新版蘇教版小學(xué)科學(xué)五年級(jí)上冊(cè)教師用書(shū)參考資料

光源

通常將物體本身能發(fā)出可見(jiàn)光的發(fā)光者稱(chēng)作光源，又稱(chēng)發(fā)光體。

如太陽(yáng)及其他恒星、開(kāi)啟的燈、燃燒著的物質(zhì)等。但像月亮外表、

桌面等物體只有依靠反射外來(lái)光才能使人們看到它們，這樣的反光

物體不能稱(chēng)為光源。光源可以分為自然（天然）光源和人造光源。

此外，根據(jù)光的傳播方向，光源可分為點(diǎn)光源和平行光源。

光的直線傳播

光的傳播是不需介質(zhì)的，即光在介質(zhì)（透明介質(zhì)）中或真空中皆

能傳播。天氣晴朗時(shí)，白天可以享受溫暖的陽(yáng)光，夜晚可以欣賞皎潔

的月亮，而太陽(yáng)、月亮與地球之間的大局部空間并無(wú)物質(zhì)存在，呈真

空狀態(tài)，由此可見(jiàn)光可以穿過(guò)真空，不經(jīng)介質(zhì)而傳播到地球上。光既

可以穿越真空，也可以在空氣、水、玻璃等物質(zhì)中傳播。

光在真空或同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播。生活中有許多相關(guān)事

例，比方影子的形成。光線在傳播過(guò)程中遇到不透明的障礙物時(shí)不能

繼續(xù)前進(jìn)，障礙物后邊形成影子。民俗技藝中的皮影戲，日、月食等

都與影子有關(guān)。當(dāng)早晨的陽(yáng)光從門(mén)窗的縫隙射入室內(nèi)時(shí)，光是沿著直

線行進(jìn)。夜晚手電筒和探照燈射出直線光束。

小孔成像

在一個(gè)明亮的物體與屏幕間放一塊擋板，擋板上開(kāi)一個(gè)小孔，在

屏幕上會(huì)形成物體的倒立實(shí)像，這種現(xiàn)象被稱(chēng)為小孔成像。其原理是

光在同種均勻介質(zhì)中，不受干擾的情況下沿直線傳播。前后移動(dòng)中間

的擋板，像的大小也會(huì)隨之發(fā)生變化。各種顏色的光都能通過(guò)小孔后

成像，如果物體是彩色的，像也是彩色的，像與物體的顏色完全一樣。

小孔成像時(shí)，像的清晰程度與小孔的大小有關(guān)、跟小孔的形狀無(wú)關(guān)，

這種現(xiàn)象反映了光沿直線傳播的性質(zhì)。

小孔成像現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)是早期光學(xué)研究中揭不光的直線傳播性的重要

證據(jù)之一，也是后世照相、幻燈等技術(shù)誕生的物理根底。

大約兩千多年以前，我國(guó)的學(xué)者墨翟（墨子）在?墨經(jīng)？中記載了

一系列關(guān)于光線成像、成影以及鏡面反射規(guī)律的論述。這是世界上最

早的關(guān)于光學(xué)問(wèn)題的論述，小孔成像就是其中一條。書(shū)中不僅描述了

光線通過(guò)小孔在墻壁上形成倒立實(shí)像的現(xiàn)象，還討論了成像機(jī)制，正

確地指出形成倒像的根本原因在于光的直線傳播。

在西方，最早記載小孔成像現(xiàn)象的是古希臘哲學(xué)家亞里士多德。

他在？問(wèn)題集？中記述了陽(yáng)光穿過(guò)樹(shù)葉的間隙在地上成像的現(xiàn)象，并嘗

試對(duì)其原因進(jìn)行討論。不過(guò)他給出的解釋根本上是錯(cuò)誤的。此后，直

到公元10世紀(jì)，阿拉伯學(xué)者海賽姆才對(duì)小孔成像的原理給出了正確

的解釋。這一工作與海賽姆的其他光學(xué)發(fā)現(xiàn)一樣，后來(lái)傳入歐洲，成

為文藝復(fù)興后歐洲相關(guān)研究的根底。

小孔成像原理

古代關(guān)于視覺(jué)的解釋

在古希臘時(shí)代，有三種理論來(lái)解釋視覺(jué)：一是發(fā)射說(shuō)，從人眼發(fā)

出視線到達(dá)物體。畢達(dá)哥拉斯、柏拉圖等都持這種看法。二是進(jìn)入說(shuō),

物體發(fā)出影像到達(dá)人眼。伊壁鳩魯、盧克萊修等人主張這種看法°三

是相遇說(shuō)，人眼和物體各發(fā)出某種東西在空中相遇而產(chǎn)生視覺(jué)，亞里

士多德就是這么認(rèn)為的。到了中世紀(jì)，阿拉伯科學(xué)家海賽姆在?光學(xué)

之鑒？中首次駁斥了古希臘學(xué)者的觀點(diǎn)，即光線從眼睛里出來(lái)，從物

體上反射回來(lái)，然后回到眼睛。他用解剖學(xué)的方法描述了眼睛的構(gòu)造,

解釋光線是如何進(jìn)入眼睛，被聚焦并投射到眼睛的后面。他是第一個(gè)

提出視覺(jué)是由于有光進(jìn)入眼睛的人。

牛頓的光學(xué)研究

從1663年起，牛頓(1643—1727)開(kāi)始自己磨制透鏡并且對(duì)望

遠(yuǎn)鏡的結(jié)構(gòu)和性能產(chǎn)生了興趣。這是他從事創(chuàng)造性的光學(xué)工作的開(kāi)

始，這時(shí)他才20歲。1665—1666年，劍橋大學(xué)因鼠疫流行而關(guān)閉，

牛頓回到故土住了十八個(gè)月。1666年，他用一個(gè)三棱鏡將陽(yáng)光分解

成了七種色光。1667年初，牛頓重返劍橋，此后大約十年的時(shí)間是

牛頓光學(xué)研究的主要時(shí)期。牛頓用自己磨制的棱鏡使光折射到對(duì)面墻

上，看到了鮮艷而強(qiáng)烈的彩色光譜。他很驚奇地發(fā)現(xiàn)，光譜是長(zhǎng)橢圓

形而不是預(yù)期的圓形。為了研究這個(gè)現(xiàn)象，牛頓進(jìn)行了一系列探究實(shí)

驗(yàn)，排除了各種可能外因，最終設(shè)計(jì)了著名的判決性實(shí)驗(yàn)。從這個(gè)實(shí)

驗(yàn)中牛頓觀察到，每一色光從紅到紫單獨(dú)通過(guò)第二個(gè)三棱鏡時(shí)，折射

的現(xiàn)象逐漸變大，但顏色不會(huì)改變。因此，牛頓提出，太陽(yáng)光是由折

射能力不同的幾種光線混合而成的，每一種光線都是不能再分解的單

純色光。根據(jù)這個(gè)結(jié)論，牛頓又進(jìn)行了一些實(shí)驗(yàn)，列出了十三條有關(guān)

光和色的本質(zhì)的結(jié)論。

彩虹的形成

彩虹，又叫虹，氣象學(xué)中的一種光學(xué)現(xiàn)象，是陽(yáng)光射入空中的水

滴經(jīng)折射和反射在雨幕或霧幕上形成的彩色圓弧，常見(jiàn)的有主虹和副

虹。主虹由外圈到內(nèi)圈依次為紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫七種顏色,

有時(shí)候在主虹的外側(cè)可以看到外紫內(nèi)紅的副虹，即霓。事實(shí)上，彩虹

有尢數(shù)種顏色，比方在紅色和橙色之間有許多過(guò)渡色，但為了方便起

見(jiàn)，只用七種顏色作為區(qū)分。

彩虹通常出現(xiàn)在下午雨后初晴時(shí)，這時(shí)空氣中塵埃少而水滴多，

天空的一邊因?yàn)槿杂杏暝贫^暗，觀察者頭上或背后因沒(méi)有云的遮擋

而出現(xiàn)陽(yáng)光，彩虹就容易被看到。此外，瀑布附近也常常出現(xiàn)彩虹；

在晴朗的天氣里，背對(duì)陽(yáng)光向空中灑水或噴水霧可以制造人工彩虹。

平行的太陽(yáng)光束照射到水滴上時(shí)，從不同部位以不同角度入射，入射

光經(jīng)水滴折射、內(nèi)反射后，向水滴外各個(gè)方向射出。不過(guò)，出射光大

局部是發(fā)散光，只有從某一適當(dāng)部位以一定入射角射入水滴的赤束，

射出時(shí)仍保持平行，這時(shí)入射光和出射光的夾角最小，光的強(qiáng)度最大,

形成彩虹。光束在水滴中經(jīng)過(guò)一次內(nèi)反射形成的是主虹，經(jīng)過(guò)兩次內(nèi)

反射形成的是霓。主虹常見(jiàn)的視半徑約為42°,霓常見(jiàn)的視半徑約

為50°。因?yàn)樗畬?duì)光有色散作用，不同波長(zhǎng)的光在水滴中的折射率

不同，從紅光到紫光折射率依次變大，折射角也依次變大，但光在水

滴內(nèi)被反射，經(jīng)過(guò)一次反射形成的彩虹的光譜是倒過(guò)來(lái)的，紅光在上,

紫光在下，經(jīng)過(guò)兩次反射形成的光譜恰恰相反，這也就是為什么主虹

和霓的色序相反。

色光三原色

人的眼睛是根據(jù)所看見(jiàn)的光的波長(zhǎng)來(lái)識(shí)別顏色的?？梢?jiàn)光譜中的大局

部顏色可以由三種根本色光按不同的比例混合而成，這三種根本色光

是紅、綠、藍(lán)三原色光。這三種光以相同的比例混合、且到達(dá)一定的

強(qiáng)度，就呈現(xiàn)白色（白光）;假設(shè)三種光的強(qiáng)度均為零，就是黑色〔黑

暗）。這就是加色法原理。加色法原理被廣泛應(yīng)用于電視機(jī)、監(jiān)視器

等主動(dòng)發(fā)光的產(chǎn)品中。

色光三原色（加色法）：綠+藍(lán)+紅=白；紅+綠二黃；藍(lán)+綠二青；紅+

藍(lán)二品紅。

第二單元?熱傳遞?參考資料

熱傳遞

熱傳遞亦稱(chēng)“傳熱"，是物質(zhì)系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)移過(guò)程。它通過(guò)熱傳導(dǎo)、

熱輻射和熱對(duì)流三種方式實(shí)現(xiàn)從一個(gè)物體到另一個(gè)物體1氣體、液體、

固體或其組合）的熱量遷移。在實(shí)際的傳熱過(guò)程中，這三種方式往往

是相互伴隨著進(jìn)行的。

熱傳導(dǎo)

熱傳導(dǎo)是介質(zhì)內(nèi)無(wú)宏觀運(yùn)動(dòng)時(shí)的傳熱現(xiàn)象，在固體、液體和氣體中均

可發(fā)生。但嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，只有在固體中才是純粹的熱傳導(dǎo)，而流體即使

處于靜止?fàn)顟B(tài)，其中也會(huì)由于溫度梯度所造成的密度差而產(chǎn)生自然對(duì)

流，因此在流體中熱對(duì)流與熱傳導(dǎo)同時(shí)發(fā)生。

熱對(duì)流

熱對(duì)流是液體內(nèi)較熱局部和較冷局部通過(guò)循環(huán)流動(dòng)使溫度趨于均勻

的過(guò)程。對(duì)流產(chǎn)生的原因在于物體的熱脹冷縮，流體受熱后體積變大,

質(zhì)量不變，密度變小，在浮力作用下向上浮起，溫度低的流體密度較

大，向下流動(dòng)。熱對(duì)流可分成兩種類(lèi)型：（1）自然對(duì)流。往往自然

發(fā)生，例如大氣因下層受熱而產(chǎn)生上下循環(huán)流動(dòng)。（2）強(qiáng)迫對(duì)流。

指液體受到外力作用而產(chǎn)生的循環(huán)流動(dòng)，如機(jī)械攪拌、氣流受地形阻

擋或另一種氣流的沖擊而產(chǎn)生的循環(huán)流動(dòng)。

【熱輻射】

熱輻射是物體以電磁波的形式向外傳遞能量的一?種熱傳遞形式。與熱

傳導(dǎo)、熱對(duì)流不同，熱輻射可以在真空中進(jìn)行。一切溫度高于絕對(duì)零

度（-273.15C）的物體都能產(chǎn)生熱輻射。溫度愈高，輻射出的總能

量就愈大，短波成分也愈多。熱輻射的光譜是連續(xù)譜，波長(zhǎng)覆蓋范圍

理論上可從0直至8,一般的熱輻射主要靠波長(zhǎng)較長(zhǎng)的可見(jiàn)光和紅外

線傳播。因?yàn)殡姶挪ǖ?/p>

傳播無(wú)需任何介質(zhì)，所以熱輻射是真空中唯一的傳熱方式。

導(dǎo)熱系數(shù)

導(dǎo)熱系數(shù)亦稱(chēng)熱導(dǎo)率，是表征物質(zhì)熱傳導(dǎo)性能的物理量。其定義為單

位溫度梯度（在1米長(zhǎng)度內(nèi)溫度降低1開(kāi)）在單位時(shí)間內(nèi)經(jīng)單位導(dǎo)熱

面所傳遞71的熱量，單位是瓦/（米?開(kāi)）。導(dǎo)熱系數(shù)一般與壓力

關(guān)系不大，但受溫度的影響很大。純金屬和大多數(shù)液體的導(dǎo)熱系數(shù)隨

溫度的升高而降低，但水例外；非金屬和氣體的導(dǎo)熱系數(shù)隨溫度的升

高而增大。傳熱計(jì)算時(shí)通常取用物料在平均溫度下的數(shù)值。此外，固

態(tài)物料的導(dǎo)熱系數(shù)還與它的含濕量、結(jié)構(gòu)和孔隙度有關(guān)。一般含濕量

大的物料導(dǎo)熱系數(shù)大。物質(zhì)的密度大，其導(dǎo)熱系數(shù)通常也較大。金屬

含雜質(zhì)時(shí)導(dǎo)熱系數(shù)降低，合金的導(dǎo)熱系數(shù)比純金屬低。

熱的良導(dǎo)體與不良導(dǎo)體

各種物質(zhì)都能夠傳熱，但是不同物質(zhì)的傳熱本領(lǐng)不同。善于傳熱的物

質(zhì)叫作熱的良導(dǎo)體。各種金屬都是熱的良導(dǎo)體，其中最善于傳熱的是

銀，其次是銅和鋁。不善于傳熱的物質(zhì)叫作熱的不良導(dǎo)體。陶瓷、紙、

木頭、玻璃、皮革等都是熱的不良導(dǎo)體。最不善于傳熱的是羊毛、羽

毛、毛皮、棉花、石棉、軟木和其他松軟的物質(zhì)。除水銀以外，液

體都不善于傳熱。氣體比液體更不善于傳熱。

第三單元?地球的外表和內(nèi)部？

地球科學(xué)

地球科學(xué)是七大根底學(xué)科之一，是以地球系統(tǒng)（包括大氣圈、水

圈、巖石圈、生物圈和日地空間）的過(guò)程與變化及其相互作用為研究

對(duì)象的根底學(xué)科。地球科學(xué)的范圍很廣，包括地質(zhì)學(xué)、地理學(xué)，以及

其他衍生學(xué)科，如海洋學(xué)、氣象學(xué)和天文學(xué)，可謂縱橫幾萬(wàn)里，上下

數(shù)億年。地質(zhì)學(xué)探討地球的歷史與各局部組成，包括其演化和構(gòu)造、

巖石與礦產(chǎn)的分布；海洋學(xué)研究海水的運(yùn)動(dòng)、海水的物理與化學(xué)性質(zhì)

及海底地形；氣象學(xué)分析大氣的組成、構(gòu)造和運(yùn)動(dòng)；而有關(guān)地球起源、

太陽(yáng)系的形成和天體的運(yùn)動(dòng)變化，乃至宇宙的演化，均屬天文學(xué)的研

究范圍。人們意識(shí)到，地球科學(xué)與人類(lèi)的生活息息相關(guān)，對(duì)地球的認(rèn)

識(shí)程度同世界各民族的起源、歷史、文化乃至世界文明的進(jìn)程緊密相

連。譬如，人們手上所戴的黃金和鉆石飾品，都來(lái)自地球的礦產(chǎn)資源;

蓋房子所用的沙、石、水泥，其原料也來(lái)自地球；所吃的魚(yú)蝦，大都

取自海洋；氣溫的變化對(duì)生活的影響巨大；天體的運(yùn)行，也時(shí)時(shí)刻刻

影響著我們。因此，地球科學(xué)是一門(mén)很根底、很重要的學(xué)科。

地形學(xué)的研究意義

地形學(xué)是研究地球外表形態(tài)特征及其發(fā)生、開(kāi)展、結(jié)構(gòu)和分布規(guī)

律的學(xué)科。其研究?jī)?nèi)容包括地球外表形態(tài)和形成動(dòng)力的分析，地球外

表形態(tài)的發(fā)生、發(fā)育規(guī)律和組成地貌的沉積物，還研究地形與人類(lèi)活

動(dòng)的關(guān)系。地形可以影響氣候變化，造成氣候的復(fù)雜性和多樣性C地

形對(duì)于中國(guó)氣候的影響最顯著的有以下幾個(gè)方面：

(1)山脈常為南北暖冷氣團(tuán)的障壁，以東西走向的山脈最為顯著，

形成山脈南北不同的氣候特點(diǎn)。例如，秦嶺南坡溫暖多雨，北坡寒冷

少雨；南鄭和西安僅一山之隔，氣溫和年降水量的區(qū)別卻很明顯。南

鄭1月平均氣溫為3℃,7月為26.7℃,平均年降水量為689.5毫米;

西安1月平均氣溫為-0.5℃,7月為28.1C,平均年降水量為566.3

毫米。“一樣春風(fēng)有兩般，南枝盛開(kāi)北枝寒〃那么是形容南嶺南北兩

側(cè)氣候差異的膾炙人口的名句。

(2)山地阻礙和影響了寒潮的路徑，使得由北冰洋或西伯利亞流來(lái)

的冷氣團(tuán)受層層山地的阻擋，路徑迂回曲折。不像北美洲那樣，由于

山脈以南北走向?yàn)橹?，北方?lái)的冷氣團(tuán)可以長(zhǎng)驅(qū)南下。中國(guó)自西北侵

入的寒潮最初是從西北向東南，以后又轉(zhuǎn)成向南或向西南方向流動(dòng)，

而當(dāng)寒潮到達(dá)中國(guó)東部平原后，那么能一直深入到華南，這都是地形

影響的結(jié)果。

(3)青藏高原的存在對(duì)空氣運(yùn)動(dòng)的影響。青藏高原阻礙著高空西風(fēng)

急流，造成急流分支與集合等作用，這對(duì)于高原南北兩側(cè)的氣壓系統(tǒng)

產(chǎn)生很大的影響，并且影響全國(guó)甚至全世界的大氣環(huán)流，最明顯的是

加強(qiáng)了中國(guó)、印度和日本的季風(fēng)。

(4)山地面向暖濕氣流的一側(cè)常為多雨的中心，如喜馬拉雅山的南

坡、四川盆地的西緣、臺(tái)灣中央山脈南段的西坡；而背向暖濕氣流的

一側(cè)常因焚風(fēng)作用使氣溫增高。中國(guó)長(zhǎng)江以南冬春多雨，那么是由于

江南丘陵的地形阻礙，冷空氣易于堆積，造成半穩(wěn)定性的鋒面。

(5)在自由大氣中，高度每上升100米，溫度減低0.6℃。在止地

也發(fā)生隨高度升高而溫度降低的現(xiàn)象，不過(guò)情況更要復(fù)雜一些。因?yàn)?/p>

在山區(qū)影響溫度變化的不僅是高度，還有地形形態(tài)和坡向。“人間四

月芳菲盡，山寺桃花始盛開(kāi)。長(zhǎng)恨春歸無(wú)覓處，不知轉(zhuǎn)入此中來(lái)。〃

這是唐朝詩(shī)人白居易的詩(shī)句，他早就認(rèn)識(shí)到廬山由于山高谷深，氣候、

物候與平地不同，從而產(chǎn)生春來(lái)晚、秋去早的變化。李白的?塞下曲?

開(kāi)頭寫(xiě)道：“五月天山雪，無(wú)花只有寒。笛中聞?wù)哿荷丛??！ǎ?/p>

同樣是地形對(duì)氣候、物候影響的極好的科學(xué)紀(jì)實(shí)。此外，即使高度

相同，地形形態(tài)不同造成的氣候差異也是十分大的。

地形還可以破壞或掩蓋地理環(huán)境的緯度地帶性，從而影響農(nóng)業(yè)、

副業(yè)生產(chǎn)布局；優(yōu)美的地理環(huán)境的形成，更是與地形條件息息相關(guān)。

因此，對(duì)于中國(guó)地形的研究不但具有理論上的意義，而且對(duì)于如何根

據(jù)各地的具體地形條件，因地制宜地合理推動(dòng)農(nóng)、林、牧、副、漁和

旅游等事業(yè)的開(kāi)展，以及不斷改造自然條件，開(kāi)展社會(huì)主義生產(chǎn)等方

面都具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。如今，地形學(xué)己廣泛應(yīng)用于礦產(chǎn)和地下水

資源的普查、各種工程勘測(cè)與設(shè)計(jì)，以及農(nóng)業(yè)、軍事和編制地圖等生

產(chǎn)實(shí)踐中。

中國(guó)陸地地形

中國(guó)地勢(shì)呈階梯狀分布。地勢(shì)的第一級(jí)階梯上分布著青藏高原和

柴達(dá)木盆地，平均海拔在4000米以上。地勢(shì)的第二級(jí)階梯上分布著

大型的盆地和高原，平均海拔在1000—2000米之間。地勢(shì)的第三級(jí)

階梯上分布著廣闊的平原，間有丘陵和低山，其海拔多在500米以下。

中國(guó)陸地地形多樣，類(lèi)型齊全，平原少，山地多，陸地高差懸殊c西

部多是海拔幾千米的高原和山地，東部主要是平原和千米以下的低

山、丘陵，就好似一座巨大的階梯，由西向東逐級(jí)下降。

四大高原

中國(guó)有四大高原：青藏高原、內(nèi)蒙古高原、黃土高原、云貴高原。

它們集中分布在地勢(shì)第一、二級(jí)階梯上。由于高度、位置、成因和受

外力侵蝕作用不同，高原的外貌特征各異。

高原地形特征：海拔在500米以上；地勢(shì)起伏不大，但邊緣陡峭;

山巒起伏，凹凸不平。

四大盆地

中國(guó)有四大盆地：塔里木盆地、準(zhǔn)喝爾盆地、柴達(dá)木盆地、四川

盆地。它們多分布在地勢(shì)的第二級(jí)階梯上，由于所在位置不同，其特

點(diǎn)也不相同。

著名的吐魯番盆地是中國(guó)地勢(shì)最低的地方（海拔-155米）。

盆地地形特征：四周高，中間低。

三大平原

中國(guó)有三大平原：東北平原、華北平原、長(zhǎng)江中下游平原。它們

在中國(guó)東部地勢(shì)第三級(jí)階梯上，是中國(guó)最重要的農(nóng)耕區(qū)。除此以外，

還有成都平原、汾渭平原、珠江三角洲、臺(tái)灣西部平原等，它們也都

是重要的農(nóng)耕區(qū)。

平原地形特征：海拔在200米以下；外表寬廣，地面平坦；位于

大河兩岸和瀕臨海洋的地區(qū)。

三大丘陵

中國(guó)有三大丘陵：東南丘陵、遼東丘陵、山東丘陵。東南丘陵是

我國(guó)最大的丘陵，北至長(zhǎng)江，南至南海，東至東海，西至云貴高原，

多呈東北一西南走向，與低山之間多有河谷盆地。

丘陵地形特征：海拔在200米一500米之間；坡度較緩；主要由

低矮的山地組成。

山地

山嶺和高地的統(tǒng)稱(chēng)。我國(guó)的山地大多分布在西部，喜馬拉雅山、

昆侖山、唐古拉山、天山、阿爾泰山都是著名的大山。

山地地形特征：海拔在500米以上；起伏很大，坡度陡峻，溝谷幽深,

一般多呈脈狀分布。

海底地貌

指海水覆蓋下的固體地球外表形態(tài)的總稱(chēng)。海底有高聳的海山、

起伏的海丘、綿延的海嶺、深邃的海溝，也有坦蕩的深海平原。大洋

最深點(diǎn)11034米，位于太平洋馬里亞納海溝，超過(guò)了陸上最頂峰珠穆

朗瑪峰的海拔高度（8844.43米）。深海平原坡度小于千分之一，

其平坦程度超過(guò)大陸平原。整個(gè)海底可分為大陸邊緣、大洋盆地和大

洋中脊三大根本地貌單元，及假設(shè)干次一級(jí)的海底地貌單元。

地震和火山噴發(fā)的成因

地球外表并不是一整塊巨大的巖石，而是由巨大的板塊組成。地

震和火山噴發(fā)與這些板塊的運(yùn)動(dòng)相關(guān)。

整個(gè)地球外表包括六大板塊，它們像益智拼圖一樣組合在一起。

下列圖顯示了這些主要板塊的分界線。板塊通常移動(dòng)得非常緩慢，一

年僅移動(dòng)幾厘米而已。由于它們是沿著不同方向移動(dòng)的，一塊板塊的

移動(dòng)必將影響到與其毗鄰的其他板塊。一局部板塊相互擠推，一局部

相互別離，另一局部那么相互滑擦而過(guò)。當(dāng)板塊突然快速移動(dòng)時(shí)，地

震就發(fā)生了。板塊互相刮擦推擠導(dǎo)致地球外表斷裂，巖石突然推移，

使其周?chē)械孛姘l(fā)生強(qiáng)烈的震動(dòng)，以至于造成巨大的山崩和地表巖

層開(kāi)裂。

巖漿是位于地球內(nèi)部的熾熱的熔融態(tài)巖石。當(dāng)?shù)厍騼?nèi)部壓力迫使

巖漿沖向地表的時(shí)侯，火山噴發(fā)就形成了。巨大的壓力和熱量導(dǎo)致巖

漿從地表的豁口，即火山口噴涌而出。當(dāng)巖漿從火山口噴出時(shí)，就變

成了熔巖。氣體、火山灰和巖石塊也會(huì)從火山口射出。熔巖在火山口

周?chē)逊e后開(kāi)始冷卻，并最終變成堅(jiān)硬的巖石?；鹕絿姲l(fā)出現(xiàn)在火山

活動(dòng)活潑的板塊內(nèi)部或板塊交界處。

地震和火山噴發(fā)可以使建筑物、農(nóng)作物和水循環(huán)系統(tǒng)遭到大范圍

的破壞，從而影響人類(lèi)的生活。目前，人們還不能控制地震和火山活

動(dòng)。但是，通過(guò)研究它們產(chǎn)生的原因，人們可以掌握方法，將生命危

險(xiǎn)和財(cái)產(chǎn)損失降到最小。

火山類(lèi)型

火山是多種多樣的，根據(jù)活動(dòng)情況可以分為死火山、休眠火山和

活火山三大類(lèi)。

死火山

指史前曾發(fā)生過(guò)噴發(fā)，但有史以來(lái)一直未活動(dòng)過(guò)的火山。此類(lèi)火

山已喪失了活動(dòng)能力，有的仍保持著完整的火山形態(tài)，有的那么已遭

受風(fēng)化侵蝕，只剩下殘缺不全的火山遺體。

休眠火山

指有始以來(lái)曾經(jīng)噴發(fā)過(guò)，但長(zhǎng)期以來(lái)處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)的火山。

此類(lèi)火山都保存有完好的火山形態(tài)，仍具有火山活力，或尚不能斷定

其已喪失火山活動(dòng)能力。如我國(guó)白頭山天池，曾于1597年、1668年

和1702年三度噴發(fā)，在此之前還有屢次活動(dòng)。目前雖然沒(méi)有噴發(fā)活

動(dòng)，但從山坡上一些深不可測(cè)的噴氣孔中不斷噴出高溫氣體，可見(jiàn)該

火山目前正處于休眠狀態(tài)。

活火山

指現(xiàn)代尚在活動(dòng)或周期性發(fā)生噴發(fā)活動(dòng)的火山。這類(lèi)火山正處于

活動(dòng)的旺盛時(shí)期。如爪哇島上的默拉皮火山，本世紀(jì)以來(lái)，平均間隔

幾年就要持續(xù)噴發(fā)一個(gè)時(shí)期。我國(guó)近年火山活動(dòng)以臺(tái)灣島大屯火山群

的主峰七星山最為有名。

火山學(xué)家專(zhuān)門(mén)從事對(duì)火山的研究，他們?cè)噲D揭示火山為什么會(huì)噴

發(fā)以及噴發(fā)的時(shí)間?；鹕綄W(xué)家發(fā)現(xiàn)，某些特定的跡象可能預(yù)示著一些

火山的噴發(fā)：如大量氣體從火山坑中溢出，大多數(shù)火山噴發(fā)前都會(huì)發(fā)

生地震。然而，火山學(xué)家目前仍不能準(zhǔn)確判斷火山是否一定會(huì)噴發(fā)，

以及什么時(shí)間會(huì)噴發(fā)。他們能夠估計(jì)出在數(shù)小時(shí)或數(shù)天內(nèi)可能發(fā)生的

火山活動(dòng)，但是想要準(zhǔn)確預(yù)報(bào)在目前還是很難的。

地震波

由于地球是實(shí)心體，地震發(fā)生時(shí)產(chǎn)生的地震波就由震源向地球內(nèi)

部及表層各處傳播開(kāi)去。這就像把石子投入水中，水波會(huì)向四周一圈

一圈地?cái)U(kuò)散一樣。

地震波主要包含縱波和橫波?？v波會(huì)使地面上下震動(dòng)，傳播速度

快，破壞性較弱；橫波會(huì)使地面發(fā)生前后、左右抖動(dòng)，破壞性較強(qiáng)，

傳播速度較慢。所以地震時(shí)，縱波總是先到達(dá)地表，橫波總落后一步。

橫波是地震時(shí)造成建筑物破壞的主要原因。發(fā)生較大的地震時(shí)，一般

人們先感到上下顛簸，過(guò)數(shù)秒到十幾秒后才感到有很強(qiáng)的水平晃動(dòng)。

地震時(shí)，先到達(dá)地表的縱波能提前十秒左右給我們發(fā)出一個(gè)警告，告

訴我們?cè)斐山ㄖ锲茐牡臋M波馬上就要到了，快點(diǎn)避震和逃生。

2021年7月12日06時(shí)38分,河北唐山古冶區(qū)發(fā)生5.1級(jí)地震,

橫波到達(dá)前，電視里出現(xiàn)地震預(yù)警信息，并發(fā)出警報(bào)聲，為市民避震

爭(zhēng)取了時(shí)間。小規(guī)模的地震時(shí)常發(fā)生，但每隔兒個(gè)月地球的某個(gè)地方

就會(huì)有一次強(qiáng)烈的地震。地震學(xué)家用一種叫作測(cè)震儀的工具來(lái)測(cè)量和

記錄地震波。盡管現(xiàn)在地震學(xué)家能夠探測(cè)正在發(fā)生的地震，但他們還

不能準(zhǔn)確地預(yù)報(bào)下一次地震發(fā)生的時(shí)間。在地震活動(dòng)頻繁的地區(qū)，合

理選擇建筑物位置,采用防震設(shè)計(jì)及施工，都有助于將破壞降到最小。

地球的內(nèi)部結(jié)構(gòu)科學(xué)家根據(jù)地震波在地下不同深度和不同介質(zhì)中的

傳播能力和速度，推測(cè)地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，隨著物質(zhì)密度的增加，縱波和橫波傳播速度都會(huì)變

快，但橫波不能在液體物質(zhì)中傳播。一般將地球內(nèi)局部為三個(gè)同心球

層：地核、地幔和地殼。

地球圈層名稱(chēng)地震地震

深度密度/（克/物質(zhì)

一級(jí)傳統(tǒng)縱波速度橫波速度

二級(jí)分層（千米）立方厘米）狀態(tài)

分層分層（千米/秒）（千米/秒）

地殼地殼0—335.6—7.03.4—4.22.6—2.9固態(tài)物質(zhì)

外過(guò)渡層部分熔融

外

外上地幔33—9808.1—10.14.4—5.43.2—3.6

（上）物質(zhì)

球

過(guò)

渡外過(guò)渡層

層液態(tài)一周態(tài)

（）下地幔980—290012.8—13.56.9—7.25.1—5.6

T物質(zhì)

（上）

液

態(tài)液態(tài)層外地核2900—47008.0—8.2不能通過(guò)10.0—11.4液態(tài)物質(zhì)

層

液態(tài)一向態(tài)

內(nèi)內(nèi)過(guò)渡層過(guò)渡層4700—51009.5—10.312.3

球物質(zhì)

地核內(nèi)地核5100—637110.9—11.212.5固態(tài)物質(zhì)

地殼（中2。）由巖石組成，是巖石圈的重要組成局部。整個(gè)地

殼平均厚度約17千米，大陸地殼厚度平均約為39—41千米，大洋地

殼厚度只有幾千米。青藏高原是地球上地殼最厚的地方，厚達(dá)70千

米。地球上地殼最薄的地方在大西洋南部靠近南極洲的地方，僅為

1.5千米。

地幔厚度約2900千米，占地球總體積的82.3%,占地球總質(zhì)量

的67.8%,是地球的主體局部。地震波橫波能在地幔中傳播，說(shuō)明它

主要由固態(tài)物質(zhì)組成。

地核位于地球的最內(nèi)部，厚約3400千米，占整個(gè)地球質(zhì)量的

31.5%,占整個(gè)地球體積的16.2%o密度高，平均密度大約為10.7

克/立方厘米，主要由鐵、銀元素組成。溫度高達(dá)4000~6800℃。液

態(tài)金屬繞著地核高速運(yùn)轉(zhuǎn)，好似一個(gè)巨大的電磁鐵。

大陸漂移說(shuō)

1912年，德國(guó)科學(xué)家阿爾弗雷德?魏格納在一篇學(xué)術(shù)論文中第

一次提出大陸漂移的論點(diǎn)，并于1915年出版?海陸的起源？，從四個(gè)

方面論述了大陸漂移的假說(shuō)。大約2億年前，地球上只有一個(gè)統(tǒng)一的

大陸，稱(chēng)為泛大陸，從侏羅紀(jì)開(kāi)始，泛大陸分裂并漂移，每塊大陸朝

著它現(xiàn)在的位置移動(dòng)，直至移到今天的位置。

魏格納為了證明自己的觀點(diǎn)，收集了各門(mén)學(xué)科的證據(jù)。他調(diào)查地

形、化石以及數(shù)百萬(wàn)年來(lái)的氣候變化，并把這些證據(jù)收集在?海陸的

起源?一書(shū)中。當(dāng)魏格納在地圖上把非洲和南美洲拼到一起時(shí)，他發(fā)

現(xiàn)了一件非常奇怪的事情：海岸線，特別是巴西東端的直角突出局部

與非洲西岸呈直角凹進(jìn)的幾內(nèi)亞灣非常吻合。魏格納利用報(bào)紙來(lái)作比

喻，如果兩張報(bào)紙紙片上的文字能吻合，那么它們肯定是從同一張報(bào)

紙上撕下來(lái)的。這是魏格納找到的地形證據(jù)。魏格納還從化石中為大

陸漂移說(shuō)找到證據(jù)。他發(fā)現(xiàn)，巴西和南非的地層中均含一種生活在淡

水或微咸水中的爬行類(lèi)化石一一中龍化石，而迄今為止世界上其他地

區(qū)都未曾發(fā)現(xiàn)。在非洲、南美洲、澳大利亞、印度和南極洲都發(fā)現(xiàn)了

舌羊齒化石。舌羊齒是2.5億年前的一種蕨類(lèi)植物，其抱子體不可能

遠(yuǎn)距離傳播。由此推斷，這些大陸在當(dāng)時(shí)曾連成一體。他在調(diào)查氣候

變遷時(shí)也獲得驚人的發(fā)現(xiàn)。北冰洋地區(qū)島嶼上發(fā)現(xiàn)了熱帶植物化石。

3億年前，這些植物生活的地方肯定位于赤道附近，氣候溫暖濕潤(rùn)。

而南非地區(qū)卻發(fā)現(xiàn)了冰川擦痕，說(shuō)明南非當(dāng)時(shí)曾被大陸冰川覆蓋。這

些氣候線索也足以證明大陸曾經(jīng)發(fā)生漂移。

海底擴(kuò)張說(shuō)

隨著海底科學(xué)的開(kāi)展，人們利用放射性同位素測(cè)定海底巖石年

齡，發(fā)現(xiàn)海底巖石一般不超過(guò)2億年（大陸最老巖石年齡在30億年

以上），相當(dāng)于中生代侏羅紀(jì)，而且離海嶺（又叫大洋中脊）愈近，

巖石年齡愈輕；離海嶺愈遠(yuǎn)，巖石年齡愈老，在海嶺兩側(cè)呈對(duì)稱(chēng)分布。

六十年代初，一些科學(xué)家提出了海底擴(kuò)張學(xué)說(shuō)，認(rèn)為海嶺是新的大洋

地殼誕生處。板塊運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力是地幔物質(zhì)的對(duì)流。地幔物質(zhì)從海嶺

頂部的巨大開(kāi)裂處涌出，凝固后形成新的大洋地殼。以后繼續(xù)上升的

巖漿又把原先形成的大洋地殼以每年幾厘米的速度推向兩邊，使海底

不斷更新和擴(kuò)張。當(dāng)擴(kuò)張著的大洋地殼遇到大陸地殼時(shí)，便俯沖到大

陸地殼之下的地幔中，逐漸熔化而消亡。這一過(guò)程實(shí)際上是洋殼“新

陳代謝〃過(guò)程，其所歷時(shí)間約為2億年。

板塊構(gòu)造說(shuō)

板塊構(gòu)造說(shuō)是在大陸漂移說(shuō)和海底擴(kuò)張說(shuō)的理論根底上，又根據(jù)

大量的海洋地質(zhì)、地球物理、海底地貌等資料，經(jīng)過(guò)綜合分析而提出

的學(xué)說(shuō)。板塊構(gòu)造說(shuō)是近代最盛行的全球構(gòu)造理論。這個(gè)學(xué)說(shuō)認(rèn)為地

球的巖石圈不是一塊整體，會(huì)被地殼生長(zhǎng)邊界海嶺和轉(zhuǎn)換斷層，以及

地殼消亡邊界海溝和造山帶、地縫合線等一些構(gòu)造帶，分割成許多構(gòu)

造單元，這些構(gòu)造單元叫作板塊。

全球巖石圈分為亞歐板塊（又譯“歐亞板塊〃）、非洲板塊、美

洲板塊、太平洋板塊、印澳板塊和南極板塊，共六大板塊。大板塊還

可劃分成假設(shè)干次一級(jí)的小板塊。這些板塊漂浮在軟流圈之上，處于

不斷運(yùn)動(dòng)之中。一般說(shuō)來(lái)，板塊內(nèi)部的地殼比擬穩(wěn)定，板塊與板塊交

界處，地殼不穩(wěn)定。在板塊張裂地區(qū)，常形成裂谷和海洋，如東非大

裂谷、大西洋就是這樣形成的。在板塊相撞擠壓的地區(qū)，常形成山脈。

當(dāng)大洋板塊和大陸板塊相撞時(shí)，大洋板塊因密度大、位置較低，便俯

沖到大陸板塊之下，這里往往形成海溝，成為海洋最深的地方；大陸

板塊受擠上拱，隆起成島弧和海岸山脈。板塊構(gòu)造理論已被用來(lái)解釋

火山、地震的形成和分布，以及礦產(chǎn)的生成和分布等。但是，關(guān)于什

么力量驅(qū)動(dòng)著板塊作大幅度、持續(xù)運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題，意見(jiàn)還不一致。

喜馬拉雅山脈成因

雄偉的喜馬拉雅山高聳在歐亞大陸上，擁有被稱(chēng)為“世界屋脊〃

的珠穆朗瑪峰。據(jù)地質(zhì)學(xué)家考證，7000萬(wàn)年以前，這里還是一片汪

洋大海。那么，喜馬拉雅山是怎樣形成的呢？經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間研究，地球

科學(xué)家現(xiàn)在大體上可以講出它的故事。8000萬(wàn)年前，印澳板塊尚未

與歐亞大陸結(jié)合，每年漂移約10厘米。5000萬(wàn)年前，印澳板塊己與

歐亞大陸結(jié)合，每年漂移大約4.5厘米。3000萬(wàn)年前，南方的印澳

板塊向北漂移，與亞歐板塊碰撞，不但推動(dòng)亞歐板塊一同向北移動(dòng)，

而且碰撞后古代海洋海底被抬升，現(xiàn)在的喜馬拉雅一帶就變成了陸

地。印澳板塊俯沖到亞歐板塊下方，對(duì)喜馬拉雅山地區(qū)的抬升力度越

來(lái)越大。印澳板塊大量物質(zhì)聚存在亞歐板塊的地殼和上地慢處，不僅

產(chǎn)生了全球最高的喜馬拉雅山，還造就了青藏高原。喜馬拉雅山脈最

終形成。據(jù)觀測(cè)，印度洋板塊和亞歐板塊還在互相擠壓，因此喜馬拉

雅山脈仍以每年5厘米左右的速度繼續(xù)升高，珠穆朗瑪峰每年增高約

1.27厘米。深入地下的科學(xué)鉆探越來(lái)越多的證據(jù)說(shuō)明，地球表層看

到的現(xiàn)象，根源在深部。缺少對(duì)地球深部的了解，就無(wú)法理解地球系

統(tǒng)。范圍越大、尺度越長(zhǎng)，越是如此。深部物質(zhì)與能量交換的地球動(dòng)

力學(xué)過(guò)程，引起了地球外表的地貌變化、剝蝕和沉積作用，以及地震、

滑坡等自然災(zāi)害，控制了化石能源或地?zé)岬茸匀毁Y源的分布，是理解

成山、成盆、成巖、成礦和成災(zāi)等過(guò)程成因的核心。科學(xué)鉆探被形象

地譽(yù)為“了解地球內(nèi)部信息的‘望遠(yuǎn)鏡'"。科學(xué)鉆探的目的是對(duì)地

殼巖石圈、生物圈、水圈（含地下流體）的組織結(jié)構(gòu)、物質(zhì)成分、形

成機(jī)理等進(jìn)行各類(lèi)研究。通過(guò)科學(xué)鉆探，研究地球深部構(gòu)造及演化、

地球深部流體及其作用，校驗(yàn)地球物理探測(cè)結(jié)果；研究成礦理論、油

氣成因，調(diào)查和開(kāi)發(fā)深部熱能；研究地震成因、火山噴發(fā)機(jī)制、地質(zhì)

災(zāi)害預(yù)警、地球氣候演變、生命演化歷史。1958年，美國(guó)率先啟動(dòng)

了旨在探測(cè)地球地殼和地幔之間交界面的“莫霍方案〃。蘇聯(lián)也隨即

展開(kāi)了進(jìn)軍莫霍面的方案。超深科學(xué)鉆探競(jìng)爭(zhēng)也由此展開(kāi)。蘇聯(lián)創(chuàng)造

了12262米世界超深井的紀(jì)錄，是人類(lèi)迄今為止在地球上鉆出的最深

的洞。一系列超深井的鉆探過(guò)程，屢遭挫折，進(jìn)展緩慢，但是為了更

加深入地了解地球，無(wú)論是為了尋找深埋地下的資源，還是研究地球

自身板塊運(yùn)動(dòng)和地質(zhì)變遷的規(guī)律，目前唯一可能的探索方向，仍然是

進(jìn)一步向地殼更深處鉆探，采集更多的數(shù)據(jù)。這需要深井鉆探技術(shù)的

進(jìn)一步突破。2021年，中國(guó)在松遼盆地拉開(kāi)了“入地〃方案的序幕。

中國(guó)的“地殼一號(hào)”鉆機(jī)將向13000米乃至15000米的深度發(fā)起挑

戰(zhàn)。

外部力量對(duì)地表形態(tài)的塑造

地球外表有著千差萬(wàn)別的地表形態(tài)，這些地表形態(tài)始終外在變化

之中。只是有些變化迅猛些，如地震和火山噴發(fā)，帶來(lái)地動(dòng)山搖、大

地開(kāi)裂；有些變化那么相對(duì)緩慢，如風(fēng)力、流水、溫度變化和冰川對(duì)

巖石的改變。

風(fēng)力作用

風(fēng)是引起風(fēng)化、讓巖石由大變小的一個(gè)因素。風(fēng)能夠卷起大量塵

土和沙礫，并將它們吹到巖石外表，使巖石受到磨蝕，侵蝕作用就發(fā)

生了。風(fēng)把地表松散的風(fēng)化物質(zhì)吹走，使地表受到破壞。風(fēng)力能夠卷

起巖石顆粒，將它們堆積起來(lái)或撒落到其他地方。風(fēng)的侵蝕力能在相

當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間和大范圍內(nèi)產(chǎn)生影響。沙暴、塵暴和海風(fēng)都能夠改變地表

形態(tài)。來(lái)自大洋的海風(fēng)，可以改變海岸線附近的地形。這種風(fēng)能夠造

成沙丘的形成。波濤將海中的沙子卷到岸上，然后風(fēng)又把它們吹到內(nèi)

陸，這些沙子緊挨著巖石和植物堆積起來(lái)C日復(fù)一日，風(fēng)不停地堆積

起越來(lái)越多的沙子，于是一座座由沙子組成的沙丘就形成了。

流水作用

地表流水是陸地上塑造地貌最重要的外動(dòng)力。流水有三種作用，

即侵蝕作用、搬運(yùn)作用和堆積作用。這三種作用主要受流速、流量

和含沙量的控制。一定的流速、流量，只能挾運(yùn)一定數(shù)量的泥沙，因

此，當(dāng)流速、流量增加，或含沙量減少時(shí)，流水就產(chǎn)生侵蝕作用，并

將侵蝕下來(lái)的物質(zhì)運(yùn)走；反之，就發(fā)生堆積。推薦一個(gè)觀察沉積作用

的好裝置。將石粒、沙子和黏土各一份裝入透明塑料管中，倒入水，

封好口。觀察時(shí)，先上下晃動(dòng)塑料管，讓它們充分混合，然后倒置靜

置幾分鐘，可觀察沉積的先后順序，大的重的先沉下來(lái)，小的輕的后

沉下來(lái)。

流水還會(huì)影響河床的位置和深淺。在筆直流淌的河流中，中間水

流速度快過(guò)靠近岸邊的水流速度，河床中間深，兩邊淺，在河床中央

附近的石塊較大。在彎曲的河道中，外側(cè)的水流速度快過(guò)內(nèi)側(cè)的水流

速度，外側(cè)河道較深，內(nèi)側(cè)較淺，河底外側(cè)附近石塊較大內(nèi)側(cè)石塊較

小，外側(cè)被沖刷后形成懸崖，內(nèi)側(cè)那么形成了河床。

冰川作用

巖石縫隙中的水在溫度降到0C以下時(shí)結(jié)冰，當(dāng)冰體膨脹時(shí)，它

會(huì)推壓巖石，使之裂為碎片。風(fēng)化之后，侵蝕接踵而至。隨著冰川滑

動(dòng)，沿途的巖石就被冰川作用所侵蝕，冰川能夠在陸地上造就盆地，

鏟出深谷。當(dāng)冰川融化時(shí)，其攜帶的土壤、巖石塊會(huì)沉積下來(lái)，改變

著地表形態(tài)。

巖石的成因與循環(huán)

巖石是組成陸地外表的物質(zhì)，通過(guò)巖漿活動(dòng)、沉積成巖作用或變

質(zhì)作用而形成。巖石不是永恒不變的。在形成之后，受地表的各種剝

蝕作用影響，或改變了成分、結(jié)構(gòu)，或改變了位置，讓地形地貌發(fā)生

改變。在各種剝蝕作用下，地面的巖石破碎或移動(dòng)，集中沉積于一些

低洼的位置，經(jīng)成巖作用形成沉積巖。假設(shè)發(fā)生板塊碰撞或火山口塌

陷，巖石會(huì)掉進(jìn)巖漿中被熔融。在地表薄弱位置或裂縫位置，巖漿會(huì)

上涌至較低溫地帶而冷凝為巖漿巖。當(dāng)巖漿上涌時(shí)，熱量會(huì)使兩旁的

巖石局部熔化、礦物重新結(jié)晶。地殼運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生斷層或褶皺時(shí)，受力的

巖石會(huì)變質(zhì)或破碎，形成變質(zhì)巖。

組成巖石圈的三大類(lèi)巖石因地質(zhì)條件的變化會(huì)相互轉(zhuǎn)換，這種現(xiàn)

象稱(chēng)為“巖石圈的物質(zhì)循環(huán)〃。復(fù)雜又神奇的巖石循環(huán)在地球上重復(fù)

進(jìn)行著，形成了千奇百怪、各具特色的巖石，構(gòu)成了地球上最具魅力

巖漿巖

巖漿

變質(zhì)作用'

-A變質(zhì)巖

、搬運(yùn)、堆積、固結(jié)成巖

的風(fēng)景！

沉積巖

沉積巖是地表風(fēng)化物，經(jīng)過(guò)風(fēng)或水的搬運(yùn)后在新的地點(diǎn)沉積固化

形成的巖石。砂巖、頁(yè)巖、石灰?guī)r、礫巖、泥巖、白云巖都是沉積巖。

沉積巖分布極廣，占陸地面積的75%,是構(gòu)成地殼表層的主要巖石。

隨著搬運(yùn)介質(zhì)和沉積條件的不同，巖石呈現(xiàn)不同特點(diǎn)。大多數(shù)沉積巖

有著明顯的水平層理。沉積巖可簡(jiǎn)單分為陸源碎屑巖和內(nèi)積巖。

陸源碎屑巖按顆粒大小分為泥巖、砂巖和礫巖。

名稱(chēng)泥巖砂巖礫巖

由泥、黏土固化后形成，泥由碎石、砂石固化

成分及成因主要由砂石固化形成

巖繼續(xù)固化形成黏板巖形成

由粒徑0.06毫米以下的顆粒主要由粒徑0.06~2毫由粒徑大于2毫米的

顆粒大小

聚集米的顆粒聚集顆粒聚集

內(nèi)積巖按成分分為石灰?guī)r、硅質(zhì)巖、凝灰?guī)r等。

名稱(chēng)石灰?guī)r硅質(zhì)巖凝灰?guī)r

由含有石灰石成分的珊瑚、由含有硅酸的放射蟲(chóng)

成分及成因由火山灰等形成

貝類(lèi)、魚(yú)等的遺骸固化形成蟲(chóng)殼固化形成

所含顆粒不受流水

特征加入稀鹽酸后產(chǎn)生二氧化碳加入稀鹽酸后無(wú)變化

作用影響，有棱角

巖漿巖

地殼深處的巖漿沿地殼裂隙上升，冷凝而成。其特征是：一般較

堅(jiān)硬，絕大多數(shù)礦物呈結(jié)晶粒狀緊密結(jié)合，常具塊狀、流紋狀及氣孔

狀構(gòu)造。目前，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的巖漿巖有700多種，大局部是在地殼里面

的巖石?；◢弾r、玄武巖、橄欖巖、金伯利巖、輝長(zhǎng)巖、閃長(zhǎng)巖、安

山巖、正長(zhǎng)巖、流紋巖、黑曜巖都是巖漿巖。

根據(jù)巖石侵入到地下還是噴出到地表，巖漿巖又可以分為侵入巖

和噴出巖。侵入巖根據(jù)形成深度的不同，又細(xì)分為深成巖和淺成巖。

深成巖形成于比擬深的地下，如花崗巖、橄欖巖。深成巖形成時(shí)溫度

是緩慢下降的，大局部礦物都會(huì)形成比擬好的晶體，顆粒也會(huì)比擬粗

大，顆粒直徑一般在廣10毫米。淺成巖由于巖漿侵入到地表附近，

溫度降低得很快，其中只有局部成分能形成晶體，不能形成晶體的局

部成為基質(zhì)，因此巖石中晶體呈斑狀分布。如果巖漿直接噴出地表那

么為噴出巖，如玄武巖、流紋巖，巖漿迅速冷卻，因此難以形成肉眼

可見(jiàn)的礦物晶體。

變質(zhì)巖

早先形成的巖漿巖、沉積巖在巖漿活動(dòng)、構(gòu)造運(yùn)動(dòng)等一系列內(nèi)力

地質(zhì)作用的影響下，經(jīng)受高溫、高壓和化學(xué)活動(dòng)性流體作用，其結(jié)構(gòu)、

構(gòu)造、化學(xué)成分等發(fā)生變化而形成新的巖石。大理巖、板巖、千枚巖、

片巖、片麻巖、石英巖都是變質(zhì)巖。

變質(zhì)巖分熱力變質(zhì)和動(dòng)力變質(zhì)。

熱力變質(zhì)巖是巖漿在侵入過(guò)程中，巖漿的高溫使圍巖重新結(jié)晶，

改變了礦物的結(jié)構(gòu)，抑或是巖漿中的一些成分進(jìn)入了圍巖，改變了原

巖石的化學(xué)成分，形成了新的巖石；還有一種情況是，巖漿的高溫使

圍巖中的礦物局部揮發(fā)性成分流失，形成新的巖石。巖漿的高溫導(dǎo)致

圍巖重結(jié)晶，如石灰?guī)r會(huì)變質(zhì)為大理巖，砂巖會(huì)變質(zhì)為石英巖。

動(dòng)力變質(zhì)作用是巖石受定向高壓影響，其中的礦物成分重新結(jié)品，形

成體積縮小、密度增大的新礦物。動(dòng)力變質(zhì)作用形成的巖石的另一個(gè)

特點(diǎn)是其中礦物晶體常呈定向排列。在區(qū)域變質(zhì)過(guò)程中，隨著溫度、

壓力的增高，變質(zhì)加深，硅鋁質(zhì)原巖依次變質(zhì)成為板巖、千枚巖、片

巖、片麻巖等巖石。

第4單元水在自然界的循環(huán)

雪花

雪花是一種晶體，是天空中的水汽凝華形成的固態(tài)降水，結(jié)構(gòu)隨

溫度的變化而變化，多呈六邊形，形狀像花。雪花的形狀極多，每片

雪花都像一幅極其精美的圖畫(huà)，連許多藝術(shù)家都贊嘆不已。雪花大都

是六邊形的，因?yàn)檠┗▽儆诹骄?。云中雪花的“胚胎〃小冰晶?/p>

要有兩種形狀，一種呈六棱柱狀，長(zhǎng)而細(xì)，叫柱晶。但有時(shí)它的兩端

是尖的，像一根針，叫針晶。另一種那么呈六邊形的薄片狀，就像從

六棱鉛筆上切下來(lái)的薄片，叫片晶。

對(duì)于六邊形片狀冰晶來(lái)說(shuō)，由于它面上、邊上和角上的彎曲程度

不同，相應(yīng)地具有不同的飽和水汽壓，其中角上的飽和水汽壓最大，

邊上次之，平面上最小。在實(shí)有水汽壓相同的情況下，由于冰晶的面、

邊、角上的飽和水汽壓不同，其凝華增長(zhǎng)的情況也不相同。如果云中

水汽不太豐富，實(shí)有水汽壓僅大于平面的飽和水汽壓，水汽只在面上

凝華，這時(shí)形成的是柱狀雪花；

如果水汽稍多，實(shí)有水汽壓大于邊上的飽和水汽壓，水汽在邊上

和面上都會(huì)發(fā)生凝華，由于凝華的速度還與彎曲程度有關(guān)，彎曲程度

大的地方凝華較快，所以在冰晶邊上凝華比面上快，這時(shí)多形成片狀

雪花；如果云中水汽非常豐富，實(shí)有水汽壓大于角上的飽和水汽壓，

這樣在面上、邊上、角上都有水汽凝華，但尖角處位置突出，水汽供

給最充分，凝華最快，所以多形成枝狀或星狀雪花。

降水

降水是指空氣中的水汽冷凝并降落到地表的現(xiàn)象。水汽在上升過(guò)

程中，因周?chē)鷾囟冉档投饾u變?yōu)榧?xì)小的水滴或冰晶，飄浮在空中形

成云。水汽在云滴外表凝聚，大小云滴在不斷運(yùn)動(dòng)中合并，使云滴不

斷凝結(jié)（或凝華）而增大，云滴增大為雨滴、雪花或其他降水物C當(dāng)

云滴增大到能克服空氣的阻力和上升氣流的頂托，且在降落時(shí)不被蒸

發(fā)掉才能形成降水。

降水包括兩局部：一是大氣中水汽直接在地面、地物外表及低空

形成的凝結(jié)物，如霜、露、霧和霧淞，又稱(chēng)為水平降水；二是由空中

降落到地面上的水汽凝結(jié)物，如雨、雪、霰雹和雨淞等，又稱(chēng)為垂直

降水。但是單純的霜、露、霧和霧淞等不作降水量處理。在中國(guó)，國(guó)

家氣象局地面觀測(cè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，降水量?jī)H指垂直降水，水平降水不作為

降水量處理，發(fā)生降水不一定有降水量，只有有效降水才有降水量。

人工降水

人工降水又稱(chēng)人工增雨，是指根據(jù)自然界降水形成的原理，人為

補(bǔ)充某些形成降水的必要條件，促進(jìn)云滴迅速凝結(jié)或碰并增大成雨

滴，降落到地面形成降水。其方法是根據(jù)不同云層的物理特性，選擇

適宜時(shí)機(jī)，用飛機(jī)、火箭、高射炮等向云中播撒干冰、碘化銀、鹽粉

等催化劑，使云層降水或增加降水量，以緩解或解除農(nóng)田干旱、增加

水庫(kù)水量或提高其供水能力、增加發(fā)電水量等。

人工增雨分為暖云增雨與冷云增雨。要使暖云（溫度高于0℃的

云）降水或增雨，就要在云中播撒鹽粉、尿素等吸濕性物質(zhì)，促使大

云滴生成，形成或增加降水。假設(shè)要冷云（溫度低于0℃的云）降水,

就要用飛機(jī)等播撒干冰、碘化銀等催化劑，從而產(chǎn)生大量冰晶，使冷

云上部的冰晶密度增大，促成或增加降水。

人工降雨的作業(yè)方式大體有三種。

一是在地面布置碘化銀燃燒爐。催化劑依靠山區(qū)向陽(yáng)坡在一定時(shí)

段常有的上升氣流輸送入云。這種方式的優(yōu)點(diǎn)是經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)便，明顯的

缺點(diǎn)是難以確定催化劑入云的劑量。這種方式主要適合于經(jīng)常有地形

云開(kāi)展、交通不便的山區(qū)。

二是以高射炮和火箭為主的地面作業(yè)。由于增程焰劑炮彈和焰劑

火箭的研制成功，將催化劑在適宜的時(shí)段按需要的劑量輸送到云的適

宜部位的問(wèn)題己根本獲得解決。雖己有車(chē)載火箭裝備，可在一定范圍

內(nèi)移動(dòng)，但相對(duì)于飛機(jī)，這種作'業(yè)方式的機(jī)動(dòng)性較差，適合在固定目

標(biāo)區(qū)作業(yè)（如為水庫(kù)增水），特別是對(duì)威脅飛機(jī)飛行平安的強(qiáng)大對(duì)流

云進(jìn)行的催化作業(yè)。

三是飛機(jī)催化作業(yè)。飛機(jī)催化作業(yè)的應(yīng)用比擬廣，可以根據(jù)不同

的云層條件和需要，選用暖云催化劑及其播撒裝置、制冷劑及其播撒

裝置（如干冰、液氮），也可掛載碘化銀燃燒爐、飛機(jī)焰彈發(fā)射系統(tǒng)。

還可裝載探測(cè)儀器進(jìn)行云微結(jié)構(gòu)的觀測(cè)和催化前后云宏、微觀狀態(tài)變

化的追蹤監(jiān)測(cè)。不過(guò)不是所有的云都可以用來(lái)“播雨〃，一般說(shuō)來(lái)，

低云族中的雨層云和層積云，或中云族中的高層云較為適宜，少云或

者晴空條件下就不能進(jìn)行飛機(jī)人工增雨。

水循環(huán)

地球外表各種形式的水體是不斷地相互轉(zhuǎn)化的，水以氣態(tài)、液態(tài)和固

態(tài)的形式在陸地、海洋和大氣間不斷循環(huán)的過(guò)程就是水循環(huán)。形成水

循環(huán)的外因是太陽(yáng)輻射和重力作用，其為水循環(huán)提供了水的物理狀態(tài)

變化和運(yùn)動(dòng)能量；形成水循環(huán)的內(nèi)因是水在通常環(huán)境條件下氣態(tài)、液

態(tài)、固態(tài)三種形態(tài)容易相互轉(zhuǎn)化的特性。

降水、蒸發(fā)和徑流是水循環(huán)過(guò)程的三個(gè)最重要的環(huán)節(jié)。這三個(gè)環(huán)節(jié)決

定著全球的水量平衡，也決定著一個(gè)地區(qū)的水資源總量。水循環(huán)還可

以分為海陸間循環(huán)、陸地內(nèi)循環(huán)和海上內(nèi)循環(huán)三種形式。

水循環(huán)是地球上最重要的物質(zhì)循環(huán)之一，實(shí)現(xiàn)了地球系統(tǒng)水、能量和

地球生物化學(xué)物質(zhì)的遷移和轉(zhuǎn)換，構(gòu)成了全球性的連續(xù)有序的動(dòng)態(tài)大

系統(tǒng)。水循環(huán)聯(lián)系著海陸兩大系統(tǒng)，塑造著地表形態(tài)，制約著地球生

態(tài)環(huán)境的平衡和協(xié)調(diào)，不斷提供再生的淡水資源。因此，水循環(huán)對(duì)于

地球表層結(jié)構(gòu)的演變和人類(lèi)可持續(xù)開(kāi)展都意義重大。

第五單元?人體司令部？

神經(jīng)元

神經(jīng)元又叫神經(jīng)細(xì)胞，是神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能的根本單位。神經(jīng)

元包括細(xì)胞體和突起兩局部，突起又分為樹(shù)突和軸突。樹(shù)突和軸突末

端還有許多細(xì)小分支，叫神經(jīng)末梢，分布在全身各處。細(xì)胞體是神經(jīng)

元的膨大局部，內(nèi)含細(xì)胞核。樹(shù)突是細(xì)胞休發(fā)出的樹(shù)枝狀短突起，通

常有多個(gè)，其與細(xì)胞體的表膜都能接受刺激。軸突是細(xì)胞體發(fā)出的長(zhǎng)

突起，一般只有一個(gè)，它能將從樹(shù)突和細(xì)胞體表膜傳入的神經(jīng)沖動(dòng)

傳向其他神經(jīng)元或效應(yīng)器。

神經(jīng)系統(tǒng)

神經(jīng)系統(tǒng)包括中樞神經(jīng)系統(tǒng)和周?chē)窠?jīng)系統(tǒng)兩局部，中樞神經(jīng)系

統(tǒng)包括腦和脊髓，周?chē)窠?jīng)系統(tǒng)包括與腦相連的腦神經(jīng)和與脊髓相連

的脊神經(jīng)。從功能上劃分，周?chē)窠?jīng)系統(tǒng)又分為傳入神經(jīng)和傳出神經(jīng),

傳出神經(jīng)還可以細(xì)分為支配骨骼運(yùn)動(dòng)的軀體神經(jīng)系統(tǒng)和調(diào)節(jié)內(nèi)臟活

動(dòng)的自主神經(jīng)系統(tǒng)。

中樞神經(jīng)系統(tǒng)

中樞神經(jīng)系統(tǒng)是人體的控制中心，是決策者，負(fù)責(zé)處理從身體其

他部位接收的信息并發(fā)出指令。中樞神經(jīng)系統(tǒng)的軸突外沒(méi)有神經(jīng)膜，

一旦被損壞，將無(wú)法再生。因此，腦和脊髓被骨骼和三層膜保護(hù)著。

顱骨保護(hù)大腦，脊柱保護(hù)脊髓。三層膜的最內(nèi)層是軟膜，能防止細(xì)菌

進(jìn)入，中間層是蛛網(wǎng)膜，外層是硬膜。

周?chē)窠?jīng)系統(tǒng)

周?chē)窠?jīng)系統(tǒng)連接到身體各處，由43對(duì)神經(jīng)組成。其中，腦神

經(jīng)有12對(duì)，主要控制頭部的肌肉和器官；脊神經(jīng)有31對(duì)，其神經(jīng)纖

維分布至身體各處，感受各種刺激，控制肌肉和器官的活動(dòng)，所以當(dāng)

腳趾被撞或者手指被夾時(shí)，人會(huì)迅速做出反響。

反射

反射是指在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的參與下，機(jī)體對(duì)刺激所產(chǎn)生的規(guī)律性

反響。它是神經(jīng)系統(tǒng)最根本的活動(dòng)形式。當(dāng)你赤腳踩到圖釘時(shí)，你會(huì)

迅速抬起腳。在明亮的地方，你的瞳孔會(huì)收縮，控制光線的射入量，

而在陰暗處，它們又會(huì)擴(kuò)大，讓更多的光線射入眼睛。這兩種反峋都

是反射，它們能使機(jī)體盡可能快地脫離危險(xiǎn)，防止損害。完成反射的

結(jié)構(gòu)根底是反射弧。反射弧包括感受器、傳入神經(jīng)、神經(jīng)中樞、效應(yīng)

器四局部。反射弧的任何一個(gè)環(huán)節(jié)受損傷，反射都不能實(shí)現(xiàn)。

人體有特定的非條件反射，可以不用經(jīng)過(guò)大腦，所以反響時(shí)也不

需要有什么思想。例如，當(dāng)你光著腳在地板上走動(dòng)的時(shí)候，如果不小

心踩到一塊碎玻璃，這時(shí)腳部的神經(jīng)就會(huì)把這種疼痛的感覺(jué)傳遞給脊

髓。然后，脊髓發(fā)出指令，并沿著運(yùn)動(dòng)神經(jīng)到達(dá)受損傷部位的肌肉，

告訴肌肉迅速離開(kāi)危險(xiǎn)之處。其他的非條件反射活動(dòng)包括：當(dāng)某些東

西靠近眼睛時(shí)，我們會(huì)眨眼；當(dāng)食物到達(dá)咽喉后壁時(shí)，我們會(huì)吞咽；

咽喉受刺激時(shí)，我們會(huì)咳嗽；當(dāng)猛烈的壓力作用于膝蓋時(shí)，它會(huì)痙攣;

神經(jīng)系統(tǒng)的相互影響

由于神經(jīng)系統(tǒng)的相互作用，在一天之內(nèi)，所有的人類(lèi)活動(dòng)和反響

都可能會(huì)發(fā)生。當(dāng)身體活潑時(shí)，例如踢足球或打網(wǎng)球，軀體周?chē)纳?/p>

經(jīng)系統(tǒng)參與四肢的移動(dòng)。盡管你對(duì)此毫無(wú)意識(shí)，但自主神經(jīng)系統(tǒng)卻正

在控制呼吸，把更多的空氣吸入肺里，且使心臟跳得更快，再把更多

的血液運(yùn)送到肌肉中。運(yùn)動(dòng)結(jié)束時(shí)，自主神經(jīng)系統(tǒng)將會(huì)放慢行動(dòng)，使

機(jī)體恢復(fù)到穩(wěn)定狀態(tài)。

腦

腦位于顱腔內(nèi)，是中樞神經(jīng)系統(tǒng)的高級(jí)局部。腦可分為大腦、小

腦、間腦、中腦、腦橋和延髓。醫(yī)學(xué)上一般常將間腦、中腦、腦橋和

延髓稱(chēng)為腦干。人腦的平均質(zhì)量為1.4千克，約占身體質(zhì)量的五十分

之一到四十分之一，而大象的腦卻只占身體質(zhì)量的千分之一。人腦有

上千億個(gè)神經(jīng)元（神經(jīng)細(xì)胞），這億萬(wàn)個(gè)細(xì)胞與記憶有關(guān)，是認(rèn)知過(guò)

程的重要組成局部。

營(yíng)養(yǎng)與大腦

科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，人腦的質(zhì)量雖然只占人體質(zhì)量的2%左右，但

大腦消耗的能量卻占全身消耗能量的20%。人體消耗的能量主要由

膳食中的糖、脂肪和蛋白質(zhì)提供。但人腦在利用能源物質(zhì)上與其他器

官不同，它主要依靠血199液中的葡萄糖（血糖）氧化供給能量°大

腦對(duì)血糖極為敏感，人腦每天大約需用116145克的血糖，當(dāng)血糖濃

度降低時(shí)，腦的耗氧量也下降，輕者感到頭昏、疲倦，重者那么會(huì)發(fā)

生昏迷。因此，一定的血糖濃度對(duì)保證人腦復(fù)雜機(jī)能的完成是十分重

要的。

蛋白質(zhì)在大腦中含量最高。腦細(xì)胞在代謝過(guò)程中需要大量的蛋白

質(zhì)來(lái)補(bǔ)充更新。實(shí)驗(yàn)證明，食入不同含量的蛋白質(zhì)食物對(duì)大腦活動(dòng)有

顯著影響。增加食物中的蛋白質(zhì)含量，能增強(qiáng)大腦皮層的興奮和抑制

作用。

人腦所需要的脂類(lèi)主要是腦磷脂和卵磷脂（其中含有不飽和脂肪

酸），它們有補(bǔ)腦作用，能使人精力充分，使工作和學(xué)習(xí)的持久力增

強(qiáng)，對(duì)神經(jīng)衰弱有較好的療效。另外，科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，人在長(zhǎng)期從

事緊張的腦力勞動(dòng)時(shí)，機(jī)體可出現(xiàn)脂質(zhì)代謝障礙，使血清膽固醇含量

增高，引起高血脂癥和肥胖癥。緊張的神經(jīng)活動(dòng)還會(huì)增加機(jī)體對(duì)維生

素C、尼克酸、B族維生素的需要量?？偠灾?，腦力勞動(dòng)者的營(yíng)養(yǎng)

從其工作特點(diǎn)及其對(duì)營(yíng)養(yǎng)素的需要看，應(yīng)以補(bǔ)充腦組織活動(dòng)的能源、

構(gòu)成腦細(xì)胞的磷脂或不飽和脂肪酸以及參與調(diào)節(jié)腦細(xì)胞興奮或抑制

的蛋白質(zhì)、維生素A和微量元素等為重點(diǎn)c對(duì)輔助活動(dòng)較少的，尤其

是中年以上的腦力勞動(dòng)者，由于熱能攝取量較少，應(yīng)特別注意保證有

足夠的優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)和維生素的攝入，減少純糖、純油脂食物的攝入

量，增加蔬菜、水果的攝入量，科學(xué)安排一日三餐。

腦力勞動(dòng)者宜選用的食物：

(1)富含碳水化合物的食品，如大米、面粉、小米、玉米、紅棗、

桂圓、蜂蜜等。

(2)富含優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)的食物，如蛋類(lèi)、乳類(lèi)、魚(yú)類(lèi)、禽類(lèi)、瘦肉及

大豆類(lèi)。

(3)富含不飽和脂肪酸的食物，如植物油、葵花子、南瓜子、花生、

西瓜子、核桃、魚(yú)蝦等。

(4)富含腦磷脂的食物，如豬腦、羊腦、雞腦等：富含卵磷脂的食

物主要存在于雞蛋黃、鴨蛋黃、鶴鶉蛋黃、大豆及其制品中。

(5)富含維生素A的食物，如動(dòng)物肝臟、乳類(lèi)、蛋類(lèi)及胡蘿卜、韭

菜、海帶和木耳。

睡眠對(duì)大腦的影響

睡眠是一種重要的生理現(xiàn)象，但目前對(duì)睡眠發(fā)生的原理還沒(méi)有統(tǒng)

一的認(rèn)識(shí)。人和高等動(dòng)物都有周期性進(jìn)入睡眠的需要。睡眠可以使人

消除疲憊，使腦功能和體力得到恢復(fù)，因此睡眠具有保護(hù)作用。睡眠

障礙常會(huì)導(dǎo)致中樞神經(jīng)系統(tǒng)，尤其是腦皮層活動(dòng)失常。人需要的睡眠

時(shí)間隨年齡、身體和工作情況而不同：新生兒每天大約需要16小時(shí),

兒童需要12」4小時(shí)，成年人一般每天需要6~9小時(shí)。睡眠時(shí)，許多

生理功能發(fā)生變化，如感覺(jué)功能減退、骨骼肌緊張性減弱、血壓下降、

心率下降、瞳孔縮小、尿量減少、呼吸變慢、體溫下降、發(fā)汗功能增

強(qiáng)，還會(huì)伴隨腦電波的變化。

鍛煉促進(jìn)大腦發(fā)育

大腦是統(tǒng)領(lǐng)、指揮人體活動(dòng)的司令部。大腦的發(fā)育與人體健康、

智力開(kāi)展密切相關(guān)。要使大腦更好地發(fā)育、更興旺，必須從小開(kāi)始鍛

煉身體。大腦是神經(jīng)活動(dòng)的主體，需要大量氧氣和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，但它本

身沒(méi)有相關(guān)儲(chǔ)藏，只能依靠血液循環(huán)獲取c通過(guò)體育鍛煉，人體血液

循環(huán)能力提高，運(yùn)送到大腦的氧氣和養(yǎng)料得到充分保證，從而促進(jìn)腦

細(xì)胞的發(fā)育。特別是幼兒時(shí)期就進(jìn)行科學(xué)的體育鍛煉，效果會(huì)更為顯

著。例如，讓嬰幼兒參加體操、游泳等體育活動(dòng)，能使他們的大腦發(fā)

育得更好。神經(jīng)系統(tǒng)擔(dān)負(fù)著向大腦皮層傳遞信息和向身體各局部傳導(dǎo)

指令的任務(wù)。從小科學(xué)鍛煉能及早地完善神經(jīng)系統(tǒng)的傳導(dǎo)功能，這是

因?yàn)榧∪饣顒?dòng)促進(jìn)運(yùn)動(dòng)傳導(dǎo)神經(jīng)纖維上髓鞘的形成。

錯(cuò)覺(jué)

錯(cuò)覺(jué)是在特定條件下產(chǎn)生的對(duì)客觀事物的歪曲知覺(jué)，又叫錯(cuò)誤知

覺(jué)。錯(cuò)覺(jué)可以發(fā)生在視覺(jué)方面，也可以發(fā)生在其他知覺(jué)方面，包括幾

何圖形錯(cuò)覺(jué)（高估錯(cuò)覺(jué)、比照錯(cuò)覺(jué)、線條干擾錯(cuò)覺(jué)）、時(shí)間錯(cuò)覺(jué)、運(yùn)

動(dòng)錯(cuò)覺(jué)、空間錯(cuò)覺(jué)、光滲錯(cuò)覺(jué)、整體影響局部的錯(cuò)覺(jué)、聲音方位錯(cuò)覺(jué)、

形重錯(cuò)覺(jué)、觸覺(jué)錯(cuò)覺(jué)等。例如，當(dāng)你掂量一千克棉花和一千克鐵塊時(shí),

你會(huì)感到鐵塊重，這是形重錯(cuò)覺(jué)；當(dāng)你坐在行進(jìn)的火車(chē)上看車(chē)窗外的

樹(shù)木時(shí)，會(huì)以為樹(shù)木在移動(dòng)，這是運(yùn)動(dòng)錯(cuò)覺(jué)；等等。

錯(cuò)覺(jué)圖

魚(yú)骨圖

顧名思義，像魚(yú)的骨架。魚(yú)尾表示問(wèn)題或現(xiàn)狀，魚(yú)頭代表目標(biāo)，

頭尾間用粗線連接，有如脊椎骨，脊椎上的魚(yú)刺就是達(dá)成目標(biāo)的所有

步驟與影響因素。想到一個(gè)因素，就用一根魚(yú)刺表達(dá)，把能想到的有

關(guān)項(xiàng)用不同的魚(yú)刺標(biāo)出，之后再細(xì)化，對(duì)每個(gè)因素進(jìn)行分析，用魚(yú)刺

分支表示每個(gè)主因相關(guān)的元素，還可以繼續(xù)標(biāo)三級(jí)、四級(jí)分叉，找

出相關(guān)元素。經(jīng)過(guò)反復(fù)推敲后，一張魚(yú)骨圖就有了大體框架。

魚(yú)骨圖模型

人工智能

人工智能(AI,ArtificialIntelligence)。它是研究、開(kāi)發(fā)

用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一

門(mén)新的技術(shù)科學(xué)。

人工智能是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支，主要任務(wù)是了解智能的實(shí)

質(zhì)，并生產(chǎn)出以與人類(lèi)智能相似的方式做出反響的智能機(jī)器。該領(lǐng)域

的研究包括機(jī)器人、語(yǔ)言識(shí)別、圖像識(shí)別、自然語(yǔ)言處理和專(zhuān)家系統(tǒng)

等。人工智能從誕生以來(lái)，理論和技術(shù)日益成熟，應(yīng)用領(lǐng)域也不斷擴(kuò)

大，可以設(shè)想，未來(lái)人工智能帶來(lái)的科技產(chǎn)品將會(huì)是人類(lèi)智慧的“容

器〃。人工智能可以模擬人的意識(shí)。

人工智能不是人的智能，但能像人那樣思考、也可能超過(guò)人的智

能。人工智能是一門(mén)極富挑戰(zhàn)性的科學(xué)，涉及不同領(lǐng)域，從事這項(xiàng)

工作的人必須懂得計(jì)算機(jī)知識(shí)，如機(jī)器學(xué)習(xí)、計(jì)算機(jī)視覺(jué)等等，還要

熟悉心理學(xué)和哲學(xué)?？偟恼f(shuō)來(lái)，人工智能研究的一個(gè)主要目標(biāo)是使機(jī)

器能夠勝任一些通常需要人類(lèi)智能才能完成的復(fù)雜工作。但不同E勺時(shí)

代、不同的人對(duì)這種“復(fù)雜工作〃的理解是不同的。

人工智能歷史

人工智能（AI）是一門(mén)極富挑戰(zhàn)性的科學(xué)，從事這項(xiàng)工作的人必須懂

得計(jì)算機(jī)知識(shí)、心理學(xué)和哲學(xué)。人工智能是十分廣泛的科學(xué)，它由不

同的領(lǐng)域組成，如機(jī)器學(xué)習(xí)、計(jì)算機(jī)視覺(jué)等等?？偟恼f(shuō)來(lái)，人工智能

的目的就是讓計(jì)算機(jī)這臺(tái)機(jī)器能夠像人一樣思考，這可不是一件容易

的事情。如果希望做出一分能夠思考的機(jī)器，那就必須知道什么是思

考，更進(jìn)一步講就是什么是智熬，它的表現(xiàn)是什么。你會(huì)說(shuō)科學(xué)家