什么是城市热岛效应 城市热岛效应(Urbanheatislandeffect)是指城市中的气温明显高于外围郊区的现象。在近地面温度图上，郊区气温变化很小，而城区则是一个高温区，就象突出海面的岛屿，由于这种岛屿代表高温的城市区域，所以就被形象地称为城市热岛。 基本简介 城市热岛效应(The Urban Heat Island Effect)是指城市中的气温明显高于外围郊区的现象。在近地面温度图上，郊区气温变化很小，而城区则是一个高温区，就象突出海面的岛屿，由于这种岛屿代表高温的城市区域，所以就被形象地称为城市热岛。城市热岛效应使城市年平均气温比郊区高出1°C，甚至更多。夏季，城市局部地区的气温有时甚至比郊区高出6°C以上。此外，城市密集高大的建筑物阻碍气流通行，使城市风速减小。由于城市热岛效应，城市与郊区形成了一个昼夜相同的热力环流。城市白天和黑夜的热岛效应[1] 晴朗无风的夏日，海岛上的地面气温，高于周围海上气温，并因此形成海风环流以及海岛上空的积云对流，这是海洋热岛效应的表现。近年来，由于城市人口集中，工业发达，交通拥塞，大气污染严重，且城市中的建筑大多为石头和混凝土建成，它的热传导率和热容量都很高，加上建筑物本身对风的阻挡或减弱作用，可使城市年平均气温比郊区可高2℃，甚至更多,在温度的空间分布上,城市犹如一个温暖的岛屿，从而形成城市热岛效应。热岛效应是由于人们改变城市地表而引起小气候变化的综合现象，在冬季最为明显，夜间也比白天
明显，是城市气候最明显的特征之一。 来源与发展 20世纪初，英国气候学家赖克·霍德华在《伦敦的气候》一书中把这种气候特征称为“热岛效应”。热岛效应近年来，随着城市建设的高速发展，城市热岛效应也变得越来越明显。城市热岛形成的原因主要有以下几点: 首先，是受城市下垫面特性的影响。城市内有大量的人工构筑物，如混凝土、柏油路面，各种建筑墙面等，改变了下垫面的热力属性，这些人工构筑物吸热快而热容量小，在相同的太阳辐射条件下，它们比自然下垫面（绿地、水面等）升温快，因而其表面温度明显高于自然下垫面。 另一个主要原因是人工热源的影响。工厂生产、交通运输以及居民生活都需要燃烧各种燃料，每天都在向外排放大量的热量。此外，城市里中绿地、林木和水体的减少也是一个主要原因。随着城市化的发展，城市人口的增加，城市中的建筑、广场和道路等大量增加，绿地、水体等却相应减少，缓解热岛效应的能力被削弱。 当然，城市中的大气污染也是一个重要原因。城市中的机动车、工业生产以及居民生活，产生了大量的氮氧化物、二氧化碳和粉尘等排放物。这些物质会吸收下垫面热辐射，产生温室效应，从而引起大气进一步升温。 热岛效应原则上，一年四季都可能出现城市热岛效应。但是，对居民生活和消费构成影响的主要是夏季高温天气下的热岛效应。为
城市热岛效应 科技名词定义 中文名称：城市热岛效应 英文名称：urban heat island 定义：指城市温度高于郊野温度的现象。由于城市地区水泥、沥青等所构成的下垫面导热率高，加之空气污染物多, 能吸收较多的太阳能，有大量的人为热进入空气；另一方面又因建筑物密集，不利于热量扩散，形成高温中心，并由此向外围递减。 所属学科：生态学（一级学科）；城市生态学、生态工程学和产业生态学（二级学科） 本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布 百科名片 城市热岛效应(Urbanheatislandeffect)是指城市中的气温明显高于外围郊区的现象。在近地面温度图上，郊区气温变化很小，而城区则是一个高温区，就象突出海面的岛屿，由于这种岛屿代表高温的城市区域，所以就被形象地称为城市热岛。 简介 英文名称 The Urban Heat Island Effect 热岛效应
城市热岛效应(Urbanheatislandeffect)是指城市中的气温明显高于外围郊区的现象。在近地面温度图上，郊区气温变化很小，而城区则是一个高温区，就象突出海面的岛屿，由于这种岛屿代表高温的城市区域，所以就被形象地称为城市热岛。城市热岛效应使城市年平均气温比郊区高出1°C，甚至更多。夏季，城市局部地区的气温有时甚至比郊区高出6°C 以上。此外，城市密集高大的建筑物阻碍气流通行，使城市风速减小。由于城市热岛效应，城市与郊区形成了一个昼夜相反的热力环流。晴朗无风的夏日，海岛上的地面气温，高于周围海上气温，并因此形成海风环流以及海岛上空的积云对流，这是海洋热岛效应的表现。近年来，由于城市人口集中，工业发达，交通拥塞，大气污染严重，且城市中的建筑大多为石头和混凝土建成，它的热传导率和热容量都很高，加上建筑物本身对风的阻挡或减弱作用，可使城市年平均气温比郊区可高2℃，甚至更多,在温度的空间分布上,城市犹如一个温暖的岛屿，从而形成城市热岛效应。热岛效应是由于人们改变城市地表而引起小气候变化的综合现象，在冬季最为明显，夜间也比白天明显，是城市气候最明显的特征之一。 编辑本段来源与发展 20世纪初，英国气候学家赖克·霍德华在《伦敦的气候》一书中把这种气候特征称为“热岛效应”。 热岛效应 近年来，随着城市建设的高速发展，城市热岛效应也变得越来越明显。城市热岛形成的原因主要有以下几点: 首先，是受城市下垫面特性的影响。城市内有大量的人工构筑物，如混凝土、柏油路面，各种建筑墙面等，改变了下垫面的热力属性，这些人工构筑物吸热快而热容量小，在相同的太阳辐射条件下，它们比自然下垫面（绿地、水面等）升温快，因而其表面温度明显高于自然下垫面。另一个主要原因是人工热源的影响。工厂生产、交通运输以及居民生活都需要燃烧各种燃料，每天都在向外排放大量的热量。此外，城市里中绿地、林木和水体的减少也是一个主要原因。随着城市化的发展，城市人口的增加，城市中的建筑、广场和道路等大量增加，绿地、水体等却相应减少，缓解热岛效应的能力被削弱。当然，城市中的大气污染也是一个重要原因。城市中的机动车、工业生产以及居民生活，产生了大量的氮氧化物、二氧化碳和粉尘等排放物。这些物质会吸收下垫面热辐射，产生温室效应，从而引起大气进一步升温。 热岛效应
2021届高三地理小专题训练：城市热岛效应 一、选择题，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合要求的。 城市热岛效应是指城市市区气温明显高于外围郊区的现象，热岛强度是用市区和郊区两个代表性观测点的气温差值来表示的。下图为北京市四季热岛强度平均一天内变化示意图。读图回答1～2题。 1. 热岛效应最强的季节是 A. 春季 B. 夏季 C. 秋季 D. 冬季 2. 减弱北京市热岛效应的主要措施有 ①增加市区绿化面积②机动车限行 ③冬季市区利用地热采暖④道路铺设渗水砖 A. ①② B. ③④ C. ①③ D. ②④ 【答案】1.D 2.A 【解析】考查热岛效应，减弱热岛效应的主要措施。 1.城市热岛效应是指城市中的气温明显高于外围郊区的现象，热岛强度是用城市和郊区两个代表性观测点的气温差值来表示，由图可知，热岛效应最强的季节是冬季。故选D。 2.增加城市绿地、机动车限行都可以缓解城市热岛效应，①②正确；冬季利用地热采暖增加了城市的人工热源，会进一步加强城市热岛效应，③错误；道路铺设渗水砖可增大下渗量，但对缓解城市热岛效应效果不大，④错误。故选A。 近年来我国许多城市规模在不断扩大，为了有效缓解城市“热岛效应”，许多城市采取了一系列措施。下图为城郊间热力环流示意图。读图，完成3～4题。
3. 图中①～④处，气压最高的是 A.① B.② C.③ D.④ 4. 下列能有效缓解许多城市“热岛效应”的措施是 A.增加城市绿地面积 B.扩大中心城区面积 C.提高建筑物高度 D.增加市区道路密度 【答案】3. B 4. A 【解析】 3. 同一地点近地面的气压高于高空，故②>①，③>④；③位于城区，人口集中，工业生产、日常生活和交通工具产生的废热多，气温高，气压低，②位于郊区，相比城区气温低，气压高，因此气压最高的是②处，B项正确。 4. 城市热岛效应的形成，主要是因为城市中废热较多，应从降低城区气温，增大城市比热容等角度入手，因此A项正确。 下图示意北京市不同季节热岛强度逐时分布，读图完成5～6题。 5. 北京市热岛强度的逐时变化表明 A. 5时～8时，市区均温最高 B. 12时之后，城市热岛强度持续加强 C. 1 5时～22时，市区升温显著 D. 22时～次日7时，城市热岛环流最强 6. 影响北京市热岛强度季节变化的原因有 A. 春季丰富的降水降低了城市热岛强度 B. 夏季太阳辐射较强，城市热岛强度的日变化最大 C. 秋季多大风，城市热岛强度较小 D. 冬季低温，人为释放热造成热岛强度最强 【答案】5. D 6. D 【解析】 考查学生读图获取地理信息的能力，知识点包括：城市热岛效应原理及影响因素。
第一讲电流的磁效应 知识点一：磁和磁场 1、磁场的来源：磁铁和电流、变化的电场。磁场的基本性质：对放入其中的磁铁和电流有力的作用----同名磁极相斥、异名磁极相吸； 2、方向（矢量）：磁针北极的受力方向，磁针静止时N极指向 3、磁感线：描述电场用电场线，描述磁场用磁感线。磁感线是指在磁场中引入的一系列曲线，其上每一点的切线方向表示该点的磁场方向，也是小磁针静止时N极的指向．磁感线在磁铁外部由N极到S极，在磁铁内部由S极到N 极，构成一闭合的曲线。磁感线疏密表示磁场强弱。（下图为常见磁场分布） 【例1】下列关于磁场的说法中正确的是 A 磁场和电场一样，是客观存在的特殊物质 B 磁场是为了解释磁极间相互作用而人为规定的 C 磁极与磁极之间是直接发生作用的 D 磁场只有在磁极与磁极、磁极与电流发生作用时才产生 【例2】关于磁场和磁感线的描述，正确的说法有（） A 磁极之间的相互作用是通过磁场发生的，磁场和电场一样，也是一种物质 B 磁感线可以形象地表现磁场的强弱与方向 C 磁感线总是从磁铁的北极出发，到南极终止 D 磁感线就是细铁屑在磁铁周围排列出的曲线，没有细铁屑的地方就没有磁感线 【针对训练1】关于电场线和磁感线的说法正确的是（） A 电场线和磁感线都是利用疏密表示场的强弱的 B 电场线是客观存在的，而磁感线是不存在的 C 静电场的电场线是不闭合的，而磁感线是闭合的曲线 D 电场线和磁感线都可能相交 知识点二：电流的磁效应（奥斯特发现） 1、安培定则确定电流产生磁场的方向：安培定则又称为右手螺旋定则，是确定电流磁场的基本法则，不仅适用于通电直导线，同时也适用于通电圆环和通电螺线管．对于通电直导线的磁场，使用时大拇指指向电流方向，弯曲的四指方向表示周围磁场的方向；对于通电圆环或通电螺线管，弯曲的四指方向表示电流环绕方向，大拇指的指向表示螺线管内部的磁场方向。 2、几种常见电流产生的磁感线分布图（?代表往里，?代表往外） ①直线电流的磁场（如图1）
杨巧巧环境科学2134122115 城市热岛效应的产生原因：（1），是受城市下垫面特性的影响。城市内有大量的人工构筑物，如混凝土、柏油路面，各种建筑墙面等，改变了下垫面的热力属性，这些人工构筑物吸热快而热容量小，在相同的太阳辐射条件下，它们比自然下垫面（绿地、水面等）升温快，因而其表面温度明显高于自然下垫面。 （2）人工热源的影响。工厂生产、交通运输以及居民生活都需要燃烧各种燃料，每天都在向外排放大量的热量。 （3）城市里中绿地、林木和水体的减少也是一个主要原因。随着城市化的发展，城市人口的增加，城市中的建筑、广场和道路等大量增加，绿地、水体等却相应减少，缓解热岛效应的能力被削弱。 （4）城市中的大气污染也是一个重要原因。城市中的机动车、工业生产以及居民生活，产生了大量的氮氧化物、二氧化碳和粉尘等排放物。这些物质会吸收下垫面热辐射，产生温室效应，从而引起大气进一步升温 干岛效应与湿岛效应的产生原因 城市干岛：城区由于下垫面粗糙度大（建筑群密集、高低不齐），又有热岛效应，其机械湍流和热力湍流都比郊区强，通过湍流的垂直交换，城区低层水汽向上层空气的输送量又比郊区多，这两者都导致城区近地面的水汽压小于郊区，形成“城市干岛”。 城市湿岛：到了夜晚，风速减小，空气层结稳定，郊区气温下降快，饱和水汽压减低，有大量水汽在地表凝结成露水，存留于低层空气中的水汽量少，水汽压迅速降低。城区因有热岛效应，其凝露量远比郊区少，夜晚湍流弱，与上层空气间的水汽交换量小，城区近地面的水汽压乃高于郊区，出现“城市湿岛”。 混浊岛效应： 它是指城市市区由于厂矿企业集中、机动车辆众多、人口密集,致使排出的污染气体和空气中的尘埃等混浊程度都大大高于周边地区,形成“混浊岛”;而尘埃等混浊物恰哈是云层中的水汽变成降雨所最需要的“凝结核”,于是产生了这样的效应:城市上空的凝结核越多,水汽就越容易在此凝结造成降水,增加了雨量。此外,由于市区建筑物集中、高大,使风速在此大为减弱,强雨带等天气系统在市区上
1 第(6)冊第(2)章 主題:電流磁效應與電磁感應 ___年 ___班 座號：___ 姓名：_________ 1. 【100 基測一】 (A)磁力線的疏密分布與磁場強度無關 (B)磁力線越稀疏的地方磁場強度越強 (C)若要觀察磁鐵兩極附近某一點的磁場方向，可觀察鐵粉灑在磁鐵兩極附近所形成的圖形來判斷 (D)若要觀察磁鐵兩極附近某一點的磁場方向，可將指南針擺放在此點，觀察磁針N 極指向來判斷 2. ★（ ）一支鐵釘放在二支條形磁鐵附近，A 、B 與C 、D 分 別為兩磁鐵的磁極，箭頭表示磁力線的方向，如圖所示。若於此情況下，鐵釘的E 端會吸引指南針的S 極，則下列敘述何者正確？【90基測一】 (A)A 端為N 極、C 端為N 極 (B)B 端為N 極、C 端為N 極 (C)A 為S 極、D 端為N 極 (D)B 端為S 極、D 端為N 極 3. （ ）「在一支大試管內裝入約九分滿的鐵粉，並將鐵粉磁化， 它可吸住迴紋針；再將試管大力搖晃後，則無法再吸住迴紋針。」有關此實驗的敘述，下列何者錯誤？【93基測一】 (A)鐵粉屬於軟磁鐵 (B)鐵粉容易磁化，也容易消去磁性 (C)搖晃或敲擊試管容易使鐵粉磁性消失 (D)以鐵粉製成的磁鐵四週無磁力線存在 4. （ ）將一根長條形磁鐵放置在水平桌面上，在磁鐵周圍分布 的磁力線示意圖如附圖所示。今在水平桌面上甲、乙、 丙、丁四點各放置一個磁針，若地球磁場的影響忽略不計，則關於磁針N 極的指向，下列何者錯誤？【102基 測】 (A)甲：向西 (B)乙：向北 (C)丙：向西 (D) 丁：向南 按下開關形成通路時，輕敲厚紙板，則厚紙板面上鐵粉分布的圖樣最可能為下列何者？【100(北)聯測】 (A) (B) (C) (D) 6. ★（ ）如下圖所示，長直導線垂直通過水平放置的紙板，紙 板上的四個點（a 、b 、c 、d ）與導線等距離。若在這四個點上各放置一個羅盤，且導線的電流由零逐漸加大，則在何處的羅盤其指針的N 極最後幾乎會指向東方？ 【96基測二】 (A)a (B)b (C)c (D)d 7. （ ）下列哪一種情況，可能觀察到使磁針發生偏轉？【90 題本二】 (A)以一段無電流的銅線靠近磁針 (B) 一顆未接導線的電池靠近磁針 (C)通有直流電的導線靠近磁針 (D)通有交流電的導線靠近磁針 8. （ ）沿東西水平方向，上下放置的水平長直導線，分別通以 大小相等，方向相反的電流，且O 點位於兩導線之間，如附圖所示。下列哪一個為O 點的磁場方向？【99基 測二】 (A)向東 (B)向西 (C)向南 (D)向北 9. （ ）小萍將粗銅線分別垂直穿過水平的硬紙板甲、乙，並連 接成如附圖的電路裝置。接著在銅線北邊2cm 處分別放置磁針X 、Y ，開關K 尚未按下時，磁針N 極均指向北方。小萍將開關K 按下後，待磁針均靜止時，記錄磁針N 極的偏轉方向。有關小萍所記錄的X 、Y 磁針N 極偏轉方向，下列敘述何者正確？【100基測二】 (A)兩磁針N 極均向西方偏轉 (B)兩磁針N 極均向東方偏轉 (C)X 磁針N 極向東方偏轉，Y 磁針N 極向西方偏轉 (D)X 磁針N 極向西方偏轉，Y 磁針N 極向東方偏轉 10. （ ）將一支磁針先後水平放置於距離一條鉛直長導線南方10 公分的A 處，與南方20公分的B 處，如下圖所示，導線通以穩定電流後，以地磁南北方向為基準，則有關磁針在A 、B 兩處的偏轉狀態之比較，下列敘述何者正確？ 【97基測二】 (A)在A 處，磁針偏轉較大 (B)在B 處，磁針偏轉較大 (C)在A 、B 兩處，磁針均不偏轉 (D)在A 、B 兩處，磁針偏轉角度相同
城市热岛效应 摘要：在全球气候变暖和高速城市化的大背景下，世界上许多城市都出现了高强度的城市热岛效应，城市热环境质量日趋恶化。分析和评价城市热岛效应已成为当前城市气候与环境研究的重要内容之一，也是全球变化研究的重要方面。本文剖析了城市热岛效应的成因及危害，并从当前城市热岛效应的现状出发探讨了改善城市生态环境，减低热岛强度的对策。 关键词：城市热岛效应，气候变化，人类活动，成因及措施 一、引言：城市热岛效应也称“大气热污染现象”,是指当城市发展到一定规模,由于城市下垫面性质的改变、大气污染以及人工废热的排放等因素使城市温度明显高于郊区,形成类似高温孤岛的现象,在气象学上被形象地称为城市热岛。可见,城市热岛反映的是一个温差的概念,只要城市与郊区有明显的温差,就可以说存在了城市热岛。 近年来,我国城市夏季伏天日气温在35℃以上的天数逐渐增多。据报道，2005年夏季，我国中东部和内蒙古中西部、新疆大部日最高气温高于或等于35度的日数一般在5天以上，其中华北南部、黄淮中西部、长江中下游大部及新疆东部、内蒙古西部、福建大部、广东北部、广西东部等地普遍持续高温10-15天，河北南部、山西南部、河南北部、安徽西北部、浙江大部、江西中北部等地达16-25天，很多城市日气温频频刷新当地气象纪录［1］。城区高温化得背后就是越来越严重的城市热岛现象。针对上述现象，本文就以城市热岛产生的原因和改善措施作初步探讨。 二、热岛效应形成的原因 2.1．城市下垫面性质改变 由于城市“水泥森林”的发展，改变了下垫面的性质，同时也改变原有的自然地面的面积比例。城市建筑物和道路的材料改变了地表热交换和大气动力学特征，更易吸收大量热辐射，致使夜晚红外辐射的热量相应增多，如果这种建筑物贯穿于整个城市则可使城市上空温度升高。另外，城市由于参差不齐的建筑物，
城市热岛效应专题 城市热岛效应是指城市中的气温明显高于外围郊区的现象，热岛强度是用城市和郊区两个代表性观测点的气温差值来表示。读图“北京热岛强度四季平均日变化示意图”，据此完成1 ～3题。 1．热岛效应最强的季节是 A．春季 B．夏季 C．秋季 D．冬季 2．夏季一天中热岛效应最强的时间段是 A．6：00--8：00 B．10：00--12：00 C．12：00--16：00 D．22：00--4．：00 3．减弱北京市热岛效应的主要措施有 ①增加绿化面积②机动车限行③冬季利用地热采暖④道路铺设渗水砖 A．①② B．③④ C．①③ D．②④ (2016·马鞍山质检)城市热岛已成为21世纪人类面临的最重要问题之一。图甲为北京市城区与郊区地表温度的季节变化，图乙为北京市热岛效应四季的强度和空间范围遥感图像。读图完成4～5题。 4.图乙中与北京市春、夏、秋、冬四季热岛对应正确的是( ) A．a、b、d、c B．a、c、b、d C．d、c、a、b D．c、d、b、a 5.图乙d中出现低温冷岛现象的原因最有可能是( ) ①该季节郊区植被覆盖率高，白天升温慢②该季节郊区地表裸露干燥，白天升温快③该季节城区污染物多，白天对太阳辐射削弱作用强④该季节城区污染物扩散快，白天对太阳辐射削弱作用少A．①③ B．②④ C．①④ D．②③
热岛强度是指中心城区气温比郊区高出的数值，下图示意北京市不同季节热岛强度逐时分布，读图完成6-7题。 6.关于北京市热岛强度的逐时变化，说法正确的是（） A．5时～8时，市区均温最高 B．午后2时左右，气温最高，对流旺盛，热岛效应最明显 C．15时～22时，市区升温显著 D．22时～次日7时，城市热岛环流最强 7.关于北京市热岛强度季节变化的说法正确的是（） A．春季丰富的降水降低了城市热岛强度 B．受上班人流、车流影响，各季节热岛强度在早上7时前后均达到高峰值 C．秋季多大风，城市热岛强度较小 D．冬季低温，人为释放热造成热岛效应最明显 热岛强度是市中心与郊区两个代表性观测点的气温差值，能准确反映“热岛效应”的变化状况。“冷岛效应”原指干旱地区夏季时，绿洲、湖泊气温比附近沙漠低的一种局部温凉的小气候现象。目前城市也在广泛开展这方面的研究。读图，完成8-10题。 8.北京城市热岛效应最显著的季节为（） A．春季 B．夏季 C．秋季D．冬季 9.图中①处出现了北京市区夏季午后的“冷岛”现象，可能是因为此处布局了（） A．住宅区B．公园C．商业区D．农田
第十讲电流的磁效应和电磁感应 一、电流的磁效应 1.奥斯特实验 该实验证明了通电导体周围存在磁场。 2.磁场的判断：右手螺旋定则（又称安培定则） （1）通电直导线：用右手握住直导线，让大拇指指向电流方向，那么四指的弯曲方向即为磁感线的环绕方向。 磁场空间分布：以直导线上每一点为圆心的同心圆，且所在平面与直导线垂直。 磁场强弱与电流强弱有关，磁场方向与电流方向有关。 （2）通电螺线管的磁场：用右手握住螺线管，四指弯向通电螺线管的电流方向，那么大拇指的所指的方向即为通电螺线管的N极。 通电螺线管相当于空心的条形磁铁。
条形磁铁通电通电螺（外部：N极指向S极；内部：S极指向N极） 磁场强弱与电流强弱和单位长度的线圈匝数有关，磁场方向与电流方向和项圈绕法有关。 注意：通电螺线管插入铁芯后，就变成了电磁铁。点磁铁的磁性比原通电螺线管磁性大大增强。 二、磁场对电流的作用 1.通电导体在磁场中会受到力的作用。 受力方向的判断：左手定则：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一平面内，让磁感线垂直穿过手掌心，并使四指指向电流方向，那么拇指所指方向就是通电导线在磁场中所受力的方向。 受力大小与磁场强弱和电流强弱有关；受力方向与磁场方向和电流方向有关（若一个因素改变，则感应电流方向改变，若两个因素同时改变，则感应电流方向不变）。 2.应用：直流电动机
（1）构造： （2）工作原理：通电导体在磁场中会受到力的作用 （3）能量转换：电能转换为机械能（和少部分的热能） （4）工作过程： （5）平衡位置：线圈面与磁感线垂直（线圈处于平衡位置时，受到平衡力的作用） （6）换向器的作用：当线圈转过平衡位置时，通过换向器改变电流方向，从而改变线圈的受力方向，以此保证线圈持续转动 （7）注意：直流电动机的线圈转到平衡位置时，线圈中无电流，线圈上下边受到的力为平衡力）线圈（转子）
磁铁及电流的磁效应 张晨 一、背景和教学任务简介 《磁铁及电流的磁效应》一课的主要教学任务是：通过演示实验(磁极之间的相互作用、磁铁对铁钉的吸引)和生活生产中涉及的磁体(喇叭、磁盘、磁带、磁卡、门吸、电动机、电流表)来形象生动地认识磁现象,通过观察电流的磁效应演示实验，了解通电导线也有“磁性”；在这节课中，让学生们一起讨论电铃的工作过程能使他们强烈感受到思维撞击所带来的乐趣,增强学生对团队精神重要性的认同感.通过设计探究实验(影响电磁铁磁性强弱的因素),使学生形成电磁铁的磁性强弱和电磁铁线圈的匝数、通过电磁铁线圈的电流有关的初步认识。学习本节内容前,学生已经初步了解了磁现象和电现象,在这些基础知识铺垫下，为了帮助学生深刻认识电流的磁效应, 本节课采用引导探究的教学方法，力求借助于活动卡、多媒体演示配以适当讲授等多种教学辅助手段，逐步引导学生对肾结构与功能进行有序观察与思考，理解结构与功能的相统一，有效突破教学难点，完成教学任务。 二、教学目标 1、认识电流的磁效应，初步了解电和磁之间有某种联系。 2、观察磁体间的相互作用，感知磁场的存在。 3、经历观察磁现象、总结类比的过程，学习从科学现象和实验中归纳规律，初步认识科学 研究方法的重要性。 4、在经历分析、观察的过程中体会到学习探究的乐趣。 三、教学重点和难点 【重点】知道电流的磁效应 了解电流磁效应的应用 【难点】如何通过实验现象认识磁场的存在 四、教学设计思路 (1)根据上海市二期课改精神,培养学生在已知的知识基础上联系所熟悉的事例.通过观察,实验,经过分析,归纳总结出物理概念和规律;培养学生观察实验能力和思维能力;通过从感性材料上升到概念和规律的过程,培养学生逐步掌握分析和概括的方法。 (2)信息技术的高速发展,为课堂教学开辟了新的教学模式,利用网络资源,利用多媒体技术可以把一些在实验室不便进行或效果不明显的实验展示出来,可以收到意想不到的效果。(3)因为电流的磁场是很抽象的,看不见,摸不着,极性又不像磁体那样显见,所以电流磁场这节课是非常难讲的一节课,但是这节课又是非常重要的,因为这节课揭示了电磁学之间的内在联系,拉开了现代电磁学的序幕,而且所揭示的物理规律在历史上起到了很大的作用。 (4)这节课我设计了设问、演示实验。 设问:a、带电体和磁体有一些相似的性质,这些相似是一种巧合呢还是它们之间存在着某些联系呢？ b、这个实验你看到了什么现象,这个现象说明了什么？ 演示实验:奥斯特实验 通过课内的各种活动，力图促进学生以主体参与、相互协作的方式进行的探索学习，学会科学推理的方法，培养学生分析数据，处理信息的能力，获得知识、能力与情感等多个维
1．城市建筑蓄热对“城市热岛效应”的影响原理 以建筑连片面积达1000平方公里的某大城市为例，有1000万人口、400万辆汽车，汽油的燃烧值是3.45*10^7J/L，按每辆轿车每天行驶50公里，每天耗油量4升计算，每辆轿车每天的燃烧值为38kwh，400万辆，总散热量为15200万kwh＝1.52亿kwh。 人体散热功率以100w计算，1000万人，一天的散热量为： 100W×24h×1000万＝2400万kwh＝0.24亿kwh。 太阳辐照地面，每平方米功率高达0.8-1kw，辐照1平方公里地面的太阳能功率为100万kw，1000平方公里的太阳能功率为10亿kw，一天晒10小时，可形成100亿kwh热量。 从总热量来说，人体和汽车释放的热量加在一起，也仅相当于太阳辐照热量的1/50，太阳辐照地面形成的热量，远高于城市汽车、人体释放的热量。 一般认为是城市下垫面变化造成了“城市热岛效应”，太阳辐照地面形成的热量是如何因城市下垫面变化导致“城市热岛效应”的呢？ 本课题人员在进行建筑隔热等建筑热工学原理研究过程中，发现：以一般日照每天所能达到的传热厚度计算，不同材料单位面积的蓄热量相差几十倍、上百倍。
首先通过在BEED建筑热工节能软件的传热延迟时间计算，得到在同样的日照条件下，不同材料的传热厚度，在此基础上，根据所得到的传热系数，计算同样时间内的传热量，就可以得到不同材料在达到同样传热量时的各自厚度，在此基础上计算蓄热量，见下表： 材料在日光照射下的传热时间和传热厚度计算 日光照射墙体，按表面升温20℃计算传热，在延迟时间之前，传热被墙体吸收形成为蓄热，墙体传热量计作零。超过延迟时间后，并且达
奥斯特和电流磁效应发现的前前后后 奥斯特（Hans Christion Oersted，1777．8．14—1851．3．9）是丹麦物理学家，对物理学的主要贡献是发现了电流的磁效应，把电和磁统一起来． 在19世纪前，人们普遍认为电和磁之间是没有什么关联的．但是，当时德国的自然哲学家们，则从另一个角度对电和磁发生了兴趣，即对极化现象感到兴趣，因为这一例子好像表明他们所假定的两个对立极之间的辩证张力或者使杂乱变为有序的力的存在．自然哲学家谢林（F．Schelling，1775─1854）就有这种主张，进而认为宇宙间具有普遍的自然力的统一．谢林的思想对他的挚友奥斯特具有深刻的影响，导致奥斯特去研究电和磁之间的联系． 1803年，奥斯特主张，物理学将不再是关于运动、热、空气、光、电、磁以及大家所知道的任何其他现象的零散的汇总，它将把整个宇宙纳在一个体系之中．1807年，奥斯特宣称正在研究电和磁的关系．因为富兰克林曾在1751年证明，用莱顿瓶中的电可以使磁针
磁化或退磁，莱顿瓶只能供给瞬间电流，所以没能继续研究下去．伏打电堆的发明，为连续电流提供了电源，奥斯特才能对此问题继续研究下去． 1812年，奥斯特用德文写成题为“关于化学力和电力的等价性的研究”的论文，次年译成法文在巴黎出版．在论文中，他提出应该检验电是否以其最隐蔽的方式对磁体有所影响． 1818─1819年，据与奥斯特共事过的人回忆，奥斯特一直在寻找这两大自然力（指电力和磁力）之间的联系，为发现这种联系，奥斯特经常苦苦思索并进行各种试验． 1820年4月的一天，奥斯特在去哥本哈根大学讲课的路上，产生了一个念头：如果静电对磁石毫无影响，那么若用一根导线把伏打电池的两极联系起来，让电荷在其中运动，这样会发生什么现象呢？事情是否会有所不同？他带着这些问题走进了教室．教室里坐满了青年学生．奥斯特把自己带去的伏打电堆放在讲台上，然后用一根白金丝把电堆的两极连起来，并将一枚小磁针放在它附近．这时，奇怪的现象出现了：磁针本该指南北的，现在却转动了，并在垂直于导线的方向停下来．听众无动于衷，而演示者却激动万分．课后他继续留在教室里，核对了他刚刚发现的这个不寻常
城市热岛效应形成的原因主要是： 1.城市内拥有大量锅炉、加热器等耗能装置以及各种机动车辆）。这些机器和人类生活活动都消耗大量能量，大部分以热能形式传给城市大气空间。 热岛效应 2.城区大量的建筑物和道路构成以砖石、水泥和沥青等材料为主的下垫层： 这些材料热容量、导热率比郊区自然界的下垫层要大得多，而对太阳光的反射率低、吸收率大；因此在白天，城市下垫层表面温度远远高于气温，其中沥青路面和屋顶温度可高出气温8℃～17℃·此时下垫层的热量主要以湍流形式传导，推动周围大气上升流动，形成"涌泉风",并使城区气温升高;在夜间城市下垫面层主要通过长波辐射,使近地面大气层温度上升。 3.由于城区下垫层保水性差，水分蒸发散耗的热量少（地面每蒸发1g水，下垫层失去2.5kJ的潜热），所以城区潜热大，温度也高。 4.城区密集的建筑群、纵横的道路桥梁，构成较为粗糙的城市下垫层、因而对风的阻力增大，风速减低，热量不易散失。 -在风速小于6 m/s时，可能产生明显的热岛效应， -风速大于11 m/s时,下垫层阻力不起什么作用，此时热岛效应不太明显。 5.城市大气污染使得城区空气质量下降，烟尘、S02、，N0x，C0，含量增加，这些物质都是红外辐射的良好吸收者，至使城市大气吸收较多的红外辐射而升温。 影响 由于热岛中心区域近地面气温高，大气做上升运动，与周围地区形成气压差异，周围地区近地面大气向中心区辐合，从而在城市中心区域形成一个低压旋涡，结果就势必造成人们生活、工业生产、交通工具运转中燃烧石化燃料而形成的硫氧化物、氮氧化物、碳氧化物、碳氢化合物等大气污染物质在热岛中心区域聚集，危害人们的身体健康甚至生命。表现在： 一方面，大量污染物在热岛中心聚集，浓度剧增，直接刺激人们的呼吸道粘膜，轻者引起咳嗽流涕，重者会诱发呼吸系统疾病，尤其是患慢性支气管炎、肺气肿、哮喘病的中老年人还会引发心脏病，死亡率高，如英国伦敦在1952年12月份，因为这个原因死亡4000余人。
郴州技师学院 理论课程教师教案本（2015—2016 学年第一学期） 专业名称电气工程 课程名称电工基础 授课教师邹滔 学校郴州技师学院
课程名称电工基础授课形式新授 授课章节 名称 磁场与电磁感应授课课时2课时 使用教具ppt、黑板等 教学目的1、认识磁体与磁感线 2、了解直线电流、环形电流和通电螺线管电流的磁场，以及磁场方向与电流的关系。 3、掌握右手定则 4、了解磁场的主要物理量以及计算 教学重点右手定则磁场的主要物理量的计算教学难点右手定则磁场的主要物理量的计算 主要内容板书设计 电流的磁效应 一、磁体的性质 二、磁场 三、磁感线 四、电流的磁场 1．直线电流的磁场
甲甲 2、环形电流的磁场 课堂教学安排 教 学 过 程 主要教学内容及步骤
图2-1-7 a）条形磁铁的磁感线图2-1-7 b）条形磁铁的磁感线 2．特点 (1) 磁感线的切线方向表示磁场方向，其疏密程度表示磁场的强弱。 (2) 磁感线是闭合曲线，在磁体外部，磁感线由N极出来，绕到S极；在磁体内部，磁感线向由S极指向N极。 (3) 任意两条磁感线不相交。 说明：磁感线是为研究问题方便人为引入的假想曲线，实际上并不存在。 电磁炉，电动机是我们生活中经常见到的用电设备，电磁起动机我们在电视上经常看我们发现这些用电设备离不开电，有了电他们才能正常工作，但我们又从他们的名称上，他们的工作原理上得知，这些用电设备离不开磁。 提问：电和磁有关系吗，难道有了电就会有磁产生吗？今天我们就是要验证：电流是产生磁场？
三、电流的磁场 1．直线电流产生的磁场 奥斯特实验：把一条导线平行的放在磁针的上面，给导线通电，观察磁针偏转的情况；给导加相反的电压，观察磁针偏转的情况。 现象： （1）导线通电后，小磁针发生偏转，调换电流的方向后，小磁针的偏转方向与先前方向相反（2）通过的电流越大，距导线越近，磁针偏转的角度愈大。 结论： （1）通电直导线周围存在着磁场,且磁场具有方向。规定，在磁场的任一点，小磁针N极的受向，即下磁针N极的指向，就是该点的磁场方向。 （2）通电直导线的磁场可以用安培定则来确定。即用右手握住导线，让拇指指向电流方向，所指的方向就是磁感线的环绕方向。 2．环形电流产生的磁场 通电螺线管的极性跟电流方向的关系，可以用右手螺旋定则来判定。 电流方向
热岛效应 英文名称：Urban Heat Island Effect, 简称UHI 城市人口密集、工厂及车辆排热、居民生活用能的释放、城市建筑结构及下垫面特性的综合影响等是其产生的主要原因。热岛强度有明显的日变化和季节变化。日变化表现为夜晚强、白天弱，最大值出现在晴朗无风的夜晚，上海观测到的最大热岛强度达6℃以上。季节分布还与城市特点和气候条件有关，北京是冬季最强，夏季最弱，春秋居中，上海和广州以 10 月最强。年均气温的城乡差值约1℃左右，如北京为0.7～1.0℃，上海为 0.5～1.4℃，洛杉矶为0.5～1.5℃。城市热岛可影响近地层温度层结， 并达到一定高度。城市全天以不稳定层结为主，而乡村夜晚多逆温。水平温差的存在使城市暖空气上升，到一定高度向四周辐散，而附近乡村气流下沉，并沿地面向城市辐合，形成热岛环流，称为“乡村风”，这种流场在夜间尤为明显。城市热岛还在一定程度上影响城市空气湿度、云量和降水。对植物的影响则表现为提早发芽和开花、推迟落叶和休眠。 城市热岛效应是城市气候中典型的特征之一。它是城市气温比郊区气温高的现象。城市热岛的形成一方面是在现代化大城市中，人们的日常生活所发出的热量；另一方面，城市中建筑群密集，沥青和水泥路面比郊区的土壤、植被具有更大的函授比热容（可吸收更多的热量），而反射率小，使得城市白天吸收储存太阳能比郊区多，夜晚城市降温缓慢仍比郊区气温 高。城市热岛是以市中心为热岛中心，有一股较强的暖气流在此上升，而郊外上空为相对冷的空气下沉，这样便形成了城郊环流，空气中的各种污染物在这种局地环流的作用下，聚集在城市上空，如果没有很强的冷空气，城市空气污染将加重，人类生存的环境被破坏，导致人类发生各种疾病，甚至造成死亡。
城市热岛效应成因及改善措施 摘要：在全球气候变暖和高速城市化的大背景下，世界上许多城市都出现了高强度的城市热岛效应，城市热环境质量日趋恶化。分析和评价城市热岛效应已成为当前城市气候与环境研究的重要内容之一，也是全球变化研究的重要方面。本文剖析了城市热岛效应的成因及危害，并从当前城市热岛效应的现状出发探讨了改善城市生态环境，减低热岛强度的对策。 关健词：城市热岛效应成因措施 0 引言 城市热岛效应也称“大气热污染现象”,是指当城市发展到一定规模,由于城市下垫面性质的改变、大气污染以及人工废热的排放等因素使城市温度明显高于郊区,形成类似高温孤岛的现象,在气象学上被形象地称为城市热岛。可见,城市热岛反映的是一个温差的概念,只要城市与郊区有明显的温差,就可以说存在了城市热岛。 近年来,我国城市夏季伏天日气温在35℃以上的天数逐渐增多。据报道，2005年夏季，我国中东部和内蒙古中西部、新疆大部日最高气温高于或等于35度的日数一般在5天以上，其中华北南部、黄淮中西部、长江中下游大部及新疆东部、内蒙古西部、福建大部、广东北部、广西东部等地普遍持续高温10-15天，河北南部、山西南部、河南北部、安徽西北部、浙江大部、江西中北部等地达16-25天，很多城市日气温频频刷新当地气象纪录［1］。城区高温化得背后就是越来越严重的城市热岛现象。针对上述现象，本文就以城市热岛产生的原因和改善措施作初步探讨。 1 城市热岛效应的成因 全球变暖的气候条件是造成城市热岛效应的外部因素，而城市化才是热岛形成的内因。一般认为城市热岛效应是由以下几个原因造成的： 1.1城市污染物增加 正常的空气中含21%氧气和78%氮气,还有1%是其他物质。随着城市化发展，城市中由于大量的机动车、工业生产以及居民生活等人为因素的影响,城区大气中CO、SO2、NO x等有毒气体浓度大,总悬浮颗粒物密集,温室气体的含量高。其
专题二城市热岛效应 城市是人口、商业、工业、交通高度集中的区域，由于人类的活动和工业生产排放出大量的热量，使城市气温比周围郊区气温高，这一新现象就称为“城市热岛效应”。随着世界各地城市的发展和人口的稠密化，“城市热岛效应”变得日益突出。 城市热岛效应(Urbanheat island effect)是指城市中的气温明显高于外围郊区的现象。在近地面温度图上，郊区气温变化很小，而城区则是一个高温区，就象突出海面的岛屿，由于这种岛屿代表高温的城市区域，所以就被形象地称为城市热岛。 晴朗无风的夏日，海岛上的地面气温，高于周围海上气温，并因此形成海风环流以及海岛上空的积云对流，这是海洋热岛效应的表现。近年来，由于城市人口集中，工业发达，交通拥塞，大气污染严重，且城市中的建筑大多为石头和混凝土建成，它的热传导率和热容量都很高，加上建筑物本身对风的阻挡或减弱作用，可使城市年平均气温比郊区可高2℃，甚至更多,在温度的空间分布上,城市犹如一个温暖的岛屿，从而形成城市热岛效应。热岛效应是由于人们改变城市地表而引起小气候变化的综合现象，在冬季最为明显，夜间也比白天明显，是城市气候最明显的特征之一。 从城市气象规划设计出发应考虑： （1）要保护并增大城区的绿地、水体面积。因为城区的水体、绿地对减弱夏季城市热岛效应起着十分可观的作用。 （2）城市热岛强度随着城市发展而加强，因此在控制城市发展的同时，要控制城市人口密度、建筑物密度。因为人口高密度区也是建筑物高密度区和能量高消耗区，常形成气温的高值区。 （3）如北京市位于平原中部，三面环山。由于山谷风的影响，盛行南、北转换的风向。 夜间多偏北风，白天多偏南风。因此，在扩建新市区或改建旧城区时，应适当拓宽南北走向的街道，以加强城市通风，减小城市热岛强度。
天津师范大学2015届本科毕业论文（设计）开题报告 学院：城市与环境科学学院专业（专业方向）：地理信息系统 论文题目 基于遥感的京津冀城市热岛效应联动效应初探 指导教师 霍红元 职称 讲师 学生姓名 邢晓瑞 学号 1130080208 一、研究目的（选题的意义和预期应用价值） 城市热岛效应(Urban Heat Island Effect, UHI),就是因城市化的发展,导致城市中气温高于外围郊区的现象。在近地面大气等温线图上,郊外的广阔地区气温变化很小,如同一个平静的海面,而城区则是一个明显的高温区,如同突出海面的岛屿,由于这种岛屿代表着高温的城市区域,所以就被形象地称为城市热岛。在夏季,城市局部地区的气温,能比郊区高出6e甚至更高,形成高强度的热岛.城市热岛影响着各个城市。尤其是大城市比如北京等。第一：城市中的机动车辆、工业生产以及大量的人群活动,产生了大量的氮氧化物、二氧化碳、粉尘等,这些物质能大量吸收环境中的热辐射能量,并增加大气对地面的长波逆辐射,产生众所周知的温室效应,引起了气温的进一步升温。第二：城市建成区、几何形状,与热岛强度存在着明显的关联。如果城市建筑走向设计、或几何形状不合理,则不易通风,造成因风速小而热量不易散发,导致局部气温过高。和一些别的因素产生这种效应，危害人体健康，加剧大气污染，造成局部地区的自然灾害，导致气候与物候失常等危害！最终影响了人类和生物的发生发展。 预期应用价值： 对于研究降低城市热岛效应对策、缓解热岛效应的影响、提高人民的城市生活质量和城市的可持续发展水平,具有重要的意义，为京津冀城市群的布局与合理规划提供有意义的参考。 二、与本课题相关的国内外研究现状，预计可能有所突破和创新的方面（文献综述）（一）与本课题相关的国内外研究现状 1.1城市热岛的形状 自从1972年，R a o首先证实了城市区域可以通过分析卫星热红外数据而区分出来，并使用ITOS-1卫星数据制作了美国大西洋中部沿海城市的地面热场分布图[6]。此后，国内外许多学者利用热红外遥感数据进行城市热岛的研究，取得了一系列成果。Carlson等分析了美国洛杉矶地区昼夜热场分布情况[22]，Matson等利用NOAA数据研究了美国西海岸几个城市的夜间城乡辐射温度差异[23]，Price等利用热红外制图仪数据评估了美国西北部地区城市热岛的范围和强度[24] 。 接着国内也有不少学者利用NOAA/AVHRR数据研究了北京、上海、苏州[27]、沈阳[28]等多个城市的热岛现象。虽然研究区域各不相同，但是却发现一些共同的特征：在无风或微风条件下，城市热岛的形状、走向和位置都与建成区基本一致；在城市内部，城市热场的分布结构同土地覆盖特征密切相关，低植被的工业区和商业区呈现出明显的高温中心，植被覆盖度大的乡村则显示为低温区域。然而，NOAA/AVHRR气象卫星数据1. 1 km的地面分辨率只
发现电流磁效应 ——奥斯特发现电流的磁效应 电流磁效应的发现，在电学的发展史中占有重要地位。在这项发现以前，电和磁在人们看来是截然无关的两件事。电和磁究竟有没有联系？这是先人经常思索的问题。“顿牟缀芥、磁石引针”说明电现象和磁现象的相似性，库仑先后建立电力和磁力的平方反比定律，说明它们有类似的规律但是相似性不等于本质上有联系。17世纪初，吉尔伯特（W．Gilbert）就作过断言，认为两者没有关系，库仑也持同样观点。然而，实际事例不断吸引人们的注意。例如：1731年有一名英国商人述说，闪雷过后他的一箱新刀叉竟带上了磁性。1751年富兰克林发现在莱顿瓶放电后，缝纫针磁化了。 电真的会产生磁吗？ 这个疑问促使1774年德国有一家研究所悬奖征解，题目是：“电力和磁力是否存在着实际的和物理的相似性？”许多人纷纷做实验进行研究，但是，在伏打发明电堆以前，这类实验是很难有希望成功的，因为没有产生稳恒电流的条件。不过，即使有了伏打电堆，也不一定能立即找到电和磁的联系。 例如1805年有两个德国人，他们把伏打电堆悬挂起来，企图观察电堆电流在地磁的作用下会不会改变取向。这类实验当然得不到结果。 这时丹麦有一位物理学家，名叫奥斯特（H．C．Oersted），他在坚定的信念支持下，反复探索，终于揭示了自然界的这一奥秘。 奥斯特是丹麦哥本哈根大学的物理学教授。他信奉康德的哲学思想，认为自然界各种基本力是可以相互转化的。早在1812年，奥斯特就发表过一篇论文，论证化学力和电力的等价性，文中写道：“我们应该检验的是：究竟电是否以其最隐蔽的方式对磁体有类似的作用？”在奥斯特的头脑里，经常盘踞着这个疑问。他深信电和磁有某种联系，只是不知道应该怎样去实现它。当时，电流的研究早已揭示导体通过电流时会发热，甚至会发光。他想，既然电流通过细导体会发热，通过更细的导体甚至会发光，进一步减小导体的直径，为什么不能指望激发出磁来呢？于是他拿一根细白金丝，让它接到电源上，在它前面放一根磁针，他和别人一样，企图用白金丝的尖端吸引磁针。然而，尽管白金丝灼热了、烧红了、发光了，磁针也纹丝不动。奥斯特没有灰心，边思考，边试验。他从观察发热和发光的现象中想到，热和光都是向四周扩展的，会不会磁的作用也是向四周扩展的？
