡度的增加,你可能会看到什么现象?

__________________________________________________________________。

由此现象,又可以得到什么结论:_____________________________________。

(三)通过这些实验的验证,说明‘平’改‘坡’可以减小房屋的负荷,在重建工作中值得推广。

二、温度太低导致大量输水管道和水电设施冻裂

相关专家在接受采访时还提到,南方建筑的保温措施还有待改进。这次灾害中,大量房屋建筑中的水管管道被冻坏,就跟保温措施不够很有关系。他建议说,南方的水管管道应该埋得更深或者加保温套等保温措施,而且建筑内的保暖设施也应该跟上,如采用空心砖、石膏板,采用密封性较好的门窗或双层玻璃窗等。这样不仅可以防止管道冻坏,还可以减少建筑物屋顶的冰雪堆积,加速积雪融化,从而减轻建筑物的负荷,减少甚至避免灾害的发生。

对此小明提出了这样的问题:为什么空心砖的保温性能要好?

并进行了猜想:空气的热传递的能力较其它物质要小。

然后他选择了一些器材进行验证:天平、温度计、秒表、两个相同的带盖的玻璃小瓶、两个带盖的大瓶(能够装下小瓶)、适量的沙子、一瓶开水。

请根据提供的器材设计一个实验验证小明的猜想:(提示:在两个小瓶中装入等质量的开水加盖后分别装入两个大瓶中,在其中的一个大瓶中填满沙子就相当于实心砖,另一个没填沙子的相当于空心砖。)

实验步骤:_____________________________________________________________

设计记录数据的表格:____________________________________________________

实验结论:_____________________________________________________________

三、路面积雪“昼冻夜化”造成大量交通事故

积雪对公路行车的危害主要表现在路况的改变。路面积雪经车辆压实后,车轮与路面的摩擦力减小,汽车易左右滑摆。同时,汽车的制动距离也难以控制,一旦车速过快、转弯太急,都可能发生交通事故。

1.如图甲所示正是由于这种原因而滑离路面的汽车,导致摩擦力减小的原因是_________。为防止这类情况司机往往在车轮上加装防滑链或使用专用的冬季轮胎,通过观察你认为其目的是______________________________________。

2.专家研究表明,气温不同,积雪的厚薄不同,对汽车的危害也不一样。当积雪厚度在5~5cm,气温在0℃左右时,汽车最容易发生事故。因为在这种条件下,路面上的冰雪常会呈“夜冻昼化”状态。

为此护路工人常在路面上撒大量的盐,以避免“夜冻昼化”现象,即在相同气温条件下,融化了的冰雪不再结冰,从而减少交通事故的发生。

提出问题:在相同气温条件下,为什么水不再结冰了?

猜想与假设:请你用学过的物理知识,针对这一现象产生原因提出一个合理的猜想,并说出你猜想的理由。

猜想:__________________________________________________________________

理由:__________________________________________________________________

设计实验方案:针对你的猜想,设计一个实验方案验证猜想的正确性。

实验器材:________________________________________________________________

主要步骤:________________________________________________________________

实验结论:________________________________________________________________

分析与交流;除了在路面上撒盐外,你还有什么常用的办法,可以避免减少交通事故,这样做的道理是什么?

方法:_______________________________________________________________

道理:_______________________________________________________________

 

 

 

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