3.4 升华与凝华-【同步提升精品课】-2024-2025八年级物理上册(人教版)
2024-10-17
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版八年级上册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第4节 升华和凝华 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 升华和凝华 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 8.60 MB |
| 发布时间 | 2024-10-17 |
| 更新时间 | 2024-10-17 |
| 作者 | 清声学苑 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-10-17 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/48023221.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
第三章 第4节 升华与凝华
1. 升华:物质从固态 变成气态叫升华,需要 热量。(一般在任意温度下,任何固体的表面都会发生升华现象)。
生活中的例子:冰冻的衣服变干、雪堆没有熔化变小、灯丝变细、衣柜里的樟脑球变小、干冰升华、碘升华、固体清香剂消失等。
2. 凝华:物质从气态 变成固态叫凝华,需要 热量。凝华需要该物质的蒸气达到一定的浓度以及温度要降到该物质的凝固点以下才能发生。
生活中的例子:冬天窗户上的冰花、霜、雾凇等都是凝华。
重难点1:生活中的升华、凝华现象
例1:(2024·西藏·中考真题)寒冬的早晨,西藏高海拔地区教室玻璃窗内侧常能见到美丽的冰花,如图所示。冰花形成过程对应的物态变化是( )
A.熔化 B.凝固 C.升华 D.凝华
例2:(2024·山东聊城·中考真题)二氧化碳气体若被加压、降温到一定程度,就会直接形成白色的、像雪二样的固体,这种固体在常温下不经熔化就会直接变成气体,所以叫干冰。干冰具有很好的致冷作用,可用于人工降雨。下列说法正确的是( )
A.干冰的形成是凝固现象
B.干冰变成气体是汽化现象
C.高空中的水蒸气遇冷凝结成水滴或小冰晶是熔化或凝华现象
D.干冰有致冷作用是因为干冰变成气体时需吸收热量
1.(2024·四川乐山·中考真题)有一种手抛灭火弹,弹内装有干冰(固态二氧化碳)。将灭火弹投入火场后,达到灭火效果。上述过程中干冰发生的物态变化是( )
A.升华 B.液化 C.凝华 D.汽化
2.(2024·江苏无锡·中考真题)如图所示,密封的锤形玻璃泡内装有少量碘颗粒,碘的熔点约为114℃。打开电吹风热风挡对玻璃泡加热,温度约为60℃,一段时间后,观察到玻璃泡内弥漫着紫红色的碘蒸气,停止加热,冷却后玻璃泡内又出现碘颗粒。关于这个过程,下列说法中正确的是( )
A.加热时,碘颗粒熔化 B.冷却时,碘蒸气凝固
C.加热时,碘颗粒升华 D.冷却时,碘蒸气液化
3.(2024·黑龙江大庆·中考真题)大量中华诗词蕴含物理知识,下列说法正确的是( )
A.“沾衣欲湿杏花雨,吹面不寒杨柳风。”“雨”的形成是汽化现象
B.“窗含西岭千秋雪,门泊东吴万里船。”“雪”的形成是液化现象
C.“可怜九月初三夜,露似珍珠月似弓。”“露”的形成是升华现象
D.“月落乌啼霜满天,江枫渔火对愁眠。”“霜”的形成是凝华现象
4.(2024·黑龙江哈尔滨·中考真题)“北国好风光,尽在黑龙江”,下列物态变化属于升华的是( )
A.甲图:初春、扎龙湿地冰雪消融 B.乙图:盛夏,林都伊春薄雾消散
C.丙图:金秋,镜泊湖畔朝露晶莹 D.丁图:寒冬,太阳岛上雪人变小
5.(2024·内蒙古赤峰·中考真题)下列关于自然界水循环过程中发生的物态变化,叙述正确的是( )
A.雨的形成是汽化 B.雪的形成是凝固
C.雾的形成是液化 D.霜的形成是升华
6.(2024·四川眉山·中考真题)水的物态变化使自然界有了雨、露、雾、霜和雪等千姿百态的奇观。下列关于水的物态变化解释正确的是( )
A.露的形成是熔化现象 B.霜的形成是凝固现象
C.雾的形成是液化现象 D.冰的形成是凝华现象
7.(2024·江苏常州·中考真题)密封的锤形玻璃泡内有少量碘颗粒,如图所示,将玻璃泡浸入热水中,玻璃泡内碘颗粒逐渐消失、同时出现紫红色碘蒸气,这是 (物态变化名)过程,需要 (吸/放)热.将玻璃泡从水中取出后,碘蒸气逐渐消失、同时出现碘颗粒,这是 (物态变化名)过程。
8.(2024·江苏徐州·中考真题)当纸上打印的文字有错误时,墨粉很难用普通橡皮擦除.有一种“激光橡皮”,发射激光到错误文字上,固态墨粉颗粒很快直接消失,请你解释激光橡皮的原理: 。
9.人类的生存和生活离不开地球上的水循环,关于图中水循环的物态变化,下列说法不正确的是 。
A.海水吸热,蒸发成水蒸气上升到空中
B.空气中的水蒸气遇冷,液化成云中的小水滴
C.云中的小水滴遇冷,凝固形成冰雹
D.云中的小冰晶吸热,升华形成雨
选择理由: 。
10.某同学在探究物态变化的实验中,在试管中放入少量碘.塞紧盖子放入热水中,观察到试管中固态碘逐渐消失,变为紫色的碘蒸气并充满试管.
(1)此过程固态碘发生的物态变化是 (填物态变化的名称).
(2)在上述实验中,小明同学猜想:固态碘是先变成液体,再变成气体,因为速度太快,液态碘出现的时间太短,因而没有观察到.为验证猜想,他查询了一些小资料:碘的熔点是113.5℃;碘的沸点是184.4℃;水的沸点是100℃.
请你根据上述资料分析说明小明的猜想为什么是错误的: .
(3)为了进一步探究此类现象,小明在试管中放入适量温水,然后放入一小块干冰(固态二氧化碳),此时观察到水中有大量气泡产生,同时水面上有大量白雾.水中大量的气泡是由 形成的.水面上大量的白雾是由 形成的.
11.(2024·山东滨州·中考真题)二十四节气是中华民族农耕文明长期经验的积累和智慧的结晶,对下列节气涉及的物态变化分析,正确的是( )
A.图甲“寒露”节气,“露”的形成是凝固现象
B.图乙“霜降”节气,“霜”的形成是凝华现象
C.图丙“大雪”节气,“雪”的形成是液化现象
D.图丁“雨水”节气,“雨”的形成是凝华现象
12.(2024·黑龙江齐齐哈尔·中考真题)“山坡上有的地方雪厚点,有的地方草色还露着;……那水呢,不但不结冰,反倒在绿萍上冒着点热气。……”上面的文字节选于老舍先生的《济南的冬天》一文。关于文中所涉及的一些现象,用物理知识解释正确的是( )
A.“雪”的形成是液化现象 B.“结冰”是凝固现象
C.“热气”的形成是升华现象 D.“冰”是非晶体,没有熔点
13.如图是小红做“观察碘升华”的实验装置。她的操作是:在烧杯中放少量的碘,烧杯口放一只装有冷水的烧瓶,用酒精灯给烧杯加热。
标准大气压下部分物质的熔点(凝固点)、沸点(℃)
物质
水
酒精
煤油
碘
铜
铁
金
熔点(凝固点)
0
﹣117
﹣30
113.6
1083
1535
1064
沸点
100
78.5
150
184.25
2360
2750
2500
(1)结合你的探究经历,描述小红观察到的实验现象。
(2)交流评估时,小明查阅了部分物质的熔点、沸点(见表),他发现碘的熔点是113.6℃,碘的沸点是184.25℃,酒精灯的火焰温度约400℃,他认为小红所做的实验中,碘可能经历了由固态到液态再到气态的变化过程,小红的实验并不能得出碘升华的结论,请你针对小明的质疑,选用上述器材或补充必要的辅助器材设计一个实验,证明碘直接从固态变为气态,写出实验方案并扼要说明。
14.请阅读《云中探秘问苍穹》并回答题。
云中探秘问苍穹
苍茫云海、万里层云中蕴藏着丰富的水资源,水的降落滋润着地球万物。降水量的多少和降水在时间与空间的分布极大地影响着人们的生活。在一定时段内,从云中降落到地面上的液态或固态降水,在无渗透、蒸发、流失情况下积聚的水层深度,称为该地该时段内的降水量,单位为毫米(mm)。
如何预测某个区域的降水量呢?如果能获得该区域正上方云层所含降水粒子(云中的小水滴或小冰晶)所能形成的水的总体积,再结合其他信息估测能够降落到地面的降水粒子占总降水粒子的比例,利用体积和该区域面积之间的关系,就可以得到降水量了。
精准预报降水是一个世界难题,我国在轨气象卫星家族中的新成员——风云三号G星(如图所示)的出现,向解决这一难题迈出了一大步。风云三号G星搭载了我国首套“空中雨量计”——星载KU、KA双频主动降水测量雷达,通过向大气发射无线电磁波信号,接收大气中不同高度层的降水粒子反射信号,获取竖直方向不同高度层的降水结构信息;同时,利用雷达跨轨方向的扫描,实现对水平方向的降水探测。这就如同对大气降水进行“CT”扫描,最终使风云三号G星自上而下地获取云层的三维结构信息,如云层厚度、云层中不同位置降水粒子的数密度(即单位体积内降水粒子的数量)以及各种降水粒子的直径大小等。
风云三号G星云中探秘、叩问苍穹,助力我国在探索浩瀚宇宙的征程上,跑出加速度。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)风云三号G星搭载了我国首套 ,即星载KU、KA双频主动降水测量雷达。
(2)降水粒子的数密度越大,则1m3内降水粒子的 越大。
A.质量 B.体积 C.数量
(3)假设探测到某云层的平均厚度为1000m,内部的降水粒子(可视为小水滴)分布均匀,数密度为6.25×109个/m3,每个降水粒子的体积均为4×10-15m³。若在12小时内,该云层中有80%的降水粒子以雨滴形式竖直降落到地面上。该云层对应区域的平均降水量为
mm。根据我国气象部门规定的各类雨的降水量标准(见表),可知此次降雨的种类为 。
表各类雨的降水量标准
种类
12小时降水量(mm)
小雨
小于5.0
中雨
5.0~14.9
大雨
15.0~29.9
暴雨
30.0~69.9
大暴雨
70.0~139.9
特大暴雨
140.0以上
试卷第1页,共20页
试卷第7页,共7页
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第三章 第4节 升华与凝华
1. 升华:物质从固态直接变成气态叫升华,需要吸收热量。(一般在任意温度下,任何固体的表面都会发生升华现象)。
生活中的例子:冰冻的衣服变干、雪堆没有熔化变小、灯丝变细、衣柜里的樟脑球变小、干冰升华、碘升华、固体清香剂消失等。
2. 凝华:物质从气态直接变成固态叫凝华,需要放出热量。凝华需要该物质的蒸气达到一定的浓度以及温度要降到该物质的凝固点以下才能发生。
生活中的例子:冬天窗户上的冰花、霜、雾凇等都是凝华。
重难点1:生活中的升华、凝华现象
例1:(2024·西藏·中考真题)寒冬的早晨,西藏高海拔地区教室玻璃窗内侧常能见到美丽的冰花,如图所示。冰花形成过程对应的物态变化是( )
A.熔化 B.凝固 C.升华 D.凝华
【答案】D
【详解】冰花是室内温度较高的水蒸气遇到温度较低的玻璃凝华形成的小冰晶。故ABC不符合题意,D符合题意。故选D。
例2:(2024·山东聊城·中考真题)二氧化碳气体若被加压、降温到一定程度,就会直接形成白色的、像雪二样的固体,这种固体在常温下不经熔化就会直接变成气体,所以叫干冰。干冰具有很好的致冷作用,可用于人工降雨。下列说法正确的是( )
A.干冰的形成是凝固现象
B.干冰变成气体是汽化现象
C.高空中的水蒸气遇冷凝结成水滴或小冰晶是熔化或凝华现象
D.干冰有致冷作用是因为干冰变成气体时需吸收热量
【答案】D
【详解】A.干冰的形成是气态变为固态,凝华现象,故A错误;
B.干冰变成气体,是固态直接变为气态,是升华现象,故B错误;
C.高空中的水蒸气遇冷凝结成水滴或小冰晶是液化或凝华现象,故C错误;
D.干冰变成气体时,是升华现象,需吸收热量,故D正确。故选D。
1.(2024·四川乐山·中考真题)有一种手抛灭火弹,弹内装有干冰(固态二氧化碳)。将灭火弹投入火场后,达到灭火效果。上述过程中干冰发生的物态变化是( )
A.升华 B.液化 C.凝华 D.汽化
【答案】A
【详解】灭火弹中的干冰在外壳破裂后会直接由固态变为气态,故干冰发生的物态变化是升华,故BCD不符合题意,A符合题意。故选A。
2.(2024·江苏无锡·中考真题)如图所示,密封的锤形玻璃泡内装有少量碘颗粒,碘的熔点约为114℃。打开电吹风热风挡对玻璃泡加热,温度约为60℃,一段时间后,观察到玻璃泡内弥漫着紫红色的碘蒸气,停止加热,冷却后玻璃泡内又出现碘颗粒。关于这个过程,下列说法中正确的是( )
A.加热时,碘颗粒熔化 B.冷却时,碘蒸气凝固
C.加热时,碘颗粒升华 D.冷却时,碘蒸气液化
【答案】C
【详解】已知碘的熔点约为114℃。用电吹风热风挡对玻璃泡加热,温度约为60℃,低于碘的熔点,碘没有发生熔化,观察到玻璃泡内弥漫着紫红色的碘蒸气,说明固态的碘颗粒升华成碘蒸气;停止加热,冷却后玻璃泡内又出现碘颗粒,说明碘蒸气遇冷凝华成颗粒,故ABD错误,C正确。故选C。
3.(2024·黑龙江大庆·中考真题)大量中华诗词蕴含物理知识,下列说法正确的是( )
A.“沾衣欲湿杏花雨,吹面不寒杨柳风。”“雨”的形成是汽化现象
B.“窗含西岭千秋雪,门泊东吴万里船。”“雪”的形成是液化现象
C.“可怜九月初三夜,露似珍珠月似弓。”“露”的形成是升华现象
D.“月落乌啼霜满天,江枫渔火对愁眠。”“霜”的形成是凝华现象
【答案】D
【详解】A.雨是液态,而汽化生成的是气态,故A错误;
B.雪是固态,而液化生成的是液态,故B错误;
C.露是液态,而升华生成的是气态,故C错误;
D.霜是固态,由水蒸气遇冷凝华形成,故D正确。故选D。
4.(2024·黑龙江哈尔滨·中考真题)“北国好风光,尽在黑龙江”,下列物态变化属于升华的是( )
A.甲图:初春、扎龙湿地冰雪消融 B.乙图:盛夏,林都伊春薄雾消散
C.丙图:金秋,镜泊湖畔朝露晶莹 D.丁图:寒冬,太阳岛上雪人变小
【答案】D
【详解】A.冰雪消融,是冰雪由固态变成液态的过程,属于熔化现象,故A不符合题意;
B.薄雾消散,是物质由液态变成气态的过程,属于汽化现象,故B不符合题意;
C.朝露晶莹,是空气中水蒸气遇冷液化形成的,属于液化现象,故C不符合题意;
D.雪人变小,是雪由固态直接变成气态,属于升华现象,故D符合题意。故选D。
5.(2024·内蒙古赤峰·中考真题)下列关于自然界水循环过程中发生的物态变化,叙述正确的是( )
A.雨的形成是汽化 B.雪的形成是凝固
C.雾的形成是液化 D.霜的形成是升华
【答案】C
【详解】A.雨的形成是液化现象,故A错误;
B.雪的形成是凝华现象,故B错误;
C.雾的形成是液化现象,故C正确;
D.霜的形成是凝华现象,故D错误。故选C。
6.(2024·四川眉山·中考真题)水的物态变化使自然界有了雨、露、雾、霜和雪等千姿百态的奇观。下列关于水的物态变化解释正确的是( )
A.露的形成是熔化现象 B.霜的形成是凝固现象
C.雾的形成是液化现象 D.冰的形成是凝华现象
【答案】C
【详解】AC.雾和露都是空气中的水蒸气遇冷凝结成的小水滴,属于液化现象,故A错误,C正确;
B.霜是空气中的水蒸气遇冷凝结成的小冰晶,属于凝华现象,故B错误;
D.冰的形成是由液态变为固态,属于凝固现象,故D错误。故选C。
7.(2024·江苏常州·中考真题)密封的锤形玻璃泡内有少量碘颗粒,如图所示,将玻璃泡浸入热水中,玻璃泡内碘颗粒逐渐消失、同时出现紫红色碘蒸气,这是 (物态变化名)过程,需要 (吸/放)热.将玻璃泡从水中取出后,碘蒸气逐渐消失、同时出现碘颗粒,这是 (物态变化名)过程。
【答案】升华 吸 凝华
【详解】如图所示,将玻璃泡浸入热水中,玻璃泡内碘颗粒吸收玻璃泡传递的热量逐渐消失、变成紫红色碘蒸气,这是升华过程,此过程需要吸热。将玻璃泡从水中取出后,玻璃泡温度降低,放出热量,碘蒸气逐渐消失变成碘颗粒,这是凝华现象。
8.(2024·江苏徐州·中考真题)当纸上打印的文字有错误时,墨粉很难用普通橡皮擦除.有一种“激光橡皮”,发射激光到错误文字上,固态墨粉颗粒很快直接消失,请你解释激光橡皮的原理: 。
【答案】激光照射到墨粉上,固态墨粉颗粒吸收激光的能量,迅速升华,直接由固态变为气态消失。
9.人类的生存和生活离不开地球上的水循环,关于图中水循环的物态变化,下列说法不正确的是 。
A.海水吸热,蒸发成水蒸气上升到空中
B.空气中的水蒸气遇冷,液化成云中的小水滴
C.云中的小水滴遇冷,凝固形成冰雹
D.云中的小冰晶吸热,升华形成雨
选择理由: 。
【答案】 D 小冰晶是固态,雨是液态,物质从固态变成液态的过程是熔化,物质从固态直接变成气态才是升华。
【详解】A.海水吸热,蒸发成水蒸气上升到空中,属于汽化现象。故A正确,不符合题意;
B.水蒸气与冷空气接触,由气态的水蒸气变成液态的水,是液化现象。故B正确,不符合题意;
C.小水滴遇到更寒冷的气流,由液态的小水珠直接变成固态的小冰粒,是凝固现象。故C正确,不符合题意;
D.小冰晶是固态,雨是液态,物质从固态变成液态的过程是熔化。故D不正确,不符合题意。故选D。
10.某同学在探究物态变化的实验中,在试管中放入少量碘.塞紧盖子放入热水中,观察到试管中固态碘逐渐消失,变为紫色的碘蒸气并充满试管.
(1)此过程固态碘发生的物态变化是 (填物态变化的名称).
(2)在上述实验中,小明同学猜想:固态碘是先变成液体,再变成气体,因为速度太快,液态碘出现的时间太短,因而没有观察到.为验证猜想,他查询了一些小资料:碘的熔点是113.5℃;碘的沸点是184.4℃;水的沸点是100℃.
请你根据上述资料分析说明小明的猜想为什么是错误的: .
(3)为了进一步探究此类现象,小明在试管中放入适量温水,然后放入一小块干冰(固态二氧化碳),此时观察到水中有大量气泡产生,同时水面上有大量白雾.水中大量的气泡是由 形成的.水面上大量的白雾是由 形成的.
【答案】
(1)升华
(2)热水温度低于碘的熔点,碘不可能熔化
(3)干冰吸热升华
(4)水蒸气遇冷液化
【详解】
(1)碘由固态直接变成气态碘蒸气,所发生的物态变化是升华.
(2)小明的实验是用热水给碘加热,因为沸水的温度为100℃,低于碘的熔点,碘不可能熔化.
(3)干冰升华,由固态直接变成气态,使水中有大量气泡产生.升华吸热,同时水面有大量白雾,水面上大量的白雾是由水蒸气遇冷液化形成的.
11.(2024·山东滨州·中考真题)二十四节气是中华民族农耕文明长期经验的积累和智慧的结晶,对下列节气涉及的物态变化分析,正确的是( )
A.图甲“寒露”节气,“露”的形成是凝固现象
B.图乙“霜降”节气,“霜”的形成是凝华现象
C.图丙“大雪”节气,“雪”的形成是液化现象
D.图丁“雨水”节气,“雨”的形成是凝华现象
【答案】B
【详解】A.图甲“寒露”节气,“露”是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,故A错误;
B.图乙“霜降”节气,“霜”是空气中的水蒸气遇冷凝化形成的小冰晶,故B正确;
C.图丙“大雪”节气,“雪”是空气中的水蒸气遇冷凝化形成的小冰晶,故C错误;
D.图丁“雨水”节气,“雨”是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水珠,故D错误。
故选B。
12.(2024·黑龙江齐齐哈尔·中考真题)“山坡上有的地方雪厚点,有的地方草色还露着;……那水呢,不但不结冰,反倒在绿萍上冒着点热气。……”上面的文字节选于老舍先生的《济南的冬天》一文。关于文中所涉及的一些现象,用物理知识解释正确的是( )
A.“雪”的形成是液化现象 B.“结冰”是凝固现象
C.“热气”的形成是升华现象 D.“冰”是非晶体,没有熔点
【答案】B
【详解】A.雪是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的冰晶,故A错误;
B.水结成冰,由液态变成固态,属于凝固现象,故B正确;
C.绿萍上冒着点热气是水蒸气遇冷液化形成的液态小水滴,故C错误;
D.冰是晶体,有固定的熔点,故D错误。故选B。
13.如图是小红做“观察碘升华”的实验装置。她的操作是:在烧杯中放少量的碘,烧杯口放一只装有冷水的烧瓶,用酒精灯给烧杯加热。
标准大气压下部分物质的熔点(凝固点)、沸点(℃)
物质
水
酒精
煤油
碘
铜
铁
金
熔点(凝固点)
0
﹣117
﹣30
113.6
1083
1535
1064
沸点
100
78.5
150
184.25
2360
2750
2500
(1)结合你的探究经历,描述小红观察到的实验现象。
(2)交流评估时,小明查阅了部分物质的熔点、沸点(见表),他发现碘的熔点是113.6℃,碘的沸点是184.25℃,酒精灯的火焰温度约400℃,他认为小红所做的实验中,碘可能经历了由固态到液态再到气态的变化过程,小红的实验并不能得出碘升华的结论,请你针对小明的质疑,选用上述器材或补充必要的辅助器材设计一个实验,证明碘直接从固态变为气态,写出实验方案并扼要说明。
【答案】(1)用酒精灯对烧杯直接加热过程中,在烧杯中会看到紫红色的碘蒸气;
(2)采用的方法是将碘颗粒放在烧瓶中,将烧瓶浸没在正在加热的热水中观察碘状态的变化;烧杯中水的温度最高为100℃,碘达不到熔点,不会发生熔化现象,碘一直处于固态,出现的碘蒸气只能是固态直接变成的,能更好地说明碘的升华。
14.请阅读《云中探秘问苍穹》并回答题。
云中探秘问苍穹
苍茫云海、万里层云中蕴藏着丰富的水资源,水的降落滋润着地球万物。降水量的多少和降水在时间与空间的分布极大地影响着人们的生活。在一定时段内,从云中降落到地面上的液态或固态降水,在无渗透、蒸发、流失情况下积聚的水层深度,称为该地该时段内的降水量,单位为毫米(mm)。
如何预测某个区域的降水量呢?如果能获得该区域正上方云层所含降水粒子(云中的小水滴或小冰晶)所能形成的水的总体积,再结合其他信息估测能够降落到地面的降水粒子占总降水粒子的比例,利用体积和该区域面积之间的关系,就可以得到降水量了。
精准预报降水是一个世界难题,我国在轨气象卫星家族中的新成员——风云三号G星(如图所示)的出现,向解决这一难题迈出了一大步。风云三号G星搭载了我国首套“空中雨量计”——星载KU、KA双频主动降水测量雷达,通过向大气发射无线电磁波信号,接收大气中不同高度层的降水粒子反射信号,获取竖直方向不同高度层的降水结构信息;同时,利用雷达跨轨方向的扫描,实现对水平方向的降水探测。这就如同对大气降水进行“CT”扫描,最终使风云三号G星自上而下地获取云层的三维结构信息,如云层厚度、云层中不同位置降水粒子的数密度(即单位体积内降水粒子的数量)以及各种降水粒子的直径大小等。
风云三号G星云中探秘、叩问苍穹,助力我国在探索浩瀚宇宙的征程上,跑出加速度。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)风云三号G星搭载了我国首套 ,即星载KU、KA双频主动降水测量雷达。
(2)降水粒子的数密度越大,则1m3内降水粒子的 越大。
A.质量 B.体积 C.数量
(3)假设探测到某云层的平均厚度为1000m,内部的降水粒子(可视为小水滴)分布均匀,数密度为6.25×109个/m3,每个降水粒子的体积均为4×10-15m³。若在12小时内,该云层中有80%的降水粒子以雨滴形式竖直降落到地面上。该云层对应区域的平均降水量为
mm。根据我国气象部门规定的各类雨的降水量标准(见表),可知此次降雨的种类为 。
表各类雨的降水量标准
种类
12小时降水量(mm)
小雨
小于5.0
中雨
5.0~14.9
大雨
15.0~29.9
暴雨
30.0~69.9
大暴雨
70.0~139.9
特大暴雨
140.0以上
【答案】
(1)空中雨量计
(2) C
(3)20 大雨
【详解】
(1)由文中信息可知,风云三号G星搭载了我国首套空中雨量计,即星载KU、KA双频主动降水测量雷达,通过向大气发射无线电磁波信号,接收大气中不同高度层的降水粒子反射信号,获取竖直方向不同高度层的降水结构信息。
(2)降水粒子的数密度即单位体积内降水粒子的数量,所以降水粒子的数密度越大,则1m3内降水粒子的数量越大。故选C。
(3)设云层面积为S,则该云层的体积为1000m×S,内部的降水粒子数为1000m×S×6.25×109个/m3,降水粒子的体积为1000m×S×6.25×109个/m3×4×10-15m³,降落到地面上的降水粒子的体积为1000m×S×6.25×109个/m3×4×10-15m³×80%,该云层对应区域的平均降水量为
根据我国气象部门规定的各类雨的降水量标准,可知此次降雨的种类为大雨。
试卷第1页,共20页
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