3 跨学科实践：船闸
船闸的力学原理
1．船闸的基本工作原理是利用 原理工作的．
2．如图所示，三峡船闸是五级船闸，为全球级数最多的船闸．船闸上下落差达100多米，船舶通过船闸要翻越40层楼房的高度．永久船闸共有24扇人字闸门，三分之二的人字门高36.75米，宽20.2米，厚3米，重达850吨，面积接近两个篮球场，其外形与重量均为世界之最，号称“天下第一门”．闸门是利用 开合工作的．
3．船闸的工作原理：结合下列图片，利用连通器原理，说明船是如何从下游驶向上游的．
(1)船从下游到达船闸．
(2)阀门A打开，B关闭．闸室和下游水道构成了一个 ，水从 流向 ．
(3)闸室水面与下游相平时，下游人字形闸门打开，船驶入闸室．
(4)关闭阀门A和下游闸门，打开阀门B，闸室和上游水道构成了一个连道器，水从 流向 ．
(5)闸室中水面与上游相平时，打开上游 ，船驶往上游．
船闸的力学原理
典例 三峡船闸是目前世界上最大的双线五级船闸，从图中可以看出，由于此时C闸水的压强 (填“大于”“等于”或“小于”)B闸的水的压强，从而使上游闸门处的水的流向是 (填“B闸流向C闸”或“C闸流向B闸”)通过船闸．
典例图
根据p＝ρgh分析压强的大小；上端开口，底部相连通的容器叫连通器，当所装同一种液体静止不流动时，各容器中的液面是相平的．据此分析判断．
变式 [2024·崂山二模]船闸是利用连通器的原理进行工作的．如图所示，上游一艘客轮准备通过船闸进入下游．客轮进入闸室前，应( )
变式图
A．关闭下游闸门D，打开下游阀门B
B．关闭下游闸门D，打开上游阀门A
C．打开下游闸门D，关闭下游阀门B
D．打开下游闸门D，关闭上游阀门A
1．[2024·吉林三模]下列物品与三峡船闸工作原理相同的是( )
A．吸盘 B．茶壶
C．不倒翁 D．发条玩具车
2．[2024·许昌一模]船闸由闸室和上、下游闸门以及上、下游阀门组成．上游有一艘轮船想驶往闸室，此时船闸状态如图所示．则接下来正确的操作步骤及顺序是( )
①打开闸门C ②打开阀门A ③关闭阀门B
第2题图
A．①②③ B．②①③ C．③②① D．③①②
3．三峡大坝的双线五级船闸已经试航成功．如图所示表示轮船经过某级船闸从上游驶往下游的过程，那么船闸的闸门A、闸门B的开闭顺序应该是( )
第3题图
A．甲、乙、丙、丁 B．甲、丁、丙、乙
C．甲、丙、乙、丁 D．甲、乙、丁、丙
4．[2024·济南一模]周日小亮到“天下第一泉”景区游玩．趵突泉通往大明湖航线上的“船闸”运用了 (填“连通器原理”或“帕斯卡定律”)．有新的游客上船后，游船底部受到液体的压强 (填“变大”“变小”或“不变”)．
5．三峡船闸实现了上下游船只的通航，如图所示．船闸是根据 原理工作的．当闸室内的水深为36 m时，水对闸室底部产生的压强为 Pa.(g取10 N/kg，ρ水＝1.0×103 kg/m3)
第5题图
6．[2024·菏泽一模]三峡大坝坝体高185 m，最大蓄水深度175 m，坝体建有多个泄洪深孔，每个泄洪深孔闸门大小为63 m2，通过开启闸门泄洪，蓄满水时深孔距水面平均深度30 m，则每个泄洪深孔的闸门受到水的压力是多少牛？(g取10 N/kg)3 跨学科实践：船闸
船闸的力学原理
1．船闸的基本工作原理是利用连通器原理工作的．
2．如图所示，三峡船闸是五级船闸，为全球级数最多的船闸．船闸上下落差达100多米，船舶通过船闸要翻越40层楼房的高度．永久船闸共有24扇人字闸门，三分之二的人字门高36.75米，宽20.2米，厚3米，重达850吨，面积接近两个篮球场，其外形与重量均为世界之最，号称“天下第一门”．闸门是利用液压技术开合工作的．
3．船闸的工作原理：结合下列图片，利用连通器原理，说明船是如何从下游驶向上游的．
(1)船从下游到达船闸．
(2)阀门A打开，B关闭．闸室和下游水道构成了一个连通器，水从闸室流向下游．
(3)闸室水面与下游相平时，下游人字形闸门打开，船驶入闸室．
(4)关闭阀门A和下游闸门，打开阀门B，闸室和上游水道构成了一个连道器，水从上游流向闸室．
(5)闸室中水面与上游相平时，打开上游闸门，船驶往上游．
船闸的力学原理
典例 三峡船闸是目前世界上最大的双线五级船闸，从图中可以看出，由于此时C闸水的压强大于(填“大于”“等于”或“小于”)B闸的水的压强，从而使上游闸门处的水的流向是C闸流向B闸(填“B闸流向C闸”或“C闸流向B闸”)通过船闸．
典例图
根据p＝ρgh分析压强的大小；上端开口，底部相连通的容器叫连通器，当所装同一种液体静止不流动时，各容器中的液面是相平的．据此分析判断．
变式 [2024·崂山二模]船闸是利用连通器的原理进行工作的．如图所示，上游一艘客轮准备通过船闸进入下游．客轮进入闸室前，应( B )
变式图
A．关闭下游闸门D，打开下游阀门B
B．关闭下游闸门D，打开上游阀门A
C．打开下游闸门D，关闭下游阀门B
D．打开下游闸门D，关闭上游阀门A
1．[2024·吉林三模]下列物品与三峡船闸工作原理相同的是( B )
A．吸盘 B．茶壶
C．不倒翁 D．发条玩具车
2．[2024·许昌一模]船闸由闸室和上、下游闸门以及上、下游阀门组成．上游有一艘轮船想驶往闸室，此时船闸状态如图所示．则接下来正确的操作步骤及顺序是( C )
①打开闸门C ②打开阀门A ③关闭阀门B
第2题图
A．①②③ B．②①③ C．③②① D．③①②
3．三峡大坝的双线五级船闸已经试航成功．如图所示表示轮船经过某级船闸从上游驶往下游的过程，那么船闸的闸门A、闸门B的开闭顺序应该是( C )
第3题图
A．甲、乙、丙、丁 B．甲、丁、丙、乙
C．甲、丙、乙、丁 D．甲、乙、丁、丙
4．[2024·济南一模]周日小亮到“天下第一泉”景区游玩．趵突泉通往大明湖航线上的“船闸”运用了连通器原理(填“连通器原理”或“帕斯卡定律”)．有新的游客上船后，游船底部受到液体的压强变大(填“变大”“变小”或“不变”)．
5．三峡船闸实现了上下游船只的通航，如图所示．船闸是根据连通器原理工作的．当闸室内的水深为36 m时，水对闸室底部产生的压强为3.6×105Pa.(g取10 N/kg，ρ水＝1.0×103 kg/m3)
第5题图
6．[2024·菏泽一模]三峡大坝坝体高185 m，最大蓄水深度175 m，坝体建有多个泄洪深孔，每个泄洪深孔闸门大小为63 m2，通过开启闸门泄洪，蓄满水时深孔距水面平均深度30 m，则每个泄洪深孔的闸门受到水的压力是多少牛？(g取10 N/kg)
解：(1)深孔处水的压强：
p＝ρ水gh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×30 m＝3×105 Pa，
由p＝可得，每个泄洪深孔的闸门受到水的压力：
F＝pS＝3×105 Pa×63 m2＝1.89×107 N.
