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跨学科实践
探秘航天服
图8—8为中国航天员在离地球360千米的高空进行太空作业的情景，小华在观看视频时发现航天员要穿着厚厚的航天服才能走出太空舱。通过查阅资料，他得到以下信息：
①1个标准大气压是人类最适应的环境，0.3个标准大气压是人类低气压承受极限；
②不同海拔高度处的大气压值不同（见表8—2）。
表8—2
（1）分析表中的数据，可得出的初步结论是：
（2）进一步分析表中数据可得，当海拔高度h为0.8 km时，p为
（3）根据上述相关信息，可以得知航天服的作用是：
（4）航天员穿着航天服操作胸前的按钮时会有视野盲区，工程师在航天服的袖子上安装了两个小镜子，如图8—9所示，使航天员可以通过镜子看到按钮，解决视线受阻的问题。造成“视野盲区”的原因及安装两个小镜子所应用的物理知识分别是
A. 光的直线传播 光的色散
B. 光的折射 光的反射
C. 光的直线传播 光的反射
D. 光的反射 光的色散
（5）航天服在受光环境中要耐受约150 ℃高温，在背光环境要耐受约－150 ℃低温，这利用了其
（6）假如让你设计制作月球航天服，你所设计的航天服需要具备的功能有
探秘航天服
图8—8为中国航天员在离地球360千米的高空进行太空作业的情景，小华在观看视频时发现航天员要穿着厚厚的航天服才能走出太空舱。通过查阅资料，他得到以下信息：
①1个标准大气压是人类最适应的环境，0.3个标准大气压是人类低气压承受极限；
②不同海拔高度处的大气压值不同（见表8—2）。
表8—2
（1）分析表中的数据，可得出的初步结论是：
大气压强随着海拔的升高而降低
。（2）进一步分析表中数据可得，当海拔高度h为0.8 km时，p为
0.92
×10⁵ Pa。（3）根据上述相关信息，可以得知航天服的作用是：
保持气压平衡
。（4）航天员穿着航天服操作胸前的按钮时会有视野盲区，工程师在航天服的袖子上安装了两个小镜子，如图8—9所示，使航天员可以通过镜子看到按钮，解决视线受阻的问题。造成“视野盲区”的原因及安装两个小镜子所应用的物理知识分别是
C
。A. 光的直线传播 光的色散
B. 光的折射 光的反射
C. 光的直线传播 光的反射
D. 光的反射 光的色散
（5）航天服在受光环境中要耐受约150 ℃高温，在背光环境要耐受约－150 ℃低温，这利用了其
隔热性
好的物理属性。（6）假如让你设计制作月球航天服，你所设计的航天服需要具备的功能有
照明（答案不唯一）
。答案
跨学科实践:
(1) 大气压强随着海拔的升高而降低
(2) 0.92
(3) 保持气压平衡
(4) C
(5) 隔热性
(6) 照明（答案不唯一）
(1) 大气压强随着海拔的升高而降低
(2) 0.92
(3) 保持气压平衡
(4) C
(5) 隔热性
(6) 照明（答案不唯一）
解析
【分析】
本题结合航天服的实际场景，考查大气压强、光现象、物质属性等物理知识，需逐个分析问题：
1. 第(1)问：观察表中海拔高度与大气压的对应数据，总结两者的变化规律；
2. 第(2)问：根据表中已知海拔与大气压的变化关系，推算海拔0.8km对应的大气压值；
3. 第(3)问：结合太空低气压环境与人类承受气压的极限，分析航天服的气压调节作用；
4. 第(4)问：“视野盲区”源于光线无法绕过遮挡物，对应光的传播规律，镜子利用光的反射改变光路，据此选正确选项；
5. 第(5)问：耐受高低温的特性对应物质的热学属性；
6. 第(6)问：结合月球环境特点，设计航天服的合理功能。
【解析】
(1) 观察表中数据：海拔0km时大气压为1.01×10⁵Pa，海拔0.5km时为0.95×10⁵Pa，海拔1km时为0.89×10⁵Pa，可见大气压强随海拔升高而降低；
(2) 由表中数据可知，海拔每升高0.5km，大气压降低0.06×10⁵Pa。海拔0.5km到0.8km升高了0.3km，大气压降低量为0.06×10⁵Pa×(0.3/0.5)=0.036×10⁵Pa，因此海拔0.8km时大气压为0.95×10⁵Pa - 0.036×10⁵Pa≈0.92×10⁵Pa；
(3) 太空环境气压极低，人类低气压承受极限为0.3个标准大气压，航天服需维持内部气压在适宜范围，保持气压平衡；
(4) “视野盲区”是因为光沿直线传播，按钮被身体遮挡无法直接进入航天员视线；镜子通过光的反射改变光路，让航天员看到按钮，对应光的直线传播和光的反射，选C；
(5) 耐受约150℃高温和-150℃低温，说明航天服能有效阻挡热量传递，利用了隔热性好的物理属性；
(6) 月球无大气、温差大、有辐射，航天服需具备照明、维持气压、隔热、防辐射等功能（答案不唯一）。
【答案】
(1) 大气压强随着海拔的升高而降低
(2) 0.92
(3) 保持气压平衡
(4) C
(5) 隔热性
(6) 照明（答案不唯一）
【知识点】
大气压强、光的直线传播与反射、物质的物理属性
【点评】
本题为跨学科实践题，结合航天场景考查物理基础知识点，紧密联系实际，引导学生运用物理知识解决实际问题，体现了学科融合的特点。
【难度系数】
0.6
本题结合航天服的实际场景，考查大气压强、光现象、物质属性等物理知识，需逐个分析问题：
1. 第(1)问：观察表中海拔高度与大气压的对应数据，总结两者的变化规律；
2. 第(2)问：根据表中已知海拔与大气压的变化关系，推算海拔0.8km对应的大气压值；
3. 第(3)问：结合太空低气压环境与人类承受气压的极限，分析航天服的气压调节作用；
4. 第(4)问：“视野盲区”源于光线无法绕过遮挡物，对应光的传播规律，镜子利用光的反射改变光路，据此选正确选项；
5. 第(5)问：耐受高低温的特性对应物质的热学属性；
6. 第(6)问：结合月球环境特点，设计航天服的合理功能。
【解析】
(1) 观察表中数据：海拔0km时大气压为1.01×10⁵Pa，海拔0.5km时为0.95×10⁵Pa，海拔1km时为0.89×10⁵Pa，可见大气压强随海拔升高而降低；
(2) 由表中数据可知，海拔每升高0.5km，大气压降低0.06×10⁵Pa。海拔0.5km到0.8km升高了0.3km，大气压降低量为0.06×10⁵Pa×(0.3/0.5)=0.036×10⁵Pa，因此海拔0.8km时大气压为0.95×10⁵Pa - 0.036×10⁵Pa≈0.92×10⁵Pa；
(3) 太空环境气压极低，人类低气压承受极限为0.3个标准大气压，航天服需维持内部气压在适宜范围，保持气压平衡；
(4) “视野盲区”是因为光沿直线传播，按钮被身体遮挡无法直接进入航天员视线；镜子通过光的反射改变光路，让航天员看到按钮，对应光的直线传播和光的反射，选C；
(5) 耐受约150℃高温和-150℃低温，说明航天服能有效阻挡热量传递，利用了隔热性好的物理属性；
(6) 月球无大气、温差大、有辐射，航天服需具备照明、维持气压、隔热、防辐射等功能（答案不唯一）。
【答案】
(1) 大气压强随着海拔的升高而降低
(2) 0.92
(3) 保持气压平衡
(4) C
(5) 隔热性
(6) 照明（答案不唯一）
【知识点】
大气压强、光的直线传播与反射、物质的物理属性
【点评】
本题为跨学科实践题，结合航天场景考查物理基础知识点，紧密联系实际，引导学生运用物理知识解决实际问题，体现了学科融合的特点。
【难度系数】
0.6
