(3)遮阳板:隔热“外衣”
青藏高原地处中低纬度,高海拔地区,太阳辐射十分强烈是该地区的一个重要特征。遮阳板路基是在路基的边坡和坡面上架设一层用于遮挡太阳辐射的板材,由此完全消除太阳对路堤坡面的有效辐射加热作用(如图3),达到稳定路基温度场的目的。
(4)以桥代路:“最后绝招”
青藏铁路沿线,给人印象最深的是桥多(如图4)。对于图4极不稳定的高含冰量冻土区,用热棒、抛石路基等方法都是不管用的,而以桥代路是解决冻土问题的最后绝招。桥墩打进冻土层30多m,桥墩与冻土层间的摩擦力足以支撑路基的稳固性,冻土的融化和膨胀对路基的影响这时已显得微乎其微。


1、2 增氧机解决高原气压低、氧气含量低的问题
在青藏高原由于海拔高,气压低。每吸一口气得到的氧气只有平地上的40%左右,那里气温最低可达-40℃。为了解决高寒缺氧带来的建设难题,有关部门在青藏线沿途建立了许多医疗站并建造了17座的氧气制造站,以保证施工者的安全;为保证乘车者的安全,在每列车里都配备有两套供氧系统,一套为弥散式供氧,通过混合空调系统中的空气,使每节车厢的含氧量达到23。5%~25%;另一种为分布式供氧,其氧浓度可达40%~45%,旅客可通过供氧面罩直接吸取,确保了旅客乘车的舒适度。
以上内容可以作为STS的内容向学生介绍,为了更好的理解和掌握所学的物理知识,我们还可以结合相关内容命制一些习题,真正做到理论和实践的有机结合。
2 自编参考题目
近年来中考试题中出现了一种新的题型———信息给予题。它以独特的命题视角很快受到专家和一线教师的认可。该题型的特点是:贴近生活,注重知识应用,体现科技创新,把握时代发展的脉搏。这种题型不仅可以考查学生对所学物理知识的理解和应用能力,更主要的是学生在解题的过程中能够获得许多物理课本上没有的知识信息和情感体验。基于以上原因,“青藏铁路”可能会成为今后中考“信息给予题”的焦点。以下试题仅供参考:
(1)“青藏铁路”在修建的过程中,为了解决千年冻土的问题,在铁路的两侧插了许多叫做“热棒”(如图1)的柱子,里面装有液氨,热棒的工作原理很简单:当路基温度上升时,液态氨吸收热量发生现象,上升到热棒的上端,通过散热片将热量传导给空气,此时气态氨放出热量发生现象变成了液态氨,又沉入了棒底。这样,热棒就相当于一个天然“制冷机。”
(2)为了保证“青藏铁路”路基下面千年冻土的稳定性,建设者在土层与路基中间,填筑了一定厚度的碎石(如图2),并形象地叫它是路基的“土空调”,不管是夏季来临,还是冬季到来,它都很好的调节路基下面的冻土温度,使之变化不大,从而确保冻土的稳定性,请你简要说明这种“土空调”的工作过程。
(3)“青藏铁路”在修建的过程中,在有些路段,施工人员给铁路路基穿了一层用于遮挡太阳辐射的“外衣”(如图3),请你从物理学的角度说明这样做的道理是什么?
(4)沿青藏铁路西行,一路走来,给人印象最深的就是桥多(如图4),铁路不能直接修建在地面上,是因为铁路沿线存在了大量的“千年冻土”,请问铁路为什么不能直接建在“冻土”之上?请根据所学的热学知识进行解释。
(5)“青藏铁路”建成通车已经有一段时间了,当初铁路建设者为了解决铁路沿线的“千年冻土”问题,做了大量的科学实验,最终胜利解决了这一科技难题,让全世界为之瞩目。根据你的了解,青藏铁路修建时为了解决“千年冻土”问题,都采取了哪些措施?请说出其中的2点,并做简要说明。
(6)在“青藏线”上行驶的列车为什么要安装供氧设备?