苏教版小学科学五年级上册教师用书辅助资料

新版苏教版小学科学五年级上册教师用书参考资料

光源

通常将物体本身能发出可见光的发光者称作光源，又称发光体。

如太阳及其他恒星、开启的灯、燃烧着的物质等。但像月亮外表、

桌面等物体只有依靠反射外来光才能使人们看到它们，这样的反光

物体不能称为光源。光源可以分为自然（天然）光源和人造光源。

此外，根据光的传播方向，光源可分为点光源和平行光源。

光的直线传播

光的传播是不需介质的，即光在介质（透明介质）中或真空中皆

能传播。天气晴朗时，白天可以享受温暖的阳光，夜晚可以欣赏皎洁

的月亮，而太阳、月亮与地球之间的大局部空间并无物质存在，呈真

空状态，由此可见光可以穿过真空，不经介质而传播到地球上。光既

可以穿越真空，也可以在空气、水、玻璃等物质中传播。

光在真空或同种均匀介质中沿直线传播。生活中有许多相关事

例，比方影子的形成。光线在传播过程中遇到不透明的障碍物时不能

继续前进，障碍物后边形成影子。民俗技艺中的皮影戏，日、月食等

都与影子有关。当早晨的阳光从门窗的缝隙射入室内时，光是沿着直

线行进。夜晚手电筒和探照灯射出直线光束。

小孔成像

在一个明亮的物体与屏幕间放一块挡板，挡板上开一个小孔，在

屏幕上会形成物体的倒立实像，这种现象被称为小孔成像。其原理是

光在同种均匀介质中，不受干扰的情况下沿直线传播。前后移动中间

的挡板，像的大小也会随之发生变化。各种颜色的光都能通过小孔后

成像，如果物体是彩色的，像也是彩色的，像与物体的颜色完全一样。

小孔成像时，像的清晰程度与小孔的大小有关、跟小孔的形状无关，

这种现象反映了光沿直线传播的性质。

小孔成像现象的发现是早期光学研究中揭不光的直线传播性的重要

证据之一，也是后世照相、幻灯等技术诞生的物理根底。

大约两千多年以前，我国的学者墨翟（墨子）在?墨经？中记载了

一系列关于光线成像、成影以及镜面反射规律的论述。这是世界上最

早的关于光学问题的论述，小孔成像就是其中一条。书中不仅描述了

光线通过小孔在墙壁上形成倒立实像的现象，还讨论了成像机制，正

确地指出形成倒像的根本原因在于光的直线传播。

在西方，最早记载小孔成像现象的是古希腊哲学家亚里士多德。

他在？问题集？中记述了阳光穿过树叶的间隙在地上成像的现象，并尝

试对其原因进行讨论。不过他给出的解释根本上是错误的。此后，直

到公元10世纪，阿拉伯学者海赛姆才对小孔成像的原理给出了正确

的解释。这一工作与海赛姆的其他光学发现一样，后来传入欧洲，成

为文艺复兴后欧洲相关研究的根底。

小孔成像原理

古代关于视觉的解释

在古希腊时代，有三种理论来解释视觉：一是发射说，从人眼发

出视线到达物体。毕达哥拉斯、柏拉图等都持这种看法。二是进入说,

物体发出影像到达人眼。伊壁鸠鲁、卢克莱修等人主张这种看法°三

是相遇说，人眼和物体各发出某种东西在空中相遇而产生视觉，亚里

士多德就是这么认为的。到了中世纪，阿拉伯科学家海赛姆在?光学

之鉴？中首次驳斥了古希腊学者的观点，即光线从眼睛里出来，从物

体上反射回来，然后回到眼睛。他用解剖学的方法描述了眼睛的构造,

解释光线是如何进入眼睛，被聚焦并投射到眼睛的后面。他是第一个

提出视觉是由于有光进入眼睛的人。

牛顿的光学研究

从1663年起，牛顿(1643—1727)开始自己磨制透镜并且对望

远镜的结构和性能产生了兴趣。这是他从事创造性的光学工作的开

始，这时他才20岁。1665—1666年，剑桥大学因鼠疫流行而关闭，

牛顿回到故土住了十八个月。1666年，他用一个三棱镜将阳光分解

成了七种色光。1667年初，牛顿重返剑桥，此后大约十年的时间是

牛顿光学研究的主要时期。牛顿用自己磨制的棱镜使光折射到对面墙

上，看到了鲜艳而强烈的彩色光谱。他很惊奇地发现，光谱是长椭圆

形而不是预期的圆形。为了研究这个现象，牛顿进行了一系列探究实

验，排除了各种可能外因，最终设计了著名的判决性实验。从这个实

验中牛顿观察到，每一色光从红到紫单独通过第二个三棱镜时，折射

的现象逐渐变大，但颜色不会改变。因此，牛顿提出，太阳光是由折

射能力不同的几种光线混合而成的，每一种光线都是不能再分解的单

纯色光。根据这个结论，牛顿又进行了一些实验，列出了十三条有关

光和色的本质的结论。

彩虹的形成

彩虹，又叫虹，气象学中的一种光学现象，是阳光射入空中的水

滴经折射和反射在雨幕或雾幕上形成的彩色圆弧，常见的有主虹和副

虹。主虹由外圈到内圈依次为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色,

有时候在主虹的外侧可以看到外紫内红的副虹，即霓。事实上，彩虹

有尢数种颜色，比方在红色和橙色之间有许多过渡色，但为了方便起

见，只用七种颜色作为区分。

彩虹通常出现在下午雨后初晴时，这时空气中尘埃少而水滴多，

天空的一边因为仍有雨云而较暗，观察者头上或背后因没有云的遮挡

而出现阳光，彩虹就容易被看到。此外，瀑布附近也常常出现彩虹；

在晴朗的天气里，背对阳光向空中洒水或喷水雾可以制造人工彩虹。

平行的太阳光束照射到水滴上时，从不同部位以不同角度入射，入射

光经水滴折射、内反射后，向水滴外各个方向射出。不过，出射光大

局部是发散光，只有从某一适当部位以一定入射角射入水滴的赤束，

射出时仍保持平行，这时入射光和出射光的夹角最小，光的强度最大,

形成彩虹。光束在水滴中经过一次内反射形成的是主虹，经过两次内

反射形成的是霓。主虹常见的视半径约为42°,霓常见的视半径约

为50°。因为水对光有色散作用，不同波长的光在水滴中的折射率

不同，从红光到紫光折射率依次变大，折射角也依次变大，但光在水

滴内被反射，经过一次反射形成的彩虹的光谱是倒过来的，红光在上,

紫光在下，经过两次反射形成的光谱恰恰相反，这也就是为什么主虹

和霓的色序相反。

色光三原色

人的眼睛是根据所看见的光的波长来识别颜色的。可见光谱中的大局

部颜色可以由三种根本色光按不同的比例混合而成，这三种根本色光

是红、绿、蓝三原色光。这三种光以相同的比例混合、且到达一定的

强度，就呈现白色（白光）;假设三种光的强度均为零，就是黑色〔黑

暗）。这就是加色法原理。加色法原理被广泛应用于电视机、监视器

等主动发光的产品中。

色光三原色（加色法）：绿+蓝+红=白；红+绿二黄；蓝+绿二青；红+

蓝二品红。

第二单元?热传递?参考资料

热传递

热传递亦称“传热"，是物质系统的能量转移过程。它通过热传导、

热辐射和热对流三种方式实现从一个物体到另一个物体1气体、液体、

固体或其组合）的热量迁移。在实际的传热过程中，这三种方式往往

是相互伴随着进行的。

热传导

热传导是介质内无宏观运动时的传热现象，在固体、液体和气体中均

可发生。但严格来说，只有在固体中才是纯粹的热传导，而流体即使

处于静止状态，其中也会由于温度梯度所造成的密度差而产生自然对

流，因此在流体中热对流与热传导同时发生。

热对流

热对流是液体内较热局部和较冷局部通过循环流动使温度趋于均匀

的过程。对流产生的原因在于物体的热胀冷缩，流体受热后体积变大,

质量不变，密度变小，在浮力作用下向上浮起，温度低的流体密度较

大，向下流动。热对流可分成两种类型：（1）自然对流。往往自然

发生，例如大气因下层受热而产生上下循环流动。（2）强迫对流。

指液体受到外力作用而产生的循环流动，如机械搅拌、气流受地形阻

挡或另一种气流的冲击而产生的循环流动。

【热辐射】

热辐射是物体以电磁波的形式向外传递能量的一•种热传递形式。与热

传导、热对流不同，热辐射可以在真空中进行。一切温度高于绝对零

度（-273.15C）的物体都能产生热辐射。温度愈高，辐射出的总能

量就愈大，短波成分也愈多。热辐射的光谱是连续谱，波长覆盖范围

理论上可从0直至8,一般的热辐射主要靠波长较长的可见光和红外

线传播。因为电磁波的

传播无需任何介质，所以热辐射是真空中唯一的传热方式。

导热系数

导热系数亦称热导率，是表征物质热传导性能的物理量。其定义为单

位温度梯度（在1米长度内温度降低1开）在单位时间内经单位导热

面所传递71的热量，单位是瓦/（米•开）。导热系数一般与压力

关系不大，但受温度的影响很大。纯金属和大多数液体的导热系数随

温度的升高而降低，但水例外；非金属和气体的导热系数随温度的升

高而增大。传热计算时通常取用物料在平均温度下的数值。此外，固

态物料的导热系数还与它的含湿量、结构和孔隙度有关。一般含湿量

大的物料导热系数大。物质的密度大，其导热系数通常也较大。金属

含杂质时导热系数降低，合金的导热系数比纯金属低。

热的良导体与不良导体

各种物质都能够传热，但是不同物质的传热本领不同。善于传热的物

质叫作热的良导体。各种金属都是热的良导体，其中最善于传热的是

银，其次是铜和铝。不善于传热的物质叫作热的不良导体。陶瓷、纸、

木头、玻璃、皮革等都是热的不良导体。最不善于传热的是羊毛、羽

毛、毛皮、棉花、石棉、软木和其他松软的物质。除水银以外，液

体都不善于传热。气体比液体更不善于传热。

第三单元?地球的外表和内部？

地球科学

地球科学是七大根底学科之一，是以地球系统（包括大气圈、水

圈、岩石圈、生物圈和日地空间）的过程与变化及其相互作用为研究

对象的根底学科。地球科学的范围很广，包括地质学、地理学，以及

其他衍生学科，如海洋学、气象学和天文学，可谓纵横几万里，上下

数亿年。地质学探讨地球的历史与各局部组成，包括其演化和构造、

岩石与矿产的分布；海洋学研究海水的运动、海水的物理与化学性质

及海底地形；气象学分析大气的组成、构造和运动；而有关地球起源、

太阳系的形成和天体的运动变化，乃至宇宙的演化，均属天文学的研

究范围。人们意识到，地球科学与人类的生活息息相关，对地球的认

识程度同世界各民族的起源、历史、文化乃至世界文明的进程紧密相

连。譬如，人们手上所戴的黄金和钻石饰品，都来自地球的矿产资源;

盖房子所用的沙、石、水泥，其原料也来自地球；所吃的鱼虾，大都

取自海洋；气温的变化对生活的影响巨大；天体的运行，也时时刻刻

影响着我们。因此，地球科学是一门很根底、很重要的学科。

地形学的研究意义

地形学是研究地球外表形态特征及其发生、开展、结构和分布规

律的学科。其研究内容包括地球外表形态和形成动力的分析，地球外

表形态的发生、发育规律和组成地貌的沉积物，还研究地形与人类活

动的关系。地形可以影响气候变化，造成气候的复杂性和多样性C地

形对于中国气候的影响最显著的有以下几个方面：

(1)山脉常为南北暖冷气团的障壁，以东西走向的山脉最为显著，

形成山脉南北不同的气候特点。例如，秦岭南坡温暖多雨，北坡寒冷

少雨；南郑和西安仅一山之隔，气温和年降水量的区别却很明显。南

郑1月平均气温为3℃,7月为26.7℃,平均年降水量为689.5毫米;

西安1月平均气温为-0.5℃,7月为28.1C,平均年降水量为566.3

毫米。“一样春风有两般，南枝盛开北枝寒〃那么是形容南岭南北两

侧气候差异的脍炙人口的名句。

(2)山地阻碍和影响了寒潮的路径，使得由北冰洋或西伯利亚流来

的冷气团受层层山地的阻挡，路径迂回曲折。不像北美洲那样，由于

山脉以南北走向为主，北方来的冷气团可以长驱南下。中国自西北侵

入的寒潮最初是从西北向东南，以后又转成向南或向西南方向流动，

而当寒潮到达中国东部平原后，那么能一直深入到华南，这都是地形

影响的结果。

(3)青藏高原的存在对空气运动的影响。青藏高原阻碍着高空西风

急流，造成急流分支与集合等作用，这对于高原南北两侧的气压系统

产生很大的影响，并且影响全国甚至全世界的大气环流，最明显的是

加强了中国、印度和日本的季风。

(4)山地面向暖湿气流的一侧常为多雨的中心，如喜马拉雅山的南

坡、四川盆地的西缘、台湾中央山脉南段的西坡；而背向暖湿气流的

一侧常因焚风作用使气温增高。中国长江以南冬春多雨，那么是由于

江南丘陵的地形阻碍，冷空气易于堆积，造成半稳定性的锋面。

(5)在自由大气中，高度每上升100米，温度减低0.6℃。在止地

也发生随高度升高而温度降低的现象，不过情况更要复杂一些。因为

在山区影响温度变化的不仅是高度，还有地形形态和坡向。“人间四

月芳菲尽，山寺桃花始盛开。长恨春归无觅处，不知转入此中来。〃

这是唐朝诗人白居易的诗句，他早就认识到庐山由于山高谷深，气候、

物候与平地不同，从而产生春来晚、秋去早的变化。李白的?塞下曲?

开头写道：“五月天山雪，无花只有寒。笛中闻折柳，春色未曾看。〃，

同样是地形对气候、物候影响的极好的科学纪实。此外，即使高度

相同，地形形态不同造成的气候差异也是十分大的。

地形还可以破坏或掩盖地理环境的纬度地带性，从而影响农业、

副业生产布局；优美的地理环境的形成，更是与地形条件息息相关。

因此，对于中国地形的研究不但具有理论上的意义，而且对于如何根

据各地的具体地形条件，因地制宜地合理推动农、林、牧、副、渔和

旅游等事业的开展，以及不断改造自然条件，开展社会主义生产等方

面都具有重要的现实意义。如今，地形学己广泛应用于矿产和地下水

资源的普查、各种工程勘测与设计，以及农业、军事和编制地图等生

产实践中。

中国陆地地形

中国地势呈阶梯状分布。地势的第一级阶梯上分布着青藏高原和

柴达木盆地，平均海拔在4000米以上。地势的第二级阶梯上分布着

大型的盆地和高原，平均海拔在1000—2000米之间。地势的第三级

阶梯上分布着广阔的平原，间有丘陵和低山，其海拔多在500米以下。

中国陆地地形多样，类型齐全，平原少，山地多，陆地高差悬殊c西

部多是海拔几千米的高原和山地，东部主要是平原和千米以下的低

山、丘陵，就好似一座巨大的阶梯，由西向东逐级下降。

四大高原

中国有四大高原：青藏高原、内蒙古高原、黄土高原、云贵高原。

它们集中分布在地势第一、二级阶梯上。由于高度、位置、成因和受

外力侵蚀作用不同，高原的外貌特征各异。

高原地形特征：海拔在500米以上；地势起伏不大，但边缘陡峭;

山峦起伏，凹凸不平。

四大盆地

中国有四大盆地：塔里木盆地、准喝尔盆地、柴达木盆地、四川

盆地。它们多分布在地势的第二级阶梯上，由于所在位置不同，其特

点也不相同。

著名的吐鲁番盆地是中国地势最低的地方（海拔-155米）。

盆地地形特征：四周高，中间低。

三大平原

中国有三大平原：东北平原、华北平原、长江中下游平原。它们

在中国东部地势第三级阶梯上，是中国最重要的农耕区。除此以外，

还有成都平原、汾渭平原、珠江三角洲、台湾西部平原等，它们也都

是重要的农耕区。

平原地形特征：海拔在200米以下；外表宽广，地面平坦；位于

大河两岸和濒临海洋的地区。

三大丘陵

中国有三大丘陵：东南丘陵、辽东丘陵、山东丘陵。东南丘陵是

我国最大的丘陵，北至长江，南至南海，东至东海，西至云贵高原，

多呈东北一西南走向，与低山之间多有河谷盆地。

丘陵地形特征：海拔在200米一500米之间；坡度较缓；主要由

低矮的山地组成。

山地

山岭和高地的统称。我国的山地大多分布在西部，喜马拉雅山、

昆仑山、唐古拉山、天山、阿尔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，沟谷幽深,

一般多呈脉状分布。

海底地貌

指海水覆盖下的固体地球外表形态的总称。海底有高耸的海山、

起伏的海丘、绵延的海岭、深邃的海沟，也有坦荡的深海平原。大洋

最深点11034米，位于太平洋马里亚纳海沟，超过了陆上最顶峰珠穆

朗玛峰的海拔高度（8844.43米）。深海平原坡度小于千分之一，

其平坦程度超过大陆平原。整个海底可分为大陆边缘、大洋盆地和大

洋中脊三大根本地貌单元，及假设干次一级的海底地貌单元。

地震和火山喷发的成因

地球外表并不是一整块巨大的岩石，而是由巨大的板块组成。地

震和火山喷发与这些板块的运动相关。

整个地球外表包括六大板块，它们像益智拼图一样组合在一起。

下列图显示了这些主要板块的分界线。板块通常移动得非常缓慢，一

年仅移动几厘米而已。由于它们是沿着不同方向移动的，一块板块的

移动必将影响到与其毗邻的其他板块。一局部板块相互挤推，一局部

相互别离，另一局部那么相互滑擦而过。当板块突然快速移动时，地

震就发生了。板块互相刮擦推挤导致地球外表断裂，岩石突然推移，

使其周围所有地面发生强烈的震动，以至于造成巨大的山崩和地表岩

层开裂。

岩浆是位于地球内部的炽热的熔融态岩石。当地球内部压力迫使

岩浆冲向地表的时侯，火山喷发就形成了。巨大的压力和热量导致岩

浆从地表的豁口，即火山口喷涌而出。当岩浆从火山口喷出时，就变

成了熔岩。气体、火山灰和岩石块也会从火山口射出。熔岩在火山口

周围堆积后开始冷却，并最终变成坚硬的岩石。火山喷发出现在火山

活动活泼的板块内部或板块交界处。

地震和火山喷发可以使建筑物、农作物和水循环系统遭到大范围

的破坏，从而影响人类的生活。目前，人们还不能控制地震和火山活

动。但是，通过研究它们产生的原因，人们可以掌握方法，将生命危

险和财产损失降到最小。

火山类型

火山是多种多样的，根据活动情况可以分为死火山、休眠火山和

活火山三大类。

死火山

指史前曾发生过喷发，但有史以来一直未活动过的火山。此类火

山已丧失了活动能力，有的仍保持着完整的火山形态，有的那么已遭

受风化侵蚀，只剩下残缺不全的火山遗体。

休眠火山

指有始以来曾经喷发过，但长期以来处于相对静止状态的火山。

此类火山都保存有完好的火山形态，仍具有火山活力，或尚不能断定

其已丧失火山活动能力。如我国白头山天池，曾于1597年、1668年

和1702年三度喷发，在此之前还有屡次活动。目前虽然没有喷发活

动，但从山坡上一些深不可测的喷气孔中不断喷出高温气体，可见该

火山目前正处于休眠状态。

活火山

指现代尚在活动或周期性发生喷发活动的火山。这类火山正处于

活动的旺盛时期。如爪哇岛上的默拉皮火山，本世纪以来，平均间隔

几年就要持续喷发一个时期。我国近年火山活动以台湾岛大屯火山群

的主峰七星山最为有名。

火山学家专门从事对火山的研究，他们试图揭示火山为什么会喷

发以及喷发的时间。火山学家发现，某些特定的迹象可能预示着一些

火山的喷发：如大量气体从火山坑中溢出，大多数火山喷发前都会发

生地震。然而，火山学家目前仍不能准确判断火山是否一定会喷发，

以及什么时间会喷发。他们能够估计出在数小时或数天内可能发生的

火山活动，但是想要准确预报在目前还是很难的。

地震波

由于地球是实心体，地震发生时产生的地震波就由震源向地球内

部及表层各处传播开去。这就像把石子投入水中，水波会向四周一圈

一圈地扩散一样。

地震波主要包含纵波和横波。纵波会使地面上下震动，传播速度

快，破坏性较弱；横波会使地面发生前后、左右抖动，破坏性较强，

传播速度较慢。所以地震时，纵波总是先到达地表，横波总落后一步。

横波是地震时造成建筑物破坏的主要原因。发生较大的地震时，一般

人们先感到上下颠簸，过数秒到十几秒后才感到有很强的水平晃动。

地震时，先到达地表的纵波能提前十秒左右给我们发出一个警告，告

诉我们造成建筑物破坏的横波马上就要到了，快点避震和逃生。

2021年7月12日06时38分,河北唐山古冶区发生5.1级地震,

横波到达前，电视里出现地震预警信息，并发出警报声，为市民避震

争取了时间。小规模的地震时常发生，但每隔儿个月地球的某个地方

就会有一次强烈的地震。地震学家用一种叫作测震仪的工具来测量和

记录地震波。尽管现在地震学家能够探测正在发生的地震，但他们还

不能准确地预报下一次地震发生的时间。在地震活动频繁的地区，合

理选择建筑物位置,采用防震设计及施工，都有助于将破坏降到最小。

地球的内部结构科学家根据地震波在地下不同深度和不同介质中的

传播能力和速度，推测地球内部结构。

科学家发现，随着物质密度的增加，纵波和横波传播速度都会变

快，但横波不能在液体物质中传播。一般将地球内局部为三个同心球

层：地核、地幔和地壳。

地球圈层名称地震地震

深度密度/（克/物质

一级传统纵波速度横波速度

二级分层（千米）立方厘米）状态

分层分层（千米/秒）（千米/秒）

地壳地壳0—335.6—7.03.4—4.22.6—2.9固态物质

外过渡层部分熔融

外

外上地幔33—9808.1—10.14.4—5.43.2—3.6

（上）物质

球

过

渡外过渡层

层液态一周态

（）下地幔980—290012.8—13.56.9—7.25.1—5.6

T物质

（上）

液

态液态层外地核2900—47008.0—8.2不能通过10.0—11.4液态物质

层

液态一向态

内内过渡层过渡层4700—51009.5—10.312.3

球物质

地核内地核5100—637110.9—11.212.5固态物质

地壳（中2。）由岩石组成，是岩石圈的重要组成局部。整个地

壳平均厚度约17千米，大陆地壳厚度平均约为39—41千米，大洋地

壳厚度只有几千米。青藏高原是地球上地壳最厚的地方，厚达70千

米。地球上地壳最薄的地方在大西洋南部靠近南极洲的地方，仅为

1.5千米。

地幔厚度约2900千米，占地球总体积的82.3%,占地球总质量

的67.8%,是地球的主体局部。地震波横波能在地幔中传播，说明它

主要由固态物质组成。

地核位于地球的最内部，厚约3400千米，占整个地球质量的

31.5%,占整个地球体积的16.2%o密度高，平均密度大约为10.7

克/立方厘米，主要由铁、银元素组成。温度高达4000~6800℃。液

态金属绕着地核高速运转，好似一个巨大的电磁铁。

大陆漂移说

1912年，德国科学家阿尔弗雷德•魏格纳在一篇学术论文中第

一次提出大陆漂移的论点，并于1915年出版?海陆的起源？，从四个

方面论述了大陆漂移的假说。大约2亿年前，地球上只有一个统一的

大陆，称为泛大陆，从侏罗纪开始，泛大陆分裂并漂移，每块大陆朝

着它现在的位置移动，直至移到今天的位置。

魏格纳为了证明自己的观点，收集了各门学科的证据。他调查地

形、化石以及数百万年来的气候变化，并把这些证据收集在?海陆的

起源?一书中。当魏格纳在地图上把非洲和南美洲拼到一起时，他发

现了一件非常奇怪的事情：海岸线，特别是巴西东端的直角突出局部

与非洲西岸呈直角凹进的几内亚湾非常吻合。魏格纳利用报纸来作比

喻，如果两张报纸纸片上的文字能吻合，那么它们肯定是从同一张报

纸上撕下来的。这是魏格纳找到的地形证据。魏格纳还从化石中为大

陆漂移说找到证据。他发现，巴西和南非的地层中均含一种生活在淡

水或微咸水中的爬行类化石一一中龙化石，而迄今为止世界上其他地

区都未曾发现。在非洲、南美洲、澳大利亚、印度和南极洲都发现了

舌羊齿化石。舌羊齿是2.5亿年前的一种蕨类植物，其抱子体不可能

远距离传播。由此推断，这些大陆在当时曾连成一体。他在调查气候

变迁时也获得惊人的发现。北冰洋地区岛屿上发现了热带植物化石。

3亿年前，这些植物生活的地方肯定位于赤道附近，气候温暖湿润。

而南非地区却发现了冰川擦痕，说明南非当时曾被大陆冰川覆盖。这

些气候线索也足以证明大陆曾经发生漂移。

海底扩张说

随着海底科学的开展，人们利用放射性同位素测定海底岩石年

龄，发现海底岩石一般不超过2亿年（大陆最老岩石年龄在30亿年

以上），相当于中生代侏罗纪，而且离海岭（又叫大洋中脊）愈近，

岩石年龄愈轻；离海岭愈远，岩石年龄愈老，在海岭两侧呈对称分布。

六十年代初，一些科学家提出了海底扩张学说，认为海岭是新的大洋

地壳诞生处。板块运动的驱动力是地幔物质的对流。地幔物质从海岭

顶部的巨大开裂处涌出，凝固后形成新的大洋地壳。以后继续上升的

岩浆又把原先形成的大洋地壳以每年几厘米的速度推向两边，使海底

不断更新和扩张。当扩张着的大洋地壳遇到大陆地壳时，便俯冲到大

陆地壳之下的地幔中，逐渐熔化而消亡。这一过程实际上是洋壳“新

陈代谢〃过程，其所历时间约为2亿年。

板块构造说

板块构造说是在大陆漂移说和海底扩张说的理论根底上，又根据

大量的海洋地质、地球物理、海底地貌等资料，经过综合分析而提出

的学说。板块构造说是近代最盛行的全球构造理论。这个学说认为地

球的岩石圈不是一块整体，会被地壳生长边界海岭和转换断层，以及

地壳消亡边界海沟和造山带、地缝合线等一些构造带，分割成许多构

造单元，这些构造单元叫作板块。

全球岩石圈分为亚欧板块（又译“欧亚板块〃）、非洲板块、美

洲板块、太平洋板块、印澳板块和南极板块，共六大板块。大板块还

可划分成假设干次一级的小板块。这些板块漂浮在软流圈之上，处于

不断运动之中。一般说来，板块内部的地壳比拟稳定，板块与板块交

界处，地壳不稳定。在板块张裂地区，常形成裂谷和海洋，如东非大

裂谷、大西洋就是这样形成的。在板块相撞挤压的地区，常形成山脉。

当大洋板块和大陆板块相撞时，大洋板块因密度大、位置较低，便俯

冲到大陆板块之下，这里往往形成海沟，成为海洋最深的地方；大陆

板块受挤上拱，隆起成岛弧和海岸山脉。板块构造理论已被用来解释

火山、地震的形成和分布，以及矿产的生成和分布等。但是，关于什

么力量驱动着板块作大幅度、持续运动的问题，意见还不一致。

喜马拉雅山脉成因

雄伟的喜马拉雅山高耸在欧亚大陆上，拥有被称为“世界屋脊〃

的珠穆朗玛峰。据地质学家考证，7000万年以前，这里还是一片汪

洋大海。那么，喜马拉雅山是怎样形成的呢？经过长时间研究，地球

科学家现在大体上可以讲出它的故事。8000万年前，印澳板块尚未

与欧亚大陆结合，每年漂移约10厘米。5000万年前，印澳板块己与

欧亚大陆结合，每年漂移大约4.5厘米。3000万年前，南方的印澳

板块向北漂移，与亚欧板块碰撞，不但推动亚欧板块一同向北移动，

而且碰撞后古代海洋海底被抬升，现在的喜马拉雅一带就变成了陆

地。印澳板块俯冲到亚欧板块下方，对喜马拉雅山地区的抬升力度越

来越大。印澳板块大量物质聚存在亚欧板块的地壳和上地慢处，不仅

产生了全球最高的喜马拉雅山，还造就了青藏高原。喜马拉雅山脉最

终形成。据观测，印度洋板块和亚欧板块还在互相挤压，因此喜马拉

雅山脉仍以每年5厘米左右的速度继续升高，珠穆朗玛峰每年增高约

1.27厘米。深入地下的科学钻探越来越多的证据说明，地球表层看

到的现象，根源在深部。缺少对地球深部的了解，就无法理解地球系

统。范围越大、尺度越长，越是如此。深部物质与能量交换的地球动

力学过程，引起了地球外表的地貌变化、剥蚀和沉积作用，以及地震、

滑坡等自然灾害，控制了化石能源或地热等自然资源的分布，是理解

成山、成盆、成岩、成矿和成灾等过程成因的核心。科学钻探被形象

地誉为“了解地球内部信息的‘望远镜'"。科学钻探的目的是对地

壳岩石圈、生物圈、水圈（含地下流体）的组织结构、物质成分、形

成机理等进行各类研究。通过科学钻探，研究地球深部构造及演化、

地球深部流体及其作用，校验地球物理探测结果；研究成矿理论、油

气成因，调查和开发深部热能；研究地震成因、火山喷发机制、地质

灾害预警、地球气候演变、生命演化历史。1958年，美国率先启动

了旨在探测地球地壳和地幔之间交界面的“莫霍方案〃。苏联也随即

展开了进军莫霍面的方案。超深科学钻探竞争也由此展开。苏联创造

了12262米世界超深井的纪录，是人类迄今为止在地球上钻出的最深

的洞。一系列超深井的钻探过程，屡遭挫折，进展缓慢，但是为了更

加深入地了解地球，无论是为了寻找深埋地下的资源，还是研究地球

自身板块运动和地质变迁的规律，目前唯一可能的探索方向，仍然是

进一步向地壳更深处钻探，采集更多的数据。这需要深井钻探技术的

进一步突破。2021年，中国在松辽盆地拉开了“入地〃方案的序幕。

中国的“地壳一号”钻机将向13000米乃至15000米的深度发起挑

战。

外部力量对地表形态的塑造

地球外表有着千差万别的地表形态，这些地表形态始终外在变化

之中。只是有些变化迅猛些，如地震和火山喷发，带来地动山摇、大

地开裂；有些变化那么相对缓慢，如风力、流水、温度变化和冰川对

岩石的改变。

风力作用

风是引起风化、让岩石由大变小的一个因素。风能够卷起大量尘

土和沙砾，并将它们吹到岩石外表，使岩石受到磨蚀，侵蚀作用就发

生了。风把地表松散的风化物质吹走，使地表受到破坏。风力能够卷

起岩石颗粒，将它们堆积起来或撒落到其他地方。风的侵蚀力能在相

当长的时间和大范围内产生影响。沙暴、尘暴和海风都能够改变地表

形态。来自大洋的海风，可以改变海岸线附近的地形。这种风能够造

成沙丘的形成。波涛将海中的沙子卷到岸上，然后风又把它们吹到内

陆，这些沙子紧挨着岩石和植物堆积起来C日复一日，风不停地堆积

起越来越多的沙子，于是一座座由沙子组成的沙丘就形成了。

流水作用

地表流水是陆地上塑造地貌最重要的外动力。流水有三种作用，

即侵蚀作用、搬运作用和堆积作用。这三种作用主要受流速、流量

和含沙量的控制。一定的流速、流量，只能挟运一定数量的泥沙，因

此，当流速、流量增加，或含沙量减少时，流水就产生侵蚀作用，并

将侵蚀下来的物质运走；反之，就发生堆积。推荐一个观察沉积作用

的好装置。将石粒、沙子和黏土各一份装入透明塑料管中，倒入水，

封好口。观察时，先上下晃动塑料管，让它们充分混合，然后倒置静

置几分钟，可观察沉积的先后顺序，大的重的先沉下来，小的轻的后

沉下来。

流水还会影响河床的位置和深浅。在笔直流淌的河流中，中间水

流速度快过靠近岸边的水流速度，河床中间深，两边浅，在河床中央

附近的石块较大。在弯曲的河道中，外侧的水流速度快过内侧的水流

速度，外侧河道较深，内侧较浅，河底外侧附近石块较大内侧石块较

小，外侧被冲刷后形成悬崖，内侧那么形成了河床。

冰川作用

岩石缝隙中的水在温度降到0C以下时结冰，当冰体膨胀时，它

会推压岩石，使之裂为碎片。风化之后，侵蚀接踵而至。随着冰川滑

动，沿途的岩石就被冰川作用所侵蚀，冰川能够在陆地上造就盆地，

铲出深谷。当冰川融化时，其携带的土壤、岩石块会沉积下来，改变

着地表形态。

岩石的成因与循环

岩石是组成陆地外表的物质，通过岩浆活动、沉积成岩作用或变

质作用而形成。岩石不是永恒不变的。在形成之后，受地表的各种剥

蚀作用影响，或改变了成分、结构，或改变了位置，让地形地貌发生

改变。在各种剥蚀作用下，地面的岩石破碎或移动，集中沉积于一些

低洼的位置，经成岩作用形成沉积岩。假设发生板块碰撞或火山口塌

陷，岩石会掉进岩浆中被熔融。在地表薄弱位置或裂缝位置，岩浆会

上涌至较低温地带而冷凝为岩浆岩。当岩浆上涌时，热量会使两旁的

岩石局部熔化、矿物重新结晶。地壳运动产生断层或褶皱时，受力的

岩石会变质或破碎，形成变质岩。

组成岩石圈的三大类岩石因地质条件的变化会相互转换，这种现

象称为“岩石圈的物质循环〃。复杂又神奇的岩石循环在地球上重复

进行着，形成了千奇百怪、各具特色的岩石，构成了地球上最具魅力

岩浆岩

岩浆

变质作用'

-A变质岩

、搬运、堆积、固结成岩

的风景！

沉积岩

沉积岩是地表风化物，经过风或水的搬运后在新的地点沉积固化

形成的岩石。砂岩、页岩、石灰岩、砾岩、泥岩、白云岩都是沉积岩。

沉积岩分布极广，占陆地面积的75%,是构成地壳表层的主要岩石。

随着搬运介质和沉积条件的不同，岩石呈现不同特点。大多数沉积岩

有着明显的水平层理。沉积岩可简单分为陆源碎屑岩和内积岩。

陆源碎屑岩按颗粒大小分为泥岩、砂岩和砾岩。

名称泥岩砂岩砾岩

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

岩继续固化形成黏板岩形成

由粒径0.06毫米以下的颗粒主要由粒径0.06~2毫由粒径大于2毫米的

颗粒大小

聚集米的颗粒聚集颗粒聚集

内积岩按成分分为石灰岩、硅质岩、凝灰岩等。

名称石灰岩硅质岩凝灰岩

由含有石灰石成分的珊瑚、由含有硅酸的放射虫

成分及成因由火山灰等形成

贝类、鱼等的遗骸固化形成虫壳固化形成

所含颗粒不受流水

特征加入稀盐酸后产生二氧化碳加入稀盐酸后无变化

作用影响，有棱角

岩浆岩

地壳深处的岩浆沿地壳裂隙上升，冷凝而成。其特征是：一般较

坚硬，绝大多数矿物呈结晶粒状紧密结合，常具块状、流纹状及气孔

状构造。目前，已经发现的岩浆岩有700多种，大局部是在地壳里面

的岩石。花岗岩、玄武岩、橄榄岩、金伯利岩、辉长岩、闪长岩、安

山岩、正长岩、流纹岩、黑曜岩都是岩浆岩。

根据岩石侵入到地下还是喷出到地表，岩浆岩又可以分为侵入岩

和喷出岩。侵入岩根据形成深度的不同，又细分为深成岩和浅成岩。

深成岩形成于比拟深的地下，如花岗岩、橄榄岩。深成岩形成时温度

是缓慢下降的，大局部矿物都会形成比拟好的晶体，颗粒也会比拟粗

大，颗粒直径一般在广10毫米。浅成岩由于岩浆侵入到地表附近，

温度降低得很快，其中只有局部成分能形成晶体，不能形成晶体的局

部成为基质，因此岩石中晶体呈斑状分布。如果岩浆直接喷出地表那

么为喷出岩，如玄武岩、流纹岩，岩浆迅速冷却，因此难以形成肉眼

可见的矿物晶体。

变质岩

早先形成的岩浆岩、沉积岩在岩浆活动、构造运动等一系列内力

地质作用的影响下，经受高温、高压和化学活动性流体作用，其结构、

构造、化学成分等发生变化而形成新的岩石。大理岩、板岩、千枚岩、

片岩、片麻岩、石英岩都是变质岩。

变质岩分热力变质和动力变质。

热力变质岩是岩浆在侵入过程中，岩浆的高温使围岩重新结晶，

改变了矿物的结构，抑或是岩浆中的一些成分进入了围岩，改变了原

岩石的化学成分，形成了新的岩石；还有一种情况是，岩浆的高温使

围岩中的矿物局部挥发性成分流失，形成新的岩石。岩浆的高温导致

围岩重结晶，如石灰岩会变质为大理岩，砂岩会变质为石英岩。

动力变质作用是岩石受定向高压影响，其中的矿物成分重新结品，形

成体积缩小、密度增大的新矿物。动力变质作用形成的岩石的另一个

特点是其中矿物晶体常呈定向排列。在区域变质过程中，随着温度、

压力的增高，变质加深，硅铝质原岩依次变质成为板岩、千枚岩、片

岩、片麻岩等岩石。

第4单元水在自然界的循环

雪花

雪花是一种晶体，是天空中的水汽凝华形成的固态降水，结构随

温度的变化而变化，多呈六边形，形状像花。雪花的形状极多，每片

雪花都像一幅极其精美的图画，连许多艺术家都赞叹不已。雪花大都

是六边形的，因为雪花属于六方晶系。云中雪花的“胚胎〃小冰晶主

要有两种形状，一种呈六棱柱状，长而细，叫柱晶。但有时它的两端

是尖的，像一根针，叫针晶。另一种那么呈六边形的薄片状，就像从

六棱铅笔上切下来的薄片，叫片晶。

对于六边形片状冰晶来说，由于它面上、边上和角上的弯曲程度

不同，相应地具有不同的饱和水汽压，其中角上的饱和水汽压最大，

边上次之，平面上最小。在实有水汽压相同的情况下，由于冰晶的面、

边、角上的饱和水汽压不同，其凝华增长的情况也不相同。如果云中

水汽不太丰富，实有水汽压仅大于平面的饱和水汽压，水汽只在面上

凝华，这时形成的是柱状雪花；

如果水汽稍多，实有水汽压大于边上的饱和水汽压，水汽在边上

和面上都会发生凝华，由于凝华的速度还与弯曲程度有关，弯曲程度

大的地方凝华较快，所以在冰晶边上凝华比面上快，这时多形成片状

雪花；如果云中水汽非常丰富，实有水汽压大于角上的饱和水汽压，

这样在面上、边上、角上都有水汽凝华，但尖角处位置突出，水汽供

给最充分，凝华最快，所以多形成枝状或星状雪花。

降水

降水是指空气中的水汽冷凝并降落到地表的现象。水汽在上升过

程中，因周围温度降低而逐渐变为细小的水滴或冰晶，飘浮在空中形

成云。水汽在云滴外表凝聚，大小云滴在不断运动中合并，使云滴不

断凝结（或凝华）而增大，云滴增大为雨滴、雪花或其他降水物C当

云滴增大到能克服空气的阻力和上升气流的顶托，且在降落时不被蒸

发掉才能形成降水。

降水包括两局部：一是大气中水汽直接在地面、地物外表及低空

形成的凝结物，如霜、露、雾和雾淞，又称为水平降水；二是由空中

降落到地面上的水汽凝结物，如雨、雪、霰雹和雨淞等，又称为垂直

降水。但是单纯的霜、露、雾和雾淞等不作降水量处理。在中国，国

家气象局地面观测标准规定，降水量仅指垂直降水，水平降水不作为

降水量处理，发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

人工降水又称人工增雨，是指根据自然界降水形成的原理，人为

补充某些形成降水的必要条件，促进云滴迅速凝结或碰并增大成雨

滴，降落到地面形成降水。其方法是根据不同云层的物理特性，选择

适宜时机，用飞机、火箭、高射炮等向云中播撒干冰、碘化银、盐粉

等催化剂，使云层降水或增加降水量，以缓解或解除农田干旱、增加

水库水量或提高其供水能力、增加发电水量等。

人工增雨分为暖云增雨与冷云增雨。要使暖云（温度高于0℃的

云）降水或增雨，就要在云中播撒盐粉、尿素等吸湿性物质，促使大

云滴生成，形成或增加降水。假设要冷云（温度低于0℃的云）降水,

就要用飞机等播撒干冰、碘化银等催化剂，从而产生大量冰晶，使冷

云上部的冰晶密度增大，促成或增加降水。

人工降雨的作业方式大体有三种。

一是在地面布置碘化银燃烧炉。催化剂依靠山区向阳坡在一定时

段常有的上升气流输送入云。这种方式的优点是经济、简便，明显的

缺点是难以确定催化剂入云的剂量。这种方式主要适合于经常有地形

云开展、交通不便的山区。

二是以高射炮和火箭为主的地面作业。由于增程焰剂炮弹和焰剂

火箭的研制成功，将催化剂在适宜的时段按需要的剂量输送到云的适

宜部位的问题己根本获得解决。虽己有车载火箭装备，可在一定范围

内移动，但相对于飞机，这种作'业方式的机动性较差，适合在固定目

标区作业（如为水库增水），特别是对威胁飞机飞行平安的强大对流

云进行的催化作业。

三是飞机催化作业。飞机催化作业的应用比拟广，可以根据不同

的云层条件和需要，选用暖云催化剂及其播撒装置、制冷剂及其播撒

装置（如干冰、液氮），也可挂载碘化银燃烧炉、飞机焰弹发射系统。

还可装载探测仪器进行云微结构的观测和催化前后云宏、微观状态变

化的追踪监测。不过不是所有的云都可以用来“播雨〃，一般说来，

低云族中的雨层云和层积云，或中云族中的高层云较为适宜，少云或

者晴空条件下就不能进行飞机人工增雨。

水循环

地球外表各种形式的水体是不断地相互转化的，水以气态、液态和固

态的形式在陆地、海洋和大气间不断循环的过程就是水循环。形成水

循环的外因是太阳辐射和重力作用，其为水循环提供了水的物理状态

变化和运动能量；形成水循环的内因是水在通常环境条件下气态、液

态、固态三种形态容易相互转化的特性。

降水、蒸发和径流是水循环过程的三个最重要的环节。这三个环节决

定着全球的水量平衡，也决定着一个地区的水资源总量。水循环还可

以分为海陆间循环、陆地内循环和海上内循环三种形式。

水循环是地球上最重要的物质循环之一，实现了地球系统水、能量和

地球生物化学物质的迁移和转换，构成了全球性的连续有序的动态大

系统。水循环联系着海陆两大系统，塑造着地表形态，制约着地球生

态环境的平衡和协调，不断提供再生的淡水资源。因此，水循环对于

地球表层结构的演变和人类可持续开展都意义重大。

第五单元?人体司令部？

神经元

神经元又叫神经细胞，是神经系统结构与功能的根本单位。神经

元包括细胞体和突起两局部，突起又分为树突和轴突。树突和轴突末

端还有许多细小分支，叫神经末梢，分布在全身各处。细胞体是神经

元的膨大局部，内含细胞核。树突是细胞休发出的树枝状短突起，通

常有多个，其与细胞体的表膜都能接受刺激。轴突是细胞体发出的长

突起，一般只有一个，它能将从树突和细胞体表膜传入的神经冲动

传向其他神经元或效应器。

神经系统

神经系统包括中枢神经系统和周围神经系统两局部，中枢神经系

统包括脑和脊髓，周围神经系统包括与脑相连的脑神经和与脊髓相连

的脊神经。从功能上划分，周围神经系统又分为传入神经和传出神经,

传出神经还可以细分为支配骨骼运动的躯体神经系统和调节内脏活

动的自主神经系统。

中枢神经系统

中枢神经系统是人体的控制中心，是决策者，负责处理从身体其

他部位接收的信息并发出指令。中枢神经系统的轴突外没有神经膜，

一旦被损坏，将无法再生。因此，脑和脊髓被骨骼和三层膜保护着。

颅骨保护大脑，脊柱保护脊髓。三层膜的最内层是软膜，能防止细菌

进入，中间层是蛛网膜，外层是硬膜。

周围神经系统

周围神经系统连接到身体各处，由43对神经组成。其中，脑神

经有12对，主要控制头部的肌肉和器官；脊神经有31对，其神经纤

维分布至身体各处，感受各种刺激，控制肌肉和器官的活动，所以当

脚趾被撞或者手指被夹时，人会迅速做出反响。

反射

反射是指在中枢神经系统的参与下，机体对刺激所产生的规律性

反响。它是神经系统最根本的活动形式。当你赤脚踩到图钉时，你会

迅速抬起脚。在明亮的地方，你的瞳孔会收缩，控制光线的射入量，

而在阴暗处，它们又会扩大，让更多的光线射入眼睛。这两种反峋都

是反射，它们能使机体尽可能快地脱离危险，防止损害。完成反射的

结构根底是反射弧。反射弧包括感受器、传入神经、神经中枢、效应

器四局部。反射弧的任何一个环节受损伤，反射都不能实现。

人体有特定的非条件反射，可以不用经过大脑，所以反响时也不

需要有什么思想。例如，当你光着脚在地板上走动的时候，如果不小

心踩到一块碎玻璃，这时脚部的神经就会把这种疼痛的感觉传递给脊

髓。然后，脊髓发出指令，并沿着运动神经到达受损伤部位的肌肉，

告诉肌肉迅速离开危险之处。其他的非条件反射活动包括：当某些东

西靠近眼睛时，我们会眨眼；当食物到达咽喉后壁时，我们会吞咽；

咽喉受刺激时，我们会咳嗽；当猛烈的压力作用于膝盖时，它会痉挛;

神经系统的相互影响

由于神经系统的相互作用，在一天之内，所有的人类活动和反响

都可能会发生。当身体活泼时，例如踢足球或打网球，躯体周围的神

经系统参与四肢的移动。尽管你对此毫无意识，但自主神经系统却正

在控制呼吸，把更多的空气吸入肺里，且使心脏跳得更快，再把更多

的血液运送到肌肉中。运动结束时，自主神经系统将会放慢行动，使

机体恢复到稳定状态。

脑

脑位于颅腔内，是中枢神经系统的高级局部。脑可分为大脑、小

脑、间脑、中脑、脑桥和延髓。医学上一般常将间脑、中脑、脑桥和

延髓称为脑干。人脑的平均质量为1.4千克，约占身体质量的五十分

之一到四十分之一，而大象的脑却只占身体质量的千分之一。人脑有

上千亿个神经元（神经细胞），这亿万个细胞与记忆有关，是认知过

程的重要组成局部。

营养与大脑

科学家研究发现，人脑的质量虽然只占人体质量的2%左右，但

大脑消耗的能量却占全身消耗能量的20%。人体消耗的能量主要由

膳食中的糖、脂肪和蛋白质提供。但人脑在利用能源物质上与其他器

官不同，它主要依靠血199液中的葡萄糖（血糖）氧化供给能量°大

脑对血糖极为敏感，人脑每天大约需用116145克的血糖，当血糖浓

度降低时，脑的耗氧量也下降，轻者感到头昏、疲倦，重者那么会发

生昏迷。因此，一定的血糖浓度对保证人脑复杂机能的完成是十分重

要的。

蛋白质在大脑中含量最高。脑细胞在代谢过程中需要大量的蛋白

质来补充更新。实验证明，食入不同含量的蛋白质食物对大脑活动有

显著影响。增加食物中的蛋白质含量，能增强大脑皮层的兴奋和抑制

作用。

人脑所需要的脂类主要是脑磷脂和卵磷脂（其中含有不饱和脂肪

酸），它们有补脑作用，能使人精力充分，使工作和学习的持久力增

强，对神经衰弱有较好的疗效。另外，科学家研究发现，人在长期从

事紧张的脑力劳动时，机体可出现脂质代谢障碍，使血清胆固醇含量

增高，引起高血脂症和肥胖症。紧张的神经活动还会增加机体对维生

素C、尼克酸、B族维生素的需要量。总而言之，脑力劳动者的营养

从其工作特点及其对营养素的需要看，应以补充脑组织活动的能源、

构成脑细胞的磷脂或不饱和脂肪酸以及参与调节脑细胞兴奋或抑制

的蛋白质、维生素A和微量元素等为重点c对辅助活动较少的，尤其

是中年以上的脑力劳动者，由于热能摄取量较少，应特别注意保证有

足够的优质蛋白质和维生素的摄入，减少纯糖、纯油脂食物的摄入

量，增加蔬菜、水果的摄入量，科学安排一日三餐。

脑力劳动者宜选用的食物：

(1)富含碳水化合物的食品，如大米、面粉、小米、玉米、红枣、

桂圆、蜂蜜等。

(2)富含优质蛋白质的食物，如蛋类、乳类、鱼类、禽类、瘦肉及

大豆类。

(3)富含不饱和脂肪酸的食物，如植物油、葵花子、南瓜子、花生、

西瓜子、核桃、鱼虾等。

(4)富含脑磷脂的食物，如猪脑、羊脑、鸡脑等：富含卵磷脂的食

物主要存在于鸡蛋黄、鸭蛋黄、鹤鹑蛋黄、大豆及其制品中。

(5)富含维生素A的食物，如动物肝脏、乳类、蛋类及胡萝卜、韭

菜、海带和木耳。

睡眠对大脑的影响

睡眠是一种重要的生理现象，但目前对睡眠发生的原理还没有统

一的认识。人和高等动物都有周期性进入睡眠的需要。睡眠可以使人

消除疲惫，使脑功能和体力得到恢复，因此睡眠具有保护作用。睡眠

障碍常会导致中枢神经系统，尤其是脑皮层活动失常。人需要的睡眠

时间随年龄、身体和工作情况而不同：新生儿每天大约需要16小时,

儿童需要12」4小时，成年人一般每天需要6~9小时。睡眠时，许多

生理功能发生变化，如感觉功能减退、骨骼肌紧张性减弱、血压下降、

心率下降、瞳孔缩小、尿量减少、呼吸变慢、体温下降、发汗功能增

强，还会伴随脑电波的变化。

锻炼促进大脑发育

大脑是统领、指挥人体活动的司令部。大脑的发育与人体健康、

智力开展密切相关。要使大脑更好地发育、更兴旺，必须从小开始锻

炼身体。大脑是神经活动的主体，需要大量氧气和营养物质，但它本

身没有相关储藏，只能依靠血液循环获取c通过体育锻炼，人体血液

循环能力提高，运送到大脑的氧气和养料得到充分保证，从而促进脑

细胞的发育。特别是幼儿时期就进行科学的体育锻炼，效果会更为显

著。例如，让婴幼儿参加体操、游泳等体育活动，能使他们的大脑发

育得更好。神经系统担负着向大脑皮层传递信息和向身体各局部传导

指令的任务。从小科学锻炼能及早地完善神经系统的传导功能，这是

因为肌肉活动促进运动传导神经纤维上髓鞘的形成。

错觉

错觉是在特定条件下产生的对客观事物的歪曲知觉，又叫错误知

觉。错觉可以发生在视觉方面，也可以发生在其他知觉方面，包括几

何图形错觉（高估错觉、比照错觉、线条干扰错觉）、时间错觉、运

动错觉、空间错觉、光渗错觉、整体影响局部的错觉、声音方位错觉、

形重错觉、触觉错觉等。例如，当你掂量一千克棉花和一千克铁块时,

你会感到铁块重，这是形重错觉；当你坐在行进的火车上看车窗外的

树木时，会以为树木在移动，这是运动错觉；等等。

错觉图

鱼骨图

顾名思义，像鱼的骨架。鱼尾表示问题或现状，鱼头代表目标，

头尾间用粗线连接，有如脊椎骨，脊椎上的鱼刺就是达成目标的所有

步骤与影响因素。想到一个因素，就用一根鱼刺表达，把能想到的有

关项用不同的鱼刺标出，之后再细化，对每个因素进行分析，用鱼刺

分支表示每个主因相关的元素，还可以继续标三级、四级分叉，找

出相关元素。经过反复推敲后，一张鱼骨图就有了大体框架。

鱼骨图模型

人工智能

人工智能(AI,ArtificialIntelligence)。它是研究、开发

用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一

门新的技术科学。

人工智能是计算机科学的一个分支，主要任务是了解智能的实

质，并生产出以与人类智能相似的方式做出反响的智能机器。该领域

的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统

等。人工智能从诞生以来，理论和技术日益成熟，应用领域也不断扩

大，可以设想，未来人工智能带来的科技产品将会是人类智慧的“容

器〃。人工智能可以模拟人的意识。

人工智能不是人的智能，但能像人那样思考、也可能超过人的智

能。人工智能是一门极富挑战性的科学，涉及不同领域，从事这项

工作的人必须懂得计算机知识，如机器学习、计算机视觉等等，还要

熟悉心理学和哲学。总的说来，人工智能研究的一个主要目标是使机

器能够胜任一些通常需要人类智能才能完成的复杂工作。但不同E勺时

代、不同的人对这种“复杂工作〃的理解是不同的。

人工智能历史

人工智能（AI）是一门极富挑战性的科学，从事这项工作的人必须懂

得计算机知识、心理学和哲学。人工智能是十分广泛的科学，它由不

同的领域组成，如机器学习、计算机视觉等等。总的说来，人工智能

的目的就是让计算机这台机器能够像人一样思考，这可不是一件容易

的事情。如果希望做出一分能够思考的机器，那就必须知道什么是思

考，更进一步讲就是什么是智熬，它的表现是什么。你会说科学家