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同几位与你住得较近的同学组成调查小组，选取本地4类典型区域，在同一时段(晴天，上午10点、下午3点、傍晚5点)开展温度测量，记录数据。
| 调查区域 | 气温/℃ | | |
| --- | --- | --- | --- |
| | 上午10点 | 下午3点 | 傍晚5点 |
| | | 图1 | |
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任务二 数据分析,破解热岛成因
结合测量数据,绘制"温度—区域"坐标图,运用物理知识分析本地"热岛效应"的主要成因。
| 分析"温度—区域"坐标图 | |
| --- | --- |
| 本地"热岛效应"的主要成因 | 图2 |
任务三 方案设计,缓解热岛影响
设计贴近本地生活的"热岛效应"缓解方案,通过小型模拟实验验证效果,在交流互评中深化认知。
| 缓解方案设计 | |
| --- | --- |
| 小型模拟实验 | 图3 |
| 交流反思 | |
【安全提示】需在家长陪同下开展,选取交通便利、人员密集度适中的区域,避开施工路段与高温时段,做好防晒、补水及防中暑等安全措施。
| 调查区域 | 气温/℃ | | |
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| | 上午10点 | 下午3点 | 傍晚5点 |
| | | 图1 | |
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任务二 数据分析,破解热岛成因
结合测量数据,绘制"温度—区域"坐标图,运用物理知识分析本地"热岛效应"的主要成因。
| 分析"温度—区域"坐标图 | |
| --- | --- |
| 本地"热岛效应"的主要成因 | 图2 |
任务三 方案设计,缓解热岛影响
设计贴近本地生活的"热岛效应"缓解方案,通过小型模拟实验验证效果,在交流互评中深化认知。
| 缓解方案设计 | |
| --- | --- |
| 小型模拟实验 | 图3 |
| 交流反思 | |
【安全提示】需在家长陪同下开展,选取交通便利、人员密集度适中的区域,避开施工路段与高温时段,做好防晒、补水及防中暑等安全措施。
答案
解：
1. 分析“温度—区域”坐标图：
同一时段，城区气温最高，城郊居民区次之，郊区农田较低，植被多的公园气温最低；下午3点各区域温差最大，傍晚温差减小。
2. 本地“热岛效应”的主要成因：
（1）城区建筑多为水泥、砂石，比热容小，相同日照下升温快；
（2）城区植被覆盖率低、水域少，水的比热容大，植被和水域少导致吸热后升温快；
（3）城区人口密集，人工热源（空调、汽车等）排放热量多。
3. 缓解方案设计：
（1）增加城区绿地面积，如道路旁植树、小区建草坪；
（2）修建小型人工湖，推广透水路面；
（3）鼓励绿色出行，减少人工热源排放。
4. 小型模拟实验：
器材：两个相同烧杯、等质量砂石和水、温度计、相同酒精灯；
步骤：①装等质量砂石和水，测初始温度；②相同酒精灯加热相同时间，测末温；③对比温度变化；
结论：质量相同的砂石和水，吸收相同热量时，砂石升温更快，验证水的比热容大，可缓解升温。
5. 交流反思：
模拟实验需控制变量（质量、热源相同）；实际缓解需结合本地情况，优先易实施的方案。
1. 分析“温度—区域”坐标图：
同一时段，城区气温最高，城郊居民区次之，郊区农田较低，植被多的公园气温最低；下午3点各区域温差最大，傍晚温差减小。
2. 本地“热岛效应”的主要成因：
（1）城区建筑多为水泥、砂石，比热容小，相同日照下升温快；
（2）城区植被覆盖率低、水域少，水的比热容大，植被和水域少导致吸热后升温快；
（3）城区人口密集，人工热源（空调、汽车等）排放热量多。
3. 缓解方案设计：
（1）增加城区绿地面积，如道路旁植树、小区建草坪；
（2）修建小型人工湖，推广透水路面；
（3）鼓励绿色出行，减少人工热源排放。
4. 小型模拟实验：
器材：两个相同烧杯、等质量砂石和水、温度计、相同酒精灯；
步骤：①装等质量砂石和水，测初始温度；②相同酒精灯加热相同时间，测末温；③对比温度变化；
结论：质量相同的砂石和水，吸收相同热量时，砂石升温更快，验证水的比热容大，可缓解升温。
5. 交流反思：
模拟实验需控制变量（质量、热源相同）；实际缓解需结合本地情况，优先易实施的方案。
解析
【分析】
解题时需分步骤推进：首先对比不同区域、不同时段的气温数据，明确温度分布特点；其次结合比热容的物理知识（不同物质吸热升温特性不同），联系城区的建筑、植被、人口等实际情况，推导热岛效应的成因；接着针对成因设计针对性的缓解方案；最后通过控制变量的模拟实验验证比热容对温度的影响，深化对热岛成因的理解。
【解析】
1. 分析“温度—区域”坐标图：对比同一时段各区域气温，得出城区气温最高，城郊居民区次之，郊区农田较低，植被丰富的公园气温最低；下午3点各区域温差最大，傍晚温差减小。
2. 本地“热岛效应”的主要成因：①城区建筑多为水泥、砂石，比热容小，相同日照下升温更快；②城区植被覆盖率低、水域少，水的比热容大，植被与水域少导致吸热后升温快；③城区人口密集，空调、汽车等人工热源排放热量多。
3. 缓解方案设计：①增加城区绿地面积，如道路旁植树、小区建草坪；②修建小型人工湖，推广透水路面；③鼓励绿色出行，减少人工热源排放。
4. 小型模拟实验：器材：两个相同烧杯、等质量砂石和水、温度计、相同酒精灯；步骤：①向两个相同烧杯中分别装入等质量的砂石和水，测量初始温度；②用相同酒精灯同时加热相同时间，测量两者的末温；③对比温度变化；结论：质量相同的砂石和水，吸收相同热量时，砂石升温更快，验证水的比热容大，可缓解升温。
5. 交流反思：模拟实验需控制变量（质量、热源相同）；实际缓解方案需结合本地情况，优先选择易实施的措施。
【答案】
1. 分析“温度—区域”坐标图：同一时段，城区气温最高，城郊居民区次之，郊区农田较低，植被多的公园气温最低；下午3点各区域温差最大，傍晚温差减小。
2. 本地“热岛效应”的主要成因：（1）城区建筑多为水泥、砂石，比热容小，相同日照下升温快；（2）城区植被覆盖率低、水域少，水的比热容大，植被和水域少导致吸热后升温快；（3）城区人口密集，人工热源（空调、汽车等）排放热量多。
3. 缓解方案设计：（1）增加城区绿地面积，如道路旁植树、小区建草坪；（2）修建小型人工湖，推广透水路面；（3）鼓励绿色出行，减少人工热源排放。
4. 小型模拟实验：器材：两个相同烧杯、等质量砂石和水、温度计、相同酒精灯；步骤：①装等质量砂石和水，测初始温度；②相同酒精灯加热相同时间，测末温；③对比温度变化；结论：质量相同的砂石和水，吸收相同热量时，砂石升温更快，验证水的比热容大，可缓解升温。
5. 交流反思：模拟实验需控制变量（质量、热源相同）；实际缓解需结合本地情况，优先易实施的方案。
【知识点】
比热容、热岛效应、控制变量法
【点评】
本题是结合生活实际的探究实践题，将物理核心知识与城市环境问题紧密结合，既考查了学生对物理概念的理解应用能力，又培养了实践探究、方案设计能力，要求学生将理论知识迁移到生活场景，同时注重实验设计的科学性。
【难度系数】
0.5
解题时需分步骤推进：首先对比不同区域、不同时段的气温数据，明确温度分布特点；其次结合比热容的物理知识（不同物质吸热升温特性不同），联系城区的建筑、植被、人口等实际情况，推导热岛效应的成因；接着针对成因设计针对性的缓解方案；最后通过控制变量的模拟实验验证比热容对温度的影响，深化对热岛成因的理解。
【解析】
1. 分析“温度—区域”坐标图：对比同一时段各区域气温，得出城区气温最高，城郊居民区次之，郊区农田较低，植被丰富的公园气温最低；下午3点各区域温差最大，傍晚温差减小。
2. 本地“热岛效应”的主要成因：①城区建筑多为水泥、砂石，比热容小，相同日照下升温更快；②城区植被覆盖率低、水域少，水的比热容大，植被与水域少导致吸热后升温快；③城区人口密集，空调、汽车等人工热源排放热量多。
3. 缓解方案设计：①增加城区绿地面积，如道路旁植树、小区建草坪；②修建小型人工湖，推广透水路面；③鼓励绿色出行，减少人工热源排放。
4. 小型模拟实验：器材：两个相同烧杯、等质量砂石和水、温度计、相同酒精灯；步骤：①向两个相同烧杯中分别装入等质量的砂石和水，测量初始温度；②用相同酒精灯同时加热相同时间，测量两者的末温；③对比温度变化；结论：质量相同的砂石和水，吸收相同热量时，砂石升温更快，验证水的比热容大，可缓解升温。
5. 交流反思：模拟实验需控制变量（质量、热源相同）；实际缓解方案需结合本地情况，优先选择易实施的措施。
【答案】
1. 分析“温度—区域”坐标图：同一时段，城区气温最高，城郊居民区次之，郊区农田较低，植被多的公园气温最低；下午3点各区域温差最大，傍晚温差减小。
2. 本地“热岛效应”的主要成因：（1）城区建筑多为水泥、砂石，比热容小，相同日照下升温快；（2）城区植被覆盖率低、水域少，水的比热容大，植被和水域少导致吸热后升温快；（3）城区人口密集，人工热源（空调、汽车等）排放热量多。
3. 缓解方案设计：（1）增加城区绿地面积，如道路旁植树、小区建草坪；（2）修建小型人工湖，推广透水路面；（3）鼓励绿色出行，减少人工热源排放。
4. 小型模拟实验：器材：两个相同烧杯、等质量砂石和水、温度计、相同酒精灯；步骤：①装等质量砂石和水，测初始温度；②相同酒精灯加热相同时间，测末温；③对比温度变化；结论：质量相同的砂石和水，吸收相同热量时，砂石升温更快，验证水的比热容大，可缓解升温。
5. 交流反思：模拟实验需控制变量（质量、热源相同）；实际缓解需结合本地情况，优先易实施的方案。
【知识点】
比热容、热岛效应、控制变量法
【点评】
本题是结合生活实际的探究实践题，将物理核心知识与城市环境问题紧密结合，既考查了学生对物理概念的理解应用能力，又培养了实践探究、方案设计能力，要求学生将理论知识迁移到生活场景，同时注重实验设计的科学性。
【难度系数】
0.5
