第二章【跨学科主题学习】探究河流流量与水位、流速的关系（课件29张）

第二章 跨学科主题学习 探究河流流量与水位、流速的关系 【1课时】 （2024人教版）八年级 上 核心素养目标 运用实际数据，计算河流的过水横截面面积，培养地理实践力素养。 结合实例，探寻不同河段的河流过水横截面面积与河宽、水深的关系，培养综合思维素养。 运用相关数据，探寻河流过水横截面面积与流速的关系，培养地理实践力素养。 结合黄河实例，探究黄河“束水攻沙”的原理，培养地理实践力和人地协调观素养。 【视频导入】黄河 小浪底水库调水调沙 【学习导航1】 想一想，每年6月黄河定期调水调沙的目的是什么？ （1）黄河以含沙量高著称，大量泥沙淤积在河道内，会抬高河床，降低行洪能力，增加洪水泛滥的风险。通过调水调沙，利用人造洪峰将大量泥沙冲入大海，能够有效降低下游的泥沙淤积量，维持河道的行洪能力。 （2）黄河河口地区生态环境独特且脆弱，调水调沙可以为河口地区带来适宜的水量和泥沙，有助于塑造和维持河口湿地等生态系统，为众多生物提供栖息地。同时，调水调沙带来的淡水可以改善河口地区的水质，防止海水倒灌，有助于维持河口生态平衡。 调水调沙 冲沙入海 维持行洪能力 保护生态平衡 河流流量是描述河流水文特征的重要指标，与河道横截面、水位、流速等因素有关。让我们一起计算河流流量，探究各因素对流量的影响及“束水攻沙”治河方略的原理。 【学习导航2】 计算河流 横截面积 1 探寻河流横截面面积的变化 2 探索河流水位与流量的关系 3 探究流速与河流横截面之间的关系 4 任务一：计算河流的横截面面积 PART 01 河流的过水横截面①近似倒梯形。假设一条河流某处的河底宽度为60米，河水深度为3米时，河面宽度为100米（图2.34）。 ① 运用梯形面积公式，计算河流在该处的过水横截面面积，写出计算过程。 b a h 从图2.34可以知道，已知河面宽度a=100米，河底宽度b=60米，河水深度h=3米，计算河流在该处的过水横截面面积。 梯形面积公式为:S＝(上底+下底)×高÷2 如图，S＝(a+b)×h÷2 ＝(100+60)×3÷2 ＝480÷2 ＝240（平方米） 240（平方米） S＝(上底+下底)×高÷2 任务二：探寻河流横截面面积的变化 PART 02 受降水等因素的影响，河流的水位是不断变化的。水位的变化会导致河流水深和河面宽度发生变化。通常用枯水期水位、平水期水位、汛期水位和最大洪峰水位等刻画河流水位的季节变化。假设横截面形态不变，我们可以计算不同水位下的过水横截面面积（图2.35）。 假设河底宽度为60米不变，当河流水深为3米时，河面宽度为100米，列出方程，计算不同水深的河面宽度和河流过水横截面面积，并填入表2.4。 梯形面积公式为:S＝(上底+60)×高÷2 60米 ？米 水深3米 河宽100米 通过已知条件建立比例关系式，即可求解不同水深的河面宽度，再利用梯形面积公式计算过水横截面积。 b 60米 ？米 B 河宽100米 水 深 3 米 k （1）建立河面宽度与水深关系式。 ①已知条件：当水深h=3米时，河面宽度B=100米，河底宽度b=60米。 ②已知模型：横截面为梯形，两侧坡度相同。设每侧坡度为k,则河面宽度B=b+2k×h。 ③代入已知数据：100=60+2k×3 6k=40 → k=20/3 ④得到关系式：河面宽度B=60+———×h 40 3 （2）计算不同水深的河面宽度。 ①最大洪峰（h=3.2米） ×3.2= ②汛期（h=2.5米） ×2.5= ③平水期（h=1.7米） ×1.7= 梯形面积公式为:S＝(B+b)×h÷2 B=60+——— 40 3 B=60+——— 40 3 B=60+——— 40 3 （3）计算过水横截面面积/米?。 ①最大洪峰（h=3.2米） S＝(102.67+60)×3.2÷2=260.27 ②汛期（h=2.5米） S＝(93.33+60)×2.5÷2=191.66 ③平水期（h=1.7米） S＝(82.67+60)×1.7÷2=121.27 102.67 260.67 93.33 191.66 82.67 121.27 73.33 66.67 102.67米 93.33米 82.67米 任务三：探寻河流水位与 ... ...