跨学科实践
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答案P08
项目主题 探究在沙漠中如何取水
项目背景 水资源短缺会给人们的生产生活带来很大影响。在某些干旱缺水的地区，甚至在沙漠中，巧妙的取水方法能让我们暂时摆脱危机。
活动任务一 根据地理学知识寻找露水
小星通过查阅资料了解到：
(1)半干旱地区的降露水量受多种气象因素共同影响，其中近地表的空气湿度与气温是影响降露水凝结的基本因素。
(2)降露水日变化很明显，主要出现在夜间22时~次日上午9时。
(3)晴天出现的降露水量要远远高于阴天，降水后一天出现的降露水量最高。
(4)降露水主要集中在9~12月份，秋季总的降露水量要远远高于其他季节，夏季最少。
活动任务二 根据物理学知识收集露水
驱动性问题 在沙漠中，可以利用如图所示的方法应急取水。沙漠中的水分首先从液态变成气态的水蒸气，发生(填物态变化名称)现象，然后水蒸气遇到塑料膜凝结成液态的小水珠，发生(填物态变化名称)现象，小水珠越积越多，最后落下来，被收集到杯中。
活动任务三 动手操作，收集露水
1. 选择合适的位置
在温差较(填“大”或“小”)的地区，选择空气流通但无强风直接吹拂的一片草地。
2. 制作收集露水的装置
(1)选取四根竹竿按图示方式围成一个长方形并插入土地中，并确保不晃动；
(2)用绳子将塑料布的四个角绑在竹竿顶部；
(3)用一个石块压在塑料布中间；
(4)在石块正下方放置一个小桶。
3. 选择取水时间
温度越(填“高”或“低”)水蒸气凝结水的速度越快；凝结时间越长，凝结水量越多。晚间是水蒸气成水的最佳时间段，日出后气温逐渐升高水又会成水蒸气(以上两空均填物态变化名称)。因此你建议在(填“日出前”或“日出后”)取水。
反思问题
1. 用石块压在塑料布正中央是为了形成一个集水“漏斗”，小星认为“漏斗”底端距离小桶越近越好，原因是。
2. 有同学在进行活动任务三的操作时会在草地上多铺上一层黑色的塑料布，这样做是为了。
3. 若在环境极端恶劣的沙漠中取水时，一般选择(填“向阳”或“背阴”)沙坡坡底、沙子颜色(填“深”或“浅”)处进行挖坑覆膜。
拓展问题 水资源短缺是当今社会面临的一个重大问题，请你调查水资源短缺产生的原因，探索开发水资源的办法，写一份调查报告。

【驱动性问题】 汽化 液化
【活动任务三】 1大
3低 液化 汽化 日出前
【反思问题】 1 减少露水滴落时的蒸发损失，集中水流效率更高
2 白天吸收更多的热量，夜间加速散热
3 背阴 深

【分析】
本题为跨学科实践题，需结合物理物态变化知识和地理环境特点解答各问题：1. 驱动性问题需根据物质状态变化判断物态变化类型；2. 活动任务三围绕露水凝结的核心条件（温差、温度）展开，需理解温差、温度对水汽液化的影响；3. 反思问题需结合装置设计目的和沙漠环境特性分析。
【解析】
1. 驱动性问题：沙漠中的水分从液态变为气态水蒸气，属于汽化现象；水蒸气遇冷的塑料膜凝结成液态小水珠，属于液化现象。
2. 活动任务三1：露水凝结需要近地表空气降温，温差大的地区夜间降温更显著，水汽易液化，故选择温差大的地区。
3. 活动任务三3：温度越低，水蒸气液化速度越快；晚间温度低，水蒸气液化成水；日出后气温升高，液态水又汽化为水蒸气，因此需在日出前取水，避免水因汽化流失。
4. 反思问题1：漏斗底端距离小桶近，可减少露水滴落过程中的蒸发损失，同时集中水流，提升收集效率。
5. 反思问题2：黑色塑料布吸热能力强，白天吸收更多热量，夜间散热更快，增大昼夜温差，利于露水凝结。
6. 反思问题3：背阴沙坡温度低，深色沙子的温度调节更利于露水形成，故选择背阴沙坡坡底、深色处挖坑覆膜。
【答案】
【驱动性问题】汽化；液化
【活动任务三】1. 大；3. 低；液化；汽化；日出前
【反思问题】1. 减少露水滴落时的蒸发损失，集中水流效率更高；2. 白天吸收更多的热量，夜间加速散热；3. 背阴；深
【知识点】
物态变化、水的凝结与蒸发、环境因素对取水的影响
【点评】
本题结合物理与地理知识，以沙漠应急取水为主题，考查学生对物态变化、凝结条件的理解及跨学科应用能力，贴近生活实际，培养学生的实践探究意识。
【难度系数】
0.5