跨学科实践：当地产生“热岛效应”的原因调查（高效培优讲义）物理沪粤版2024八年级上册

本初中物理讲义以“热岛效应”为核心，先阐述其定义及与全球变暖的关联，通过不同物体温度数据建立认知基础，再引导学生调查当地成因，形成“概念-数据-实践调查”的学习支架。 该资料突出跨学科实践特色，通过小组调查（查阅气象资料、实地测温）培养科学探究能力，结合温度数据分析成因体现科学思维，提出缓解措施渗透科学态度与责任。课中辅助教师引导实践，课后助力学生巩固知识并联系生活，强化应用能力。

跨学科实践：当地产生“热岛效应”的原因调查 【题型导航】 【重难题型讲解】 1 题型1 当地产生“热岛效应”的原因调查 1 【能力培优练】 3 【链接中考】 6 【重难题型讲解】 题型1 当地产生“热岛效应”的原因调查 1．热岛效应 全球变暖给人们生活带来了许多灾难，人们必须控制全球温度上升的速度。世界上很多城市的气温都比周围郊区的高，特别是在晴朗无风的夜晚，有时会相差4～5℃,这种现象叫做“热岛效应”。为了缓解“热岛效应”,人们往往会采取控制空调温度、绿色出行、合理规划建筑、加强城市绿化与水系建设等措施。 一些物体（或状态）的温度： 物体（或状态） 物体（或状态） 物体（或状态） 物体（或状态） 太阳中心 约1.5×107 冰箱冷藏室 约5 太阳表面 约6000 冰水混合物（1个标准大气压） 0 酒精灯的火焰（外焰） 约700 冰箱冷冻室 约-20 沸水（1个标准大气压） 100 沸腾时的液态氧 -183 人的正常体温（口腔） 36.5~37.0 沸腾时的液态氢 -253 2．当地产生“热岛效应”的原因调查 图示 环节 过程 活动主题 热岛效应”是由于某一区域地表的局部温度、湿度、空气对流等因素发生改变，进而引起该区域的气温比周围气温高的现象。一个区域内的建筑群密集程度、空气对流状况、植被开发、水系建设、工厂生产、空调的使用、交通运输等，都会影响该地区的气温。你所在地区夏天的“热岛效应”明显吗?产生这一现象的主要原因是什么?如何在一定程度上缓解当地的“热岛效应”? 方案制订与实施 同几位与你住得较近的同学组成调查小组，开展以 下调查研究活动： (1)通过查阅近几年你们所在地区夏天的气象资料，了解当地夏天是否表现出“热岛效应”以及当地“热岛效应”的严重程度。 (2)在水泥地面的广场上、车辆穿梭的马路旁、生产繁忙的工厂周围、树荫绿地上与河流湖泊附近等地测量温度(测量时需注意安全),比较这些区域的温度差别，结合所学知识，分析产生“热岛效应”的主要原因。 (3)根据分析的原因，对当地建筑设计规划、工厂附近绿化、水系建设、公共场所与家庭空调温度设置以及绿色出行方式选择等，提出缓解“热岛效应”的设想与措施：①增加绿化； ②优化建筑设计；③减少城市化进程；④推广绿色交通；⑤水资源管理； ⑥加强城市规划和管理 成果展示与交流 完成各自的调研与分析报告，以及缓解当地“热岛效应”的设想与措施，与同学进行交流。 【典例1-1】年来，由于城市人口集中，工业发达，交通拥堵，大气污染严重，且城市中的建筑大多是石头和混凝土建成的，在温度的空间分布上，城市犹如一个温暖的岛屿，从而形成城市热岛效应。为缓解城市热岛效应，结合你所学物理知识，请提出两条合理的建议。 （1）建议一： ； （2）建议二： 。 跟踪训练1 小丽家住市中心，奶奶嫌城市夏天太热而不住她家，这激发了她探究城乡温差原因的兴趣．她利用双休日时间和同学们一起在中午同一时刻测量了各个测试点的气温，并以此绘制出如图所示的“区域—温度”坐标图． (1) 从图中可以发现 的温度最高，这种现象我们称为“热岛效应”． (2) 请结合图中数据以及你的经验，找出一个造成热岛效应的原因： (3)如何减少城市环境的热污染，请你提出一条合理化建议： 。 跟踪训练2 开展物理实践活动能使我们将课内学习和课外学习相结合，更好地培养我们的创新精神和实践能力。请根据你开展物理实践活动的情况，回答下列问题： （1）人类的一些活动可以形成城镇中的热岛效应，请你举出三个实例； （2）请你写出家里使用的主要两种能源的名称，并提出两条相应的节能措施。 【能力培优练】 1．今年夏天酷热难耐，小明在家里吃冰棒解暑是因为冰在熔化时 （选填“吸”或“放”）热；吹电风扇感觉凉快是因为风促进了身体表面汗液的 （填物态变化名称）；晚上，小明将家里空调的设定温度调低，第二天早上起来后，如图，发现窗玻璃的 （选填“内”或“外”）侧出现了小水珠，它是由 （选填“室内”或“室外”）的水蒸气发生 （填物态变化）而形成的；许多地区出现了有史以来最高气温，为减缓温室效应、热岛效应，请提出一项合理的措施 。 2．与几十年前相比，（1）现在世界各地高山上的雪线普遍都向上移动；（2）现在冬天很难看到湖面结冰；这两个现象与什么因素有关（ ） A．（1）和（2）都与温室效应有关 B．（1）和（2）都与热岛效应有关 C．（1）温室效应，（2）热岛效应 D．（1）热岛效应，（2）温室效应 3．近年来，我国城市建设和发展越来越注重以人为本。如城区汽车禁鸣、主干道路面铺设沥青、住宅区道路两旁安装隔音板等。这些措施的共同点是（ ） A．绿化居住环境 B．缓解“热岛效应” C．减少大气污染 D．降低噪声污染 4．下列声现象的判断无误的是（ ） A．住宅区道路两旁安装隔音板能缓解“热岛效应” B．“声如洪钟”是指声音的响度大 C．有些高科技产品，不振动也可以发出声音 D．声音的分贝数越高其频率越高 5．城市热岛效应是指在城市的市区温度要高于附近农村和郊区温度的一种现象，请你提出一条减弱城市热岛效应的措施： ． 6．陆游诗《秋怀》中写道：“城府尚余三伏热，秋光已到野人家”。 这就是我们今天说的“热岛效应”，请用热学相关知识分析一下城市气温为什么会高于农村？（至少写2点） 【链接中考】 1．（23-24八年级上·江苏扬州·期末）地球是人类共同的家园，人人都应增强节能环保意识，下列相关说法中错误的是（　　） A．过量排放二氧化碳等气体会引发温室效应 B．由于水循环，所以无需节约用水 C．城市人口稠密排放过多热量是引发热岛效应的原因之一 D．光的不当利用也会导致光污染 2．（2020·湖北宜昌·模拟预测）如今，已兴起新能源汽车的开发和投产；再过些年，常规汽车将停产，也将不允许再销售。使用新能源汽车最重要的作用是（　　） A．使用新能源汽车有利于减弱城市热岛效应和空气污染 B．新能源汽车显著减小体积有利于出行方便 C．新能源汽车能够更智能化，更方便使用 D．常规汽车的更新换代受限，不适应市场 3．（2023·贵州六盘水·一模）陆游诗《秋怀》中写道：“城市尚余三伏热，秋光先到野人家”，这就是我们今天说的“热岛效应”。 (1)请用热学相关知识分析一下城市气温为什么会高于农村（任写两点）？ (2)如何减少城市环境的热污染，请你提出一条合理化建议。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 跨学科实践：当地产生“热岛效应”的原因调查 【题型导航】 【重难题型讲解】 1 题型1 当地产生“热岛效应”的原因调查 1 【能力培优练】 3 【链接中考】 6 【重难题型讲解】 题型1 当地产生“热岛效应”的原因调查 1．热岛效应 全球变暖给人们生活带来了许多灾难，人们必须控制全球温度上升的速度。世界上很多城市的气温都比周围郊区的高，特别是在晴朗无风的夜晚，有时会相差4～5℃,这种现象叫做“热岛效应”。为了缓解“热岛效应”,人们往往会采取控制空调温度、绿色出行、合理规划建筑、加强城市绿化与水系建设等措施。 一些物体（或状态）的温度： 物体（或状态） 物体（或状态） 物体（或状态） 物体（或状态） 太阳中心 约1.5×107 冰箱冷藏室 约5 太阳表面 约6000 冰水混合物（1个标准大气压） 0 酒精灯的火焰（外焰） 约700 冰箱冷冻室 约-20 沸水（1个标准大气压） 100 沸腾时的液态氧 -183 人的正常体温（口腔） 36.5~37.0 沸腾时的液态氢 -253 2．当地产生“热岛效应”的原因调查 图示 环节 过程 活动主题 热岛效应”是由于某一区域地表的局部温度、湿度、空气对流等因素发生改变，进而引起该区域的气温比周围气温高的现象。一个区域内的建筑群密集程度、空气对流状况、植被开发、水系建设、工厂生产、空调的使用、交通运输等，都会影响该地区的气温。你所在地区夏天的“热岛效应”明显吗?产生这一现象的主要原因是什么?如何在一定程度上缓解当地的“热岛效应”? 方案制订与实施 同几位与你住得较近的同学组成调查小组，开展以 下调查研究活动： (1)通过查阅近几年你们所在地区夏天的气象资料，了解当地夏天是否表现出“热岛效应”以及当地“热岛效应”的严重程度。 (2)在水泥地面的广场上、车辆穿梭的马路旁、生产繁忙的工厂周围、树荫绿地上与河流湖泊附近等地测量温度(测量时需注意安全),比较这些区域的温度差别，结合所学知识，分析产生“热岛效应”的主要原因。 (3)根据分析的原因，对当地建筑设计规划、工厂附近绿化、水系建设、公共场所与家庭空调温度设置以及绿色出行方式选择等，提出缓解“热岛效应”的设想与措施：①增加绿化； ②优化建筑设计；③减少城市化进程；④推广绿色交通；⑤水资源管理； ⑥加强城市规划和管理 成果展示与交流 完成各自的调研与分析报告，以及缓解当地“热岛效应”的设想与措施，与同学进行交流。 【典例1-1】年来，由于城市人口集中，工业发达，交通拥堵，大气污染严重，且城市中的建筑大多是石头和混凝土建成的，在温度的空间分布上，城市犹如一个温暖的岛屿，从而形成城市热岛效应。为缓解城市热岛效应，结合你所学物理知识，请提出两条合理的建议。 （1）建议一： ； （2）建议二： 。 【答案】增加公园面积 建造人工湖 【解析】导致“热岛效应”的原因有很多，比如水泥、沥青路面吸收大量太阳辐射的热；城市中的水面小，地面含水量少，致使水蒸发吸热少。且水的比热容较大，吸收热量时，温度升高较慢，所以可以通过增加公园面积，种植树木花草，建造人工湖等减弱“热岛效应”。 跟踪训练1 小丽家住市中心，奶奶嫌城市夏天太热而不住她家，这激发了她探究城乡温差原因的兴趣．她利用双休日时间和同学们一起在中午同一时刻测量了各个测试点的气温，并以此绘制出如图所示的“区域—温度”坐标图． (1) 从图中可以发现 的温度最高，这种现象我们称为“热岛效应”． (2) 请结合图中数据以及你的经验，找出一个造成热岛效应的原因： (3)如何减少城市环境的热污染，请你提出一条合理化建议： 。 【答案】市中心 城市工厂多  人口多 少开汽车，绿色出行 【解析】(1)通过“区域−温度”坐标图可以看出市中心的温度最高。 (2)“城市热岛效应”主要是城市人口集中，各种工厂建筑多 ，它们的比热小，升温高； (3) 为了减少城市环境的热污染，建议少开汽车，绿色出行． 跟踪训练2 开展物理实践活动能使我们将课内学习和课外学习相结合，更好地培养我们的创新精神和实践能力。请根据你开展物理实践活动的情况，回答下列问题： （1）人类的一些活动可以形成城镇中的热岛效应，请你举出三个实例； （2）请你写出家里使用的主要两种能源的名称，并提出两条相应的节能措施。 【答案】(1)见解析；(2)见解析。 【解析】(1)热岛效应是怎么形成的，原因是多方面的，①城市人口多，人体本身就会放出大量的热，同时呼出大量的二氧化碳；②绿色植物可以吸收二氧化碳和空气中的热量，城市的绿地比较少；③空调、冰箱使用比较多，这些电器不断向外放出热量；④机动车辆多，机动车辆在放出有害气体的同时，也向空气中放出了大量的热； (2)家里主要使用的能源是电、煤、煤气，农村的还有木柴、沼气等； 要节约能源，就要从身边的小事做起，人走灯灭、关电器时同时拔掉电源等。 【能力培优练】 1．今年夏天酷热难耐，小明在家里吃冰棒解暑是因为冰在熔化时 （选填“吸”或“放”）热；吹电风扇感觉凉快是因为风促进了身体表面汗液的 （填物态变化名称）；晚上，小明将家里空调的设定温度调低，第二天早上起来后，如图，发现窗玻璃的 （选填“内”或“外”）侧出现了小水珠，它是由 （选填“室内”或“室外”）的水蒸气发生 （填物态变化）而形成的；许多地区出现了有史以来最高气温，为减缓温室效应、热岛效应，请提出一项合理的措施 。 【答案】吸 汽化 外 室外 液化 见解析 【解析】夏天吃冰棒感到凉快是因为冰棒在口中熔化成水，熔化要吸热。 吹电风扇感觉凉快是因为风促进了身体表面汗液的蒸发，汽化（蒸发）要吸热。 夏天空调室内温度低，室外温度高，室外的水蒸气遇冷液化成小水珠附着在玻璃的外表面。 植树造林可以吸收大气中大量的二氧化碳，可以减缓温室效应。 2．与几十年前相比，（1）现在世界各地高山上的雪线普遍都向上移动；（2）现在冬天很难看到湖面结冰；这两个现象与什么因素有关（ ） A．（1）和（2）都与温室效应有关 B．（1）和（2）都与热岛效应有关 C．（1）温室效应，（2）热岛效应 D．（1）热岛效应，（2）温室效应 【答案】A 【解析】热岛效应：指由于人为原因，改变了城市地表的局部温度、湿度、空气对流等因素，进而引起的城市小气候变化现象．温室效应是指透射阳光的密闭空间由于与外界缺乏热交换而形成的保温效应． 【详解】热岛效应是城市气温相对郊区气温高，被称为热岛效应，是一种城市小气候变化现象；二氧化碳气体具有吸热和隔热的功能，它在大气中增多的结果是形成一种无形的玻璃罩，使太阳辐射到地球上的热量无法向外层空间发散，其结果是地球表面变热起来，形成温室效应，因此，二氧化碳也被称为温室气体．现在世界各地高山上的雪线普遍都向上移动和现在冬天很难看到湖面结冰，这两种都属于城市之外的大范围的气候变化规律，都与温室效应有关． 故选A 3．近年来，我国城市建设和发展越来越注重以人为本。如城区汽车禁鸣、主干道路面铺设沥青、住宅区道路两旁安装隔音板等。这些措施的共同点是（ ） A．绿化居住环境 B．缓解“热岛效应” C．减少大气污染 D．降低噪声污染 【答案】D 【解析】减弱噪声的途径有三种：在声源处减弱噪声，阻断噪声的传播，在人耳处减弱噪声。城区汽车禁鸣是在声源处减弱噪声；主干道路面铺设沥青、住宅区道路两旁安装隔音板都是在传播过程中减弱噪声，因此它们的共同点是降低噪声污染。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 4．下列声现象的判断无误的是（ ） A．住宅区道路两旁安装隔音板能缓解“热岛效应” B．“声如洪钟”是指声音的响度大 C．有些高科技产品，不振动也可以发出声音 D．声音的分贝数越高其频率越高 【答案】B 【解析】A．道路两旁的隔音板是在声音传播过程中减弱噪声，与热岛效应无关，故A不符合题意； B．“声如洪钟”是指声音的响度大，故B符合题意； C．声音是物体的振动产生的，高科技产品也是靠振动发出声音的，故C不符合题意； D．声音的分贝数越高其响度越大，与频率无关，故D不符合题意。 故选B。 5．城市热岛效应是指在城市的市区温度要高于附近农村和郊区温度的一种现象，请你提出一条减弱城市热岛效应的措施： ． 【答案】增大城市绿化面积 【解析】绿地所含的水分比较多，水的比热容比较大，可以吸收更多的热量，降低气温；同时绿色植物可以吸附空气中的烟尘和有害气体，可以起到净化空气的作用，因此增大城市绿化面积，可以减轻城市热岛效应；水的比热容比较大，可以吸收更多的热量，降低气温，因此增加城市水面面积，可以减轻城市热岛效应。 6．陆游诗《秋怀》中写道：“城府尚余三伏热，秋光已到野人家”。 这就是我们今天说的“热岛效应”，请用热学相关知识分析一下城市气温为什么会高于农村？（至少写2点） 【答案】见详解 【解析】（1）工厂、交通工具排放的高温废气；（2）建筑物、马路上的砂石、水泥的比热容小，相同的日照条件下温度升温高；（3）城市中的水少，楼群林立，水蒸发吸热少，由于楼群林立，难以实现空气对流散热，农村田野高楼少，易于实现空气对流散热。 【链接中考】 1．（23-24八年级上·江苏扬州·期末）地球是人类共同的家园，人人都应增强节能环保意识，下列相关说法中错误的是（　　） A．过量排放二氧化碳等气体会引发温室效应 B．由于水循环，所以无需节约用水 C．城市人口稠密排放过多热量是引发热岛效应的原因之一 D．光的不当利用也会导致光污染 【答案】B 【解析】A．二氧化碳是造成温室效应的主要原因，二氧化碳的过度排放会加剧温室效应，故A正确，不符合题意； B．由于水资源是有限的，所以应该节约用水，故B错误，符合题意； C．造成热岛效应的因素有燃料燃烧产生的内能，大部分成为环境热源；现代化家庭设备工作时，都向环境散发热量；城市里过多的人口散发的热量；故C正确，不符合题意； D．由于镜面特别的光滑，所以光线照射到玻璃幕墙上时会发生镜面反射，就是光污染，故D正确，不符合题意。 故选B。 2．（2020·湖北宜昌·模拟预测）如今，已兴起新能源汽车的开发和投产；再过些年，常规汽车将停产，也将不允许再销售。使用新能源汽车最重要的作用是（　　） A．使用新能源汽车有利于减弱城市热岛效应和空气污染 B．新能源汽车显著减小体积有利于出行方便 C．新能源汽车能够更智能化，更方便使用 D．常规汽车的更新换代受限，不适应市场 【答案】A 【解析】新能源汽车与常规汽车相比，最大的优点是可减少污染物的排放，可减轻大气污染，有利于减少雾霾天气，也可减少酸雨危害和减弱城市热岛效应。 故选A。 3．（2023·贵州六盘水·一模）陆游诗《秋怀》中写道：“城市尚余三伏热，秋光先到野人家”，这就是我们今天说的“热岛效应”。 (1)请用热学相关知识分析一下城市气温为什么会高于农村（任写两点）？ (2)如何减少城市环境的热污染，请你提出一条合理化建议。 【答案】(1)见解析 (2)见解析 【解析】（1）热岛效应的形成是多个因素造成的，如城市高楼林立空气不易对流；城市人口集中，人类生活排出大量二氧化碳和热量等。 （2）降低城市中心环境气温的办法可以增大绿化面积、建人工湖等。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $