问题

如何跟小孩子解释风怎么来的?

回答
宝贝,你知道风是怎么来的吗?感觉很神奇吧!其实呀,风就像我们家里暖气或者空调吹出来的风一样,它也需要“推力”才能动起来。

我们先来说说地球。地球是一个大大的圆球,对不对?它也像个孩子一样,喜欢晒太阳!白天,太阳暖暖地照在地球上。但是,地球上有很多很多不同的地方,有的地方靠近太阳,有的地方离太阳远一些。

想象一下,你摸摸暖气片,是不是觉得热热的?太阳就像一个超级大的暖气片,它会把照到它光线的地方加热。当太阳照到地面时,地面就会变热。

热空气和冷空气的“赛跑”

现在,神奇的事情要发生了!被太阳晒到的地方,地表和空气都会被加热,就像你把手放在暖气片旁边,手会变热一样。

热空气有个特别的本领,它变得“轻飘飘”的,就像小气球一样,会往天上飘。你想想,如果一个气球装满了热空气,它是不是会飞起来?对,就是这个道理!所以,热空气会上升。

那么,那些没有被太阳照到,或者照到的时间比较短的地方,空气就相对比较凉。这些冷空气呢,就比较“沉”,不像热空气那样往上飘。

现在,地面上就像一个大大的舞台,一边是热空气往上跑,另一边是冷空气想要填补它留下的空位。这就好像你在玩一个游戏,地上有个洞,你就想办法把周围的东西填过去。

冷空气就会从凉凉的地方,流向热热的地方,去填补那些热空气“跑掉”留下的空缺。

空气的流动就是风!

你猜猜,当冷空气匆匆忙忙地流向热空气的地方时,会发生什么?空气流动起来了!空气的流动,就是我们感受到的风啦!

所以,风,就是空气从一个地方跑到另一个地方的运动。

为什么有时候风很大,有时候又很小?

这就取决于这些空气“赛跑”的差距有多大了。

风很大的时候: 说明有的地方被太阳晒得很热,热空气升得很高很快;同时,离得不远的地方却很凉,冷空气就会非常着急地冲过去,就像一群孩子争先恐后地跑向一个地方,这时候风就会很大!就像你看到很多人一起挤着往前走,肯定很用力吧。

风很小的时候: 说明地面上冷热的差别不是特别大,空气流动得没有那么快,就像有人慢慢悠悠地散步,风也就小小的,轻轻的。

还有一些有趣的事情:

陆地和海水的“性格”不一样:白天,陆地比海水升温快,所以陆地上方的空气会先热起来往上跑,海水上方的冷空气就会被“吸”过来,形成海风吹向陆地。到了晚上,陆地散热快,海水散热慢,海水上方的空气相对就更热一点,冷空气又会从陆地跑到海边,形成陆风吹向大海。是不是很有趣?

高山和山谷也有风:白天,山坡被晒热,山坡上的空气会往上爬,形成山风。晚上,山坡凉了,山坡上的冷空气会往下流,就像水一样,形成谷风。

所以,风就是地球上空气因为受热不均匀而产生的流动。太阳就像一个大厨师,在不停地给地球加热,让空气动起来,给我们带来了各种各样的风,有时是温柔的微风,有时是强劲的大风,它们都是太阳的杰作呢!

下次你感觉有风吹过脸颊的时候,就可以想一想,这是太阳在给地球加热,让空气在玩一场大大的赛跑游戏呢!

网友意见

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风是气体分子水平运功的宏观现象,是由压力梯度不同造成的。

首先,我们得理解什么是压强,压强是单位面积的气体压力。气体是由一个一个的小分子组成的,小分子无时无刻不在运动,气体分子实在是太多了啊,所以他们往往运动一会儿就会跟其他小分子撞上那个,因此,整体来看,气体小分子的运动方向式杂乱无章的。想象一下,如果有一面墙,小分子会不会撞到上面呢?当然会,撞到上面会怎样呢,会有力,你手拍到桌子上是不是会疼啊,那就是力的作用,分子撞击壁也是同样的道理,这些所有力,就是压力,对于一块固定大小的墙,我们可以用力除以墙面积,这就是压强。

为什么要计算压强呢?压强这么抽象,计算压强是为了更好的比较压力。对于同样的气体,如果一面墙的面积大,显然,他受到撞击的分子就越多,压力就会变大,因此我们默认大家的强度一样大,选择一块固定大小的墙,来更好的比较压力。

那面积相同之后,谁的压强大,就变成了谁的压力大,那压力受什么影响呢?显然,如果气体分子数越多,压力就越大,因为气体分子数多了,撞击墙面的次数就变多了,压力当然要变大,当然,这里应该是粒子数密度,即单位体积里的密度,原因和我们引入压强的概念的原因相同;另一方面就是气体分子的速度了,速度越快,单个分子撞到墙上的力就越大(动量定理易得),这里也可以做个实验,不过这里就不建议用手拍桌子了,除非你不怕疼,这里可以用饼干啊,巧克力啊拍桌子,拍的速度越快,越容易碎。

那气体压强不同,为什么就有风了呢?你看啊,压强大的气体要么气体分子数目多,要么气体分子速度快,无论哪种,气体分子都会倾向于向压强小的地方运动。大家都往那方向走,就是风了。

我们举个例子,实际上你可以用嘴吹出风,风还不小嘞,大概有五六级风吧。那嘴吹风是什么原理呢。我们可以先控制横膈膜和肋间肌让肺部扩张,这时肺里的空间大了,气体分子数密度就少了,压强少于外界,在压强差的作用下,气体从外界进入肺部,这是吸气,可能也算是风吧。吹气时则压缩肺部,让肺里的空间变小,粒子数密度就上升,压强差的作用下,气体就要由肺部往外界吹,这时我们就吹出风了。

当然,大气中的风情况就会复杂一些。受太阳辐射,有的地区升温特别快,气体温度高了以后,如果由容器束缚,容器壁压强就会变大,但如果在开放空间,那气体体积会变大,体积变大以后密度减小,气体就会在浮力作用下上升。也就是说,气体升温以后,会变得稀薄,就容易往上走,那这里的气体分子数就会减少,局部压强就会降低,这时如果周围由冷的地方,那里的气体体积缩小,密度变大,反而要下沉,压强也更大。这时冷空气就会从下面插进热空气的底部,这时就形成了风。

我觉得这里可以举一个城市风的例子。城市中央受人类活动影响,会产生大量热,导致城市中心气体受热膨胀上升,因此城市中心气压低,而郊区产热不多,相对于城市来看,空气较冷,气压较大,因此空气就会从郊区往城市中心流动,形成城市风,这时城市的局部小气候。

需要注意的是,大气的运动是非常复杂且不可预测的,今年刚拿了诺奖不是,因此,以上只是原理上的叙述。

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