【整理】《自然科学概论》

自然科学概论

一、名词解释：

1.地域分异规律：自然地理环境各组成成分及其构成的自然综合体在地表沿一定方向分异或分布的规律性现象。

2.天文单位：是长度的单位，历史上约等于地球跟太阳的平均距离。天文常数之一。天文学中测量距离，特别是测量太阳系内天体之间的距离的基本单位，地球到太阳的平均距离为一个天文单位。一天文单位约等于1.496亿千米。

3.水循环：水循环是指地球上不同的地方上的水，通过吸收太阳的能量，改变状态到地球上另外一个地方。例如地面的水分被太阳蒸发成为空气中的水蒸气。

4.气候：气候是地球上某一地区长时期天气的一般状态，是长时期各种天气过程的综合表现，它既反映平均情况，也反映极端情况。

5.生物群落：生物群落指生活在一定的自然区域内，相互之间具有直接或间接关系的各种生物的总和。与种群一样，生物群落也有一系列的基本特征，这些特征不是由组成它的各个种群所能包括的，也就是说，只有在群落总体水平上，这些特征才能显示出来。

6.狭义相对论：狭义相对论是由爱因斯坦、洛仑兹和庞加莱等人创立的，应用在惯性参考系下的时空理论。也是对牛顿时空观的拓展和修正。按照狭义相对论而言，物体运动时质量会随着物体运动速度增大而增加，同时，空间和时间也会随着物体运动速度的变化而变化，即会发生尺缩效应和钟慢效应。

7.环境问题：环境问题，是指由于人类活动作用于周围环境所引起的环境质量变化，以及这种变化对人类的生产、生活和健康造成的影响。人类与环境不断地相互影响和作用，产生环境问题。

8.太阳常数：太阳常数是进入地球大气的太阳辐射在单位面积内的总量，要在地球大气层之外，垂直于入射光的平面上测量。

9.水循环：水循环是指地球上不同的地方上的水，通过吸收太阳的能量，改变状态到地球上另外一个地方。例如地面的水分被太阳蒸发成为空气中的水蒸气。

10.天气：天气是指某一个地方距离地表较近的大气层在短时间内的具体状态。

11.生物多样性：生物多样性是指在一定时间和一定地区所有生物（动物、植物、微生物）物种及其遗传变异和生态系统的复杂性总称。它包括遗传(基因)多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次。

12.元素周期表：化学元素周期表根据原子序从小至大排序的化学元素列表。列表大体呈长方形，某些元素周期中留有空格，使特性相近的元素归在同一族中。现代的周期表由俄国化学家门捷列夫于1869年创造，用以展现当时已知元素特性的周期性。自此，随着新元素的探索发现和理论模型的发展，周期表的外观曾经过改变及扩张。

二、简答

1.现代自然科学的特点。

答：1.科学理论有新的革命性突破。

（1）科学理论的思想性突破

（2）科学理论的层次性突破

（3）科学理论的解释性突破

（4）科学理论的应用性突破

2.科学形态上形成了大量综合科学

3.科学认识上建立了新的思维方式

2.太阳的成因学说。

答：太阳是在大约45.7亿年前在一个坍缩的氢分子云内形成。太阳形成的时间以两种方法测量：太阳目前在主序带上的年龄，使用恒星演化和太初核合成的电脑模型确认，大约就是45.7亿年。这与放射性定年法得到的太阳最古老的物质是45.67亿年非常的吻合。太阳在其主序的演化阶段已经到了中年期，在这个阶段的核聚变是在核心将氢聚变成氦。每秒中有超过400万吨的物质在太阳的核心转化成能量，产生中微子和太阳辐射。以这个速率，到目前为止，太阳大约转化了100个地球质量的物质成为能量，太阳在主序带上耗费的时间总共大约为100亿年。

3.月相变化。

答：每天随着月亮在星空中自西向东地移动一大段距离，它的形状也在不断地变化着。这就是月亮位相变化，叫做月相。“人有悲欢离合，月有阴晴圆缺”，这里的圆缺就是指“月相变化”：在地球上所看到的月球被日光照亮部分的不同形象。

4.地球的圈层结构及各层次的主要特征。

答：（1）地球的圈层结构:包括由地核、地慢、地壳组成的内部圈层和由大气圈、水圈、生物圈组成的外部圈层。

（2）地球内部各圈层的特点：①地核的外核为液态或熔融状，内核为铁镍固体；②地慢为铁镁固体，地慢上部的软流层为岩浆发源地；③地壳厚度不均，陆壳厚洋壳薄，地壳上为硅铝层，下为硅镁层；

（3）地球外部各圈层的特点：①大气圈高度愈增大气密度愈降；②水圈由液、固、气三态组成，连续而不均匀分布；③生物圈与地壳、大气圈、水圈交叉分布且相互渗透，是包括人类在内的生命最活跃的圈层。

5.地质时期气候变化特征。

答：科学研究证实整个地质时期地球气候曾经历了巨大的变化，反复有过几次大冰期，其中最近的三次大冰期（即震旦纪大冰期、石炭—二叠纪大冰期和第四纪大冰期）为科学家所公认，在三次大冰期之间为温暖的大间冰期气候。寒冷的冰期同温暖的间冰期相比是短暂的，在整个地球气候史中，大部分时期（占90%以上年代）为温暖气候，比现在温和。

6.牛顿三定律的基本内容。

内容：一切物体在任何情况下，在不受外力的作用时，总保持静止或匀速直线运动状态。说明：物体都有维持静止和作匀速直线运动的趋势，因此物体的运动状态是由它的运动速度决定的，没有外力，它的运动状态是不会改变的。物体的保持原有运动状态不变的性质称为惯性。所以牛顿第一定律也称为惯性定律。第一定律也阐明了力的概念。明确了力是物体间的相互作用，指出了是力改变了物体的运动状态。

牛顿第二定律

内容：物体的加速度跟物体所受的合外力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。

公式：F合=ma

说明：

（1）牛顿第二定律是力的瞬时作用规律。力和加速度同时产生、同时变化、同时消逝。（2）F=ma是一个矢量方程，应用时应规定正方向，凡与正方向相同的力或加速度均取正

值，反之取负值，一般常取加速度的方向为正方向。

牛顿第三定律

内容：两个物体之间的作用力和反作用力，在同一条直线上，大小相等，方向相反。

表达式：F1=F2，F1表示作用力，F2表示反作用力。

说明：要改变一个物体的运动状态，必须有其它物体和它相互作用。物体之间的相互作用是通过力体现的。并且指出力的作用是相互的，有作用必有反作用力。它们是作用在同一条直线上，大小相等，方向相反。

7.生态因子及其特点。

答：生态因子指对生物有影响的各种环境因子。常直接作用于个体和群体，主要影响个体生存和繁殖、种群分布和数量、群落结构和功能等。各个生态因子不仅本身起作用，而且相互发生作用，既受周围其它因子的影响，反过来又影响其它因子。

特点：综合性、非等价性、不可替代性和可调剂性、▪阶段性和限制性

8.现代自然科学的发展趋势。

答：第二次世界大战以来，自然科学技术发展速度之快，发展规模之大，发生作用范围之广，影响之深远，是历史上前所未有的。上世纪的后50年，科学技术的发展经历了5次伟大的变革。第一个10年，是以原子能的释放与利用为标志，人类开始了利用核能的时代。第二个10年，是以人造地球卫星的发射成功为标志，人类开始了摆脱地球引力向外层空间进军。第三个10年，是以1973年重组DNA实验的成功为标志，人类进入了可以控制遗传和生命过程的新阶段。第四个10年，是以微机处理机大量生产和广泛使用为标志，揭开了扩大人脑能力的新篇章。第五个10年，是以软件开发和大规模产业化为标志，人类进入了信息革命的新纪元。当今，科学技术正在步步逼近自然界的各种“极限”，超高温、超低温、超真空、超导、超强磁场物，彻底失重等研究取得了进展。生物技术、信息技术、航天技术、新材料技术、新能源技术和海洋技术等高新技术被列为重点研究领域，并取得了累累硕果。

9.恒星的演化模式。

答：恒星的演化大体可分为如下阶段：一、主序是以前的阶段－－恒星处于幼年时代。二、主序是星阶段－－恒星处于壮年期。三、红巨星阶段－－恒星处于中年期。四、白矮星阶段－－恒星处于老年期。大多数恒星的一生，大体是这样度过的。

10.月球表面的基本形态特征。

答：月球表面有阴暗的部分和明亮的区域，亮区是高地，被称为月陆；暗区是平原或盆地等低陷地带，被称为月海。月球表面层峦叠嶂，山脉纵横，到处都是星罗棋布的环形山。最深的山是牛顿环形山，深达8788米。除了环形山，月面上也有普通的山脉。月球上的山脉有一普遍特征：两边的坡度很不对称，向海的一边坡度甚大，有时为断崖状，另一侧则相当平缓。月面上还有一些较“年轻”的环形山，常带有美丽的“辐射纹”，这是一种以环形山为辐射点的向四面八方延伸的亮带，它几乎以笔直的方向穿过山系、月海和环形山，辐射纹长度和亮度不一。月球表面就是这样的高山和深谷叠现的风光，显得较为壮观。由于月球上没有大气没有海水，再加上月面物质的热容量和导热率又很低，因而月球表面昼夜的温差很大。白天，在阳光垂直照射的地方温度高达+127℃；夜晚，温度可降低到-183℃。

11.戴维斯地貌循环模式。

地理循环论是美国地理学家戴维斯于1899年提出的一个在流水作用下的地貌发育模式。假