中小学教育资源及组卷应用平台
第5节 体温的控制
考点一、恒定的体温
(一)变温动物和恒温动物
(1)变温动物:如无脊椎动物、鱼类、两栖类、爬行类等。这些动物没有完善的体温调节机能,体温随环境温度的变化而改变,因此称它们为变温动物。
(2)恒温动物:人类及鸟类、哺乳类的体温相对恒定,如人的体温,不论是炎热的夏天还是寒冷的冬天,始终在37℃左右,所以称人类、鸟类和哺乳类为恒温动物。不同种类的恒温动物的体温可能不同,如鸟的体温在42℃左右,猫的体温在39℃左右。
(二)人的体温:人的体温是指人体内部的温度。人的体温一般为37℃左右。
(三)维持恒定体温的意义
(1)维持恒定的体温是恒温动物进行正常新陈代谢的基本条件,体温过高或过低,都会影响新陈代谢的正常进行(如影响体内酶的催化效率),严重时会导致死亡。
(2)恒定的体温能让动物摆脱环境的限制,无论天气如何,只要体温恒定就能进行正常的生命活动。
(四)体温的变动
人的体温受内外因素影响,体温的恒定要受激素和神经的调节。正常人的体温并不是一个固定值,而是一个温度范围。在正常的生理条件下,体温可随昼夜、性别、年龄、环境温度、精神状态和体力活动等情况的不同,在一定的范围内波动,波动范围一般不超过1 ℃。如不同人的体温可能不同,同一个人年轻时体温比年老时高,一般女子体温比男子高, 生病发烧时体温略高等。
典例1:(2022·浙江台州·八年级期末)如图表示的是人和鳄鱼的耗氧量与环境温度的变化关系。
(1)人和鳄鱼之中,属于恒温动物的是___________。
(2)在寒冷环境中,恒温动物能够继续保持体温恒定的奥秘在于其体内的产热速度___________散热速度(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
(3)表示鳄鱼的耗氧量与环境温度的变化关系的是图中的___________曲线。
【答案】人 等于 乙
【分析】体温不因外界环境温度而改变,始终保持相对稳定的动物,叫做恒温动物,如绝大多数鸟类和哺乳动物。体温随着外界温度改变而改变的动物,叫做变温动物,如鱼类、两栖类、爬行类和无脊椎动物。
【解析】(1)动物中属于恒温动物的有哺乳类和鸟类。人属于哺乳类,属于恒温动物;鳄鱼属于鱼类,属于变温动物。
(2)在寒冷环境中,恒温动物能够继续保持体温恒定的奥秘在于其体内的产热速度等于散热速度。
(3)鳄鱼属于变温动物,当环境温度升高时,耗氧量也随之增加,故耗氧量与环境温度的变化关系的是图中的乙曲线。
变式1:如图表示五种动物在不同外界温度状况下测得的体温变化情 况,请据图判断下列叙述中错误是( )
A.当外界温度是50℃时,负鼠的体温也可能上升到50℃
B.在实验过程中,猫的体温始终稳定在40℃左右
C.在实验过程中,爬行动物蜥蜴的体温随环境温度的变化而变化最明显
D.猫和鸭嘴兽虽都属哺乳动物,但体温调节能力不同
【答案】A
【解析】猫、负鼠、食蚁兽和鸭嘴兽都是恒温动物,在一定的温度范围内,它们能够调节自己的体温;蜥蜴是变温动物,体温随外界温度变化而变化。
【解答】A、外界温度达到50°时,负鼠、猫、食蚁兽的体温都是40°,A错误,符合题意;
B、由图可知,猫的体温恒定在40°左右,B正确,不符合题意;
C、蜥蜴体温显示曲线较陡,所以蜥蜴的体温变化受环境影响大,C正确,不符合题意;
D、猫和鸭嘴兽虽都属哺乳动物,且体温恒定,但体温调节能力有一定的差异,D正确,不符合题意。
变式2:(2022·浙江温州·八年级期末)据报道2021年5月某地举办山地马拉松赛,比赛中部分缺少保暖衣物的运动员因冰雹、大风、降温等出现身体不适、甚至出现“失温”危及生命。所谓“失温”,指人体重要器官温度降低,人产生寒颤、迷茫,甚至因心肺功能衰竭。专业人士建议:长时间户外运动需要随身携带保温毯、高热量食物等物品。
材料一:山地马拉松运动中,运动员需消耗大量能量,不易及时补充能量。
材料二:温度过低时,运动员肌肉僵硬、体表血液流动变慢,无法正常运动。
从体温调节的相关知识,分析比赛中运动员出现“失温”现象的原因。
【答案】运动员长时间运动消耗了大量能量,没有足够的能量产热;同时低温造成肌肉僵硬,难以通过颤抖产热。大风、降温、缺少保暖衣物等明显加快身体散热,由于人体散热远大于产热,超过神经系统调节能力,导致体温持续下降出现“失温”现象。
【分析】调节人体生命活动是神经系统和激素,其中神经系统起着主要的调节作用。
【解析】失温,一般指人体热量流失大于热量补给,从而造成人体核心区温度降低,并产生一系列寒颤、迷茫、心肺功能衰竭等症状,甚至最终造成死亡的病症。比赛中运动员出现“失温”现象的原因:运动员长时间运动消耗了大量能量,没有足够的能量产热;同时低温造成肌肉僵硬,难以通过颤抖产热。大风、降温、缺少保暖衣物等明显加快身体散热,由于人体散热远大于产热,超过神经系统调节能力,导致体温持续下降出现“失温”现象。
考点二、产热与散热的平衡
恒温动物和人类能够维持相对稳定的体温,是因为机体产热与散热两个生理过程保持动态平衡。
(一)产热
(1)人体在安静时,产生的热量主要来自内脏。
(2)人体在劳动或运动时,产生的热量主要来自骨骼肌。人在寒冷环境中,骨骼肌战栗,能使热量成倍增加。
(二)散热
在产热的同时,机体又以各种方式将这些热量散发到体外,以维持体温的相对恒定。人体散热的主要方式有皮肤直接散热和汗液蒸发散热两种。
(1)皮肤直接散热
①皮肤是人体主要的散热器官,人体90%以上的热量是通过皮肤直接散发出去的。皮肤可通过辐射传导、对流等方式散热。
②皮肤直接散热的多少,取决于皮肤表面与外界环境之间的温度差,而人体表面的温度可以通过流经皮肤血液的多少来加以调节。
③散热规律:环境温度低时,人体散热速度会加快,人会因散热过多而体温下降,此时人体需要减少散热,方法是降低皮肤温度,缩小皮肤与环境的温度差,因此血管收缩,皮肤血流量减少;当环境温度高时,人体散热速度会减慢,人会因散热过少而体温升高,此时人体需要增加散热,方法是升高皮肤温度,增大皮肤与环境的温度差,因此血管舒张,皮肤血流量增加。
(2)汗液蒸发散热
在常温条件下,皮肤汗液分泌少,蒸发散热所占比例不大。当外界温度等于或超过体表温度,直接散热不能发挥作用时,汗液蒸发成了主要的散热方式。
(三)中暑
(1)原因:在高温环境中,人体由于未能及时有效地发挥体温调节功能,或因过高的环境温度超过了人体体温调节能力的最大限度,产热多而散热困难,便会出现中暑现象。
(2)表现:体温升高、头痛、头晕、心慌、恶心呕吐、出冷汗、面色苍白甚至昏厥等,严重时危及生命。
(3)预防中暑的方法:内外降温同时进行,喝冰饮料、凉开水降低体内温度;喝碳酸饮料,利用二氧化碳气体带走人体内的热量;吹风、敷凉毛巾、擦酒精等方式可降低体表温度。
典例1:(2023八上·嘉兴期末)今年6月30日,小明参加了嘉兴市青少年田径锦标赛。
(1)参赛前,小明对自己的体温及其生活环境温度进行持续测量,结果如图所示。表示小明体温变化曲线的是 (选填“甲”或“乙”)。
(2)比赛中,小明出现了气喘吁吁、全身冒汗现象,此时身体产热 (选填“大于”、 “等于”或“小于”)散热。
【答案】(1)甲(2)等于
【解析】人体的体温恒定,产热和散热维持着动态平衡的过程;安静时主要靠内脏产热,运动时主要靠骨骼肌产热;散热有皮肤直接散热和汗液蒸发两种;在外界温度高于体表温度时,主要以汗液蒸发的方式散热;当外界温度低于体表温度时,主要以皮肤直接蒸发散热为主;
【解答】(1)人的体温恒定,级产热和散热是一个动态平衡的过程,所以小明的变化曲线是甲;
(2) 比赛中,小明出现了气喘吁吁、全身冒汗现象,此时身体产热大于散热;
变式1:(2023八上·椒江期末)新冠奥密克戎毒株具有较强的传染性,感染后会出现发热、咳嗽、咽痛等症状。下列相关说法不正确的是( )
A.正常人的体温在一定范围内波动
B.患者不可过量服用退烧药
C.患者居家休息时,产热的器官主要是内脏
D.患者某段时间体温维持在39℃,该时间段内人体产热大于散热
【答案】D
【解析】人在安静时主要的产热器官是内脏,在运动时主要的产热器官是骨骼肌;人的体温在产热和散热情况下维持动态平衡;当人的产热大于散热时,人的温度会升高;当人的产热小于散热时,温度会下降;人主要的散热方式是皮肤直接散热和汗液蒸发两种;
【解答】A. 正常人的体温在一定范围内波动,正确;
B. 患者不可过量服用退烧药 ,正确;
C. 患者居家休息时,产热的器官主要是内脏 ,正确;
D. 患者某段时间体温维持在39℃,该时间段内人体产热等于散热,错误;
变式2:(2022八上·温州月考)下图是人体体温调节的曲线图,请据图分析,下列说法错误的是( )
A.当环境温度为25℃时,产热量等于散热量
B.当环境温度从25℃下降到10℃时,从时间t1到时间t2,散热量增加是由于人体体温与环境温度的温差加大造成的
C.时间t2以后,散热量减少,这是体温调节的结果
D.时间t3以后,产热量小于散热量
【答案】D
【解析】当产热大于散热时温度升高;当产热小于散热时,温度下降;当产热等于散热时,温度不变;
【解答】A. 当环境温度为25℃时,产热量等于散热量 ,正确;
B. 当环境温度从25℃下降到10℃时,从时间t1到时间t2,散热量增加是由于人体体温与环境温度的温差加大造成的,正确;
C. 时间t2以后,散热量减少,这是体温调节的结果 ,正确;
D.时间t3以后,产热量等于散热量,错误;
变式3:(2023八上·青田期末)如图表示外界气温改变时,皮肤中血管的舒缩情况,比较A、B两图可知,A图中的情况发生时,说明外界气温 (选填“高”或“低”),皮肤内大多数毛细血管 (选填“收缩”或“舒张”),血流量增多,由皮肤散发的热量增多。
【答案】高;舒张
【解析】气温升高血管扩张,血流量增加,散热增加;气温降低,血管紧缩,血流量减少,散热减少;
【解答】人体通过皮肤直接散热是主要的散热方式之一,A图中,血管扩张,血流量增加,散热增加,说明此时外界气温高,多数毛细血管成舒张的状态;
考点三、体温受脑控制
人体内的产热和散热过程是通过脑干中的体温调节中枢来调节和控制的。
人在寒冷与炎热环境中的体温调节过程如图所示
在不同温度环境中人的姿势和行为,特别是人为了保温或降温所采取的措施,如增减衣服等,对体温的调节也有一定的作用。
典例1:(2023八上·义乌期末)思维模型的建构能促进深度学习,也有利于问题的解决,小舟学习完《体温的控制》后,建构如下思维模型。据此回答下列问题:
(1)请将上述思维模型中的“?”处补充完整。
(2)当处于寒冷环境中时,人体皮肤血管的口径应 。
【答案】(1)体温调节(2)缩小
【解析】(1)根据“体温的控制”的知识分析解答;
(2)血管越粗,散热面积越大;血管越细,散热面积越小。
【解答】(1)外界环境的温度变化,刺激下丘脑中的体温调节中枢,从而使人体发生产热或散热的变化,最终使人体体温维持相对稳定,则“?”处应该为“体温调节”。
(2)当处于寒冷环境中时,人体要减小热量的散失,即人体皮肤血管的口径应缩小。
变式1:用电刺激猫的下丘脑前部,可引起血管舒张和出汗等散热效应。破坏该区后,猫在热环境中的散热能力丧失,但对冷环境的反应(寒战、竖毛、血管收缩等)仍存在。破坏下丘脑后部的效果则刚好相反。据此,下列说法错误的是( )
A.下丘脑前部存在着产热中枢,而下丘脑后部存在着散热中枢
B.下丘脑前后的两个中枢交互抑制,从而保持了体温的相对稳定
C.要说明动物体温调节与下丘脑有关,需用不同的动物重复上述实验
D.如果切除猫的整个下丘脑,猫将不能继续保持体温的相对稳定
【答案】A
【解析】人体内的产热和散热过程是通过脑干中的体温调节中枢来调节和控制的。同时,在不同温度环境中人的姿势和行为,特别是人为了保温或降温所采取的措施,如增减衣服等,对体温调节也有一定的作用。
【解答】A破坏下丘脑前部,猫的散热能力丧失,产热能够正常,而下丘脑破坏后部,散热正常,产热丧失,所以下丘脑前部存在散热,后部存在产热;
B下丘脑前控制产热,后部控制散热,相互抑制,能够维持体温恒定;
C猫的体温调节是受下丘脑前和后部控制的,需要得到更加广泛的结论,需要用不同的动物重复实验;
D下丘脑前部和后部分别控制产热和散热,只有产热和散热相同,才能维持体温的稳定,切除下丘脑就无法维持体温恒定。
变式2:(2022八上·定海期末)某人感染新冠病毒后的发热过程可分为体温上升期、高温持续期和体温下降期。如图为体温上升期机体的体温调节过程示意图,其中体温调定点是调节体温于恒定状态时,体温调节中枢预设的一个温度值,正常生理状态下约为37℃。请回答:
(1)皮肤中的冷觉感受器受到寒冷刺激后,人体会出现皮肤血管收缩的反应。此过程中人体调节体温的神经中枢位于 。
(2)高温持续期,人体产热量 (选填“大于”、“小于”或“等于”)散热量。
(3)体温下降期,身体会作出哪些反应来增加散热使体温回到正常值? 。(答出一点即可)
【答案】(1)下丘脑 (2)等于 (3)汗液分泌增加(或皮肤血管舒张)
【解析】人体的体温调节中枢在下丘脑,人体的产热和散热是动态平衡的过程;安静时,主要的产热器官是内脏,运动时,主要的产热器官是骨骼肌;增加散热的方式是皮肤汗液增发或者皮肤血管舒张,血流量增加,散热增加;减少散热的方式是皮肤血管减小,血流量减小,散热减小;
【解答】(1)人体体温的调节中枢位于下丘脑;
(2)持续高温,温度上升,说明人体的产热大于散热;
(3)增加散热的方式有皮肤汗液增发或者皮肤血管舒张,血流量增加,散热增加;
变式3:如图所示为人体体温调节示意图,请结合图片回答有关问题:
(1)图中途径表示体温的神经调节过程,因此内脏和骨骼肌属于反射弧中_______。
(2)某病人体温在内都处于39.5℃,若、、、都表示热量,则、、、之间的数学关系为___________。
(3)体温主要是由上述方式进行调节的,但也离不开激素调节。当处于寒冷环境中时,人体内分泌系统分泌的甲状腺激素和肾上腺素将___________(选填“增加”、“减少”或“保持不变”),从而促进新陈代谢,加速体温上升。
【答案】效应器 增加
【解析】(1)[1]图中T-E-N-F-A构成一个完整的反射弧,说明该过程是神经调节。体温调节的中枢位于下丘脑。反射的结构基础是反射弧,反射弧包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器,图中的反射弧为:皮肤温度感受器→传入神经→体温调节中枢→传出神经→内脏和骨骼肌,因此图中内脏和骨骼肌属于效应器。
(2)[2]某人体温在24h内都处于39.5℃,此时机体的产热与散热达到动态平衡,即A+B=C+D。
(3)[3]肾上腺素、甲状腺激素在寒冷时的体温调节时都可以促进细胞代谢,增加机体产热,二者具有协同作用。因此处于寒冷环境中时,人体内分泌系统分泌的甲状腺激素和肾上腺激素会增加。
1.(2022八上·温州月考)人体在寒冷环境中,会不由自主地出现“寒颤 (或战栗)”。此反应的效应器及其生理 效应是( )
A.骨骼肌;骨骼肌收缩,增加产热量
B.骨骼肌;骨骼肌收缩,减少散热量
C.皮肤的血管;血管急剧收缩,减少散热量
D.皮肤立毛肌;立毛肌急剧收缩,增加产热量
【答案】A
【解析】寒冷时,一是分泌促甲状腺激素释放激素是甲状腺激素释放更多,是机体代谢增加,抗寒能力增强;二是经传出神经支配骨骼肌战栗,立毛肌收缩,皮肤血管收缩,血流量减少,肾上腺素分泌增加;
【解答】人体在寒冷环境中,会不由自主地出现“寒颤 (或战栗)”。此反应的效应器是骨骼肌,生理效应是增加产热;
2.(2023八上·嘉兴期末)冬泳被誉为“勇敢者的运动”。冬泳时,为了适应寒冷的环境,人体会做出一系列的反应,如( )
A.骨骼肌战栗 B.皮肤血管舒张
C.机体耗氧量减少 D.肾上腺素分泌减少
【答案】A
【解析】人体是恒温动物,是机体中产热和散热两个过程动态平衡的过程;增加产热的方式有骨骼肌的战栗,机体耗氧量的增加,肾上腺素分泌增加;减少散热的方式有:皮肤血管的收缩;人体散热的方式主要有两种,当外界温度高于皮肤温度时,主要的散热方式是汗液蒸发;当外界温度低于皮肤温度时,主要的方式是皮肤直接散热;
【解答】冬泳时,为了适应寒冷的环境,人应该会增加产热,减少散热;增加产热的方式有骨骼肌的战栗,机体耗氧量的增加,肾上腺素分泌增加;减少散热的方式有皮肤血管的收缩,A正确;
3.(2022八上·临海期末)2022柴古唐斯括苍越野赛完美落幕。下列有关运动员在跑步中体温调节的说法,不正确的是( )
A.主要产热器官是骨骼肌
B.主要散热方式是汗液蒸发
C.皮肤血管舒张可以增加体表散热
D.大汗淋漓的原因是体内的产热大于散热
【答案】D
【解析】人是恒温动物,能保持自己的体温恒定在37度左右,所以只要是健康的人,就能一直保持自己的产热和散热平衡。
【解答】
A.运动员的主要产热器官是骨骼肌,故A正确,但不符合题意;
B.蒸发散热是指体液的水分在皮肤和黏膜(主要是呼吸道黏膜)表面由液态转化为气态,同时带走大量热量的一种散热方式。运动员的主要散热方式是汗液蒸发皮肤毛细血管舒张,血液流速加快,故B正确,但不符合题意;
C.运动员皮肤血管舒张以增加体表散热,故C正确,但不符合题意;
D.运动员出汗为了增大散热量,人体体温保持动态平衡,故D错误,但符合题意。
4.下列关于体温调节的说法,不正确的是( )
A.体温调节的原理是产热过程和散热过程达到相对平衡
B.炎热时,体温的稳定主要依赖于神经调节和体液调节
C.寒冷时,体温的稳定与神经调节和体液调节有关
D.人体的产热器官主要是肝脏和骨骼肌,散热主要通过皮肤
【答案】B
【解析】恒温动物和人类之所以能够维持稳定的体温,是因为机体的产热和散热两个生理过程保持动态平衡的结果;在产热的同时,机体又以各种方式将这些热量散发出体外,以维持体温的相对恒定。人体 90% 以上的热量是通过皮肤散发出去的,皮肤直接散热的多少,取决于皮肤表面与外界环境之间的温度差,而人体表面的温度可以通过流经皮肤血液的多少来加以调节;在常温条件下,皮肤汗液分泌少,蒸发散热所占的比例不大。当外界温度等于或超过体表温度,直接散热不能发挥作用时,汗液蒸发成了主要的散热方式;人体内的产热和散热过程是通过脑干中的体温调节中枢来调节和控制的。同时,在不同温度环境中人的姿势和行为,特别是人为了保温或降温所采取的措施,如增减衣服等,对体温调节也有一定的作用。
【解答】A能够维持稳定的体温,是因为机体的产热和散热两个生理过程保持动态平衡的结果;
B人体内的产热和散热过程是通过脑干中的体温调节中枢来调节和控制的;
C寒冷时受体刺激脑干中的热受体,战栗和使皮肤的血管收缩,增加热量和减少失热,是神经和体液共同调节;
D安静时产热的主要器官肝脏,运动时产热主要器官为骨骼肌,汗液蒸发成了主要的散热方式,汗液是通过皮肤散热。
5.正常人的体温一般在37 ℃左右,但一天中的不同时刻不尽相同。图反映了一天24小时内小明体温的变化情况,下列说法错误的是( )
A.清晨5时小明的体温最低
B.下午5时小明的体温最高
C.这一天中小明体温的范围是36.5 ℃≤T≤37.5 ℃
D.从5时至24时,小明体温一直是升高的
【答案】D
【解析】冬天,气温降至 0℃以下时,人体内部的温度是 37℃左右;到了夏天,气温高达 40℃时,人体内的温度还是 37℃左右。当外界环境温度变化时,人的体温不随之发生变化,而保持相对恒定。人体体温的调节是通过神经系统等的调节作用来实现的;除了人类,鸟类、哺乳类,在不同的环境温度下,也都具有维持体温相对稳定的能力。这类动物都属于恒温动物;正常人的体温并不是一个固定值,而是一个温度范围。在正常的生理条件下,体温可随昼夜、性别、年龄、环境温度、精神状态和体力活动等情况的不同,在一定的范围内波动。
【解答】A图中可知0-5过程中,小明体温随着时间而变小到36.5℃,5-17时体温随着时间变化体温升高,故5时温度最低,正确,不符合题意;
B下午17时,小明体温随着时间而变小到36.5℃,5-17时体温随着时间变化体温升高,17时温度上升到最高37.5℃,17时温度逐渐降低,故17时是最高,正确,不符合题意;
C一天中小明的体温最低为36.5℃,最高位37.5℃,正确,不符合题意;
D从图中可以看出5时到17时温度随着时间体温升高,而17-24时体温随着降低,错误,符合题意。
6.(2023八上·椒江期末)神经调节与激素调节共同维持着人体内环境的稳定。有人进入一定海拔高度的地区后,会出现呼吸困难的症状,但一段时间后会有所好转,在这时间内人体发生了一些变化。
(1)人体血液中的氧气浓度下降,体内的化学感受器接受刺激,通过传入神经将兴奋传至 (选填“大脑”、“小脑”或“脑干”)中的呼吸中枢,再通过 使呼吸肌运动加强,使得氧分压回升。
(2)同时,人体内的甲状腺激素和 分泌增加,使得心跳加快,以更快的速度输送氧气。同时为了抵御寒冷,皮肤血管 ,减少散热。
【答案】(1)脑干;传出神经(2)肾上腺素;收缩
【解析】脑干中有控制人的呼吸和血液循环的中枢,小脑控制人的身体平衡和动作协调,大脑是人语言和感觉的控制中枢;一条完整的反射弧为:感受器→传入神经→神经中枢→传出神经→效应器;人在安静时主要的产热器官是内脏,在运动时主要的产热器官是骨骼肌;人的体温在产热和散热情况下维持动态平衡;当人的产热大于散热时,人的温度会升高;当人的产热小于散热时,温度会下降;人主要的散热方式是皮肤直接散热和汗液蒸发两种;
【解答】(1)脑干中有控制人的呼吸和血液循环的中枢,小脑控制人的身体平衡和动作协调,大脑是人语言的控制中枢;所以人体血液中的氧气浓度下降,体内的化学感受器接受刺激,通过传入神经将兴奋传至脑干中的呼吸中枢;一条完整的反射弧为:感受器→传入神经→神经中枢→传出神经→效应器;所以在通过传出神经使呼吸肌运动加强,使得氧分压回升。
(2)甲状腺激素能够促进物质和能量的转化,提高神经系统的兴奋性;肾上腺素能够扩张通往心脏和和肌肉的血管,体温调节时,为了抵御寒冷,经过增加产热,减少散热;所以人体内的甲状腺激素和肾上腺素分泌增加,使得心跳加快,以更快的速度输送氧气。同时为了抵御寒冷,皮肤血管收缩,减少散热。
7.(2023八上·长兴期末)如图甲所示,是长兴县教育局重点打造的“未来杯”校园足球联赛的比赛场景。
(1)比赛中球员大汗淋漓,此时皮肤下的血管处于如图乙中 (选填字母)图所示状态。
(2)球员比赛时产热的主要器官是 (选填“内脏”或“骨骼肌”)。
【答案】(1)B (2)骨骼肌
【解析】人体能保持体温恒定是产热和散热保持动态平衡的结果。皮肤直接散热的多少与皮肤表面和外界环境之间的温度差有关,温度差越大,直接散热越快。血管收缩,皮肤血流量减少,温度下降,散热减少;血管舒张,皮肤血流量增加,温度升高,散热增加。
【解答】(1)比赛时运动员产热增加,为了维持体温恒定,血管舒张,皮肤血流量增加,温度升高,散热增加,B正确。
(2)安静时产热的主要器官是内脏,运动时主要通过骨骼肌产热。
8.(2023八上·上虞期末)回答下列问题。
(1)人体的体温主要依靠机体的 和散热两个生理过程保持动态平衡。当常温条件下,主要通过 来散热,在高温环境中,人体主要通过汗液蒸发来散热。
(2)夏天,为维持体温恒定。右面甲、乙图中,能表示小强在炎热环境中皮肤血管口径大小的是 (填“甲”或“乙”)。
【答案】(1)产热;皮肤(2)乙
【解析】(1)恒温动物和人类之所以能够维持稳定的体温,是因为机体的产热和散热两个生理过程保持动态平衡的结果。人体在安静时产热的主要器官是内脏,在运动状态时,主要的产热的组织是骨骼肌。
(2)高温环境中,血管舒张,皮肤血流量增加,皮肤温度上升,散热量增加。在常温条件下,皮肤汗液分泌少,蒸发散热所占的比例不大。当外界温度等于或超过体表温度,直接散热不能发挥作用时,汗液蒸发成了主要的散热方式。
【解答】(1)恒温动物和人类之所以能够维持稳定的体温,是因为机体的产热和散热两个生理过程保持动态平衡的结果。人体90% 以上的热量是通过皮肤散发出去的,故答案为:“产热”、“皮肤”。
(2)高温环境中,血管舒张,皮肤血流量增加,皮肤温度上升,散热量增加,故答案为:“乙”。
9.(2022·浙江衢州·二模)“发热、乏力、干咳”是新冠肺炎的主要症状,为做好疫情防控,发现有体温异常者须立刻上报。下图为人体体温调节示意图,请据图回答:
(1)图中的“?” 是反射弧结构中的___________;
(2)若某患者体温24小时内一直处于39℃,则这段时间内他的产热量___________散热量(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
【答案】神经中枢 等于
【分析】人体体温维持相对稳定是神经—体液共同调节的结果。机体产热和散热保持动态平衡的机制如下:外界温度低时,机体产热多,散热也多;外界温度高时,机体产热少,散热少。产热多于散热,则体温升高;产热少于散热,则体温降低。寒冷时,激素分泌增多,促进细胞代谢加强,增加产热量的激素有肾上腺素、甲状腺激素等。
【解析】(1)人或动物通过神经系统对刺激做出的规律性反应叫做反射,反射活动必须通过反射弧来进行,因此能够让其正常进行的基本结构反射弧。反射活动的结构基础称为反射弧,包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器。如图所示,可知图中的“?”是反射弧结构中的神经中枢。
(2)若某患者体温在24h内都处于39℃,此时机体产热与散热达到动态平衡,即产热量等于散热量。
10.(2023八上·东阳期末) 2022年12月4日,金华市发布通告:12月5日起,不再开展常态化核酸检测,实行“愿检尽检”,各地继续提供便民检测服务;除养老院、福利院、中小学、幼儿园等特殊场所外,乘坐公共交通工具,进入公共场所,不再查验核酸检测阴性证明、不再扫”场所码”;通过药店购买”四类”药品的人员,不再要求核酸检测和赋码促检。图甲是人体体温调节示意图,图乙是人体皮肤在不同环境温度下维持体温的方式,请回答:
(1)当外界环境温度变化时,人体可通过图甲所示路径进行体温调节,该调节过程属于 (填”激素调节”或”神经调节”)。该调节的基本结构和功能单位是 。
(2)若某新冠患者,在一段时间内体温持续在39℃,则在该时间段,人体的产热 (填”大于”、”等于”或”小于”)散热。经医生诊断,可服用布洛芬混悬液或对乙酰氨基酚等退烧药。服用药物后,人体皮肤会作出如图乙中 (填序号)的反应来增加散热,使体温回到正常值。
【答案】(1)神经调节;神经元(2)等于;②④
【解析】神经调节是指在神经系统的直接参与下所实现的生理功能调节过程;
当人体的产热大于散热时,人体的体温会升高;当产热等于散热时,体温保持不变;当产热小于散热时,体温会下降
体温调节过程:
(1)寒冷环境→冷觉感受器(皮肤中)→下丘脑体温调节中枢→皮肤血管收缩、汗液分泌减少(减少散热)、骨骼肌紧张性增强、肾上腺分泌肾上腺激素增加(增加产热)→体温维持相对恒定.
(2)炎热环境→温觉感受器(皮肤中)→下丘脑体温调节中枢→皮肤血管舒张、汗液分泌增多(增加散热)→体温维持相对恒定.
【解答】(1)从图中可以看出,该调节过程有体温调节中枢参与,因此是神经调节,神经调节的基本结构和功能单位是神经元
(2)体温持续在39℃,体温保持不变,故人体的产热等于散热;人体可以通过皮肤血管舒张、汗液分泌增多来增加散热,故应选②④
11.根据下列四幅示意图(图)回答问题。
(1)表示皮肤内血管的舒张与散热关系的图是 ,表示汗液的蒸发与散热关系的图是 。
(2)冬天,下列哪种情况的组合可以使人的体温保持正常 。
A.A和D B.A和C C.D和C D.B和D
(3)比较A、B两图,可知A图中情况发生时,外界气温 ,皮肤内大多数毛细血管 ,血流量 ,皮肤的温度会 ,由皮肤直接散发的热量会 。
【答案】(1)AB;CD (2)D (3)高;扩张;大;升高;增加
【解析】人体内的产热和散热过程是通过脑干中的体温调节中枢来调节和控制的。同时,在不同温度环境中人的姿势和行为,特别是人为了保温或降温所采取的措施,如增减衣服等,对体温调节也有一定的作用;环境高,将血液温度提高到 37℃以上,受体刺激脑干中的热受体,并开始增加汗的分泌,使皮肤血管舒张,增加散热,血温降低;环境温度低,将血液温度降至 37℃以下,受体刺激脑干中的热受体,战栗和使皮肤的血管收缩,增加热量和减少失热,血温升高;低温时,血管收缩,皮肤血流量减少,皮肤温度下降,散热量减少;高温时,血管舒张,皮肤血流量增加,皮肤温度上升,散热量增加;当外界温度等于或超过体表温度,直接散热不能发挥作用时,汗液蒸发成了主要的散热方式;A血管舒张,增加散热,B是皮肤和血流量散热,血流量没有A多,血管收缩,C是主要通过皮肤汗液蒸发来散热,D减少散热,皮肤汗液蒸发很少。
【解答】(1)当外界的温度高时,血管舒张,血流量增加,散热增加,A和B图符合;C图主要是以汗液蒸发为主,D作为对照;
(2)冬天外界的环境温度低,需要增加产热,减少散热,血管收缩,皮肤的汗液蒸发减少方式减小散热;
(3)A图血管舒张,血流量增加,说明外界的气温高,皮肤的温度也会升高,此时体内需要减小产热,增加散热,皮肤的汗液蒸发会增加,导致皮肤的热量会增加。
12.(2022·浙江杭州·八年级期末)维持体温恒定的体温调节中枢位于哪里?有人猜测体温调节中枢位于下丘脑,有人猜测位于脊髓。针对此问题,小乐进行了如下探究:将4只大小相同、健康生长的小白鼠,按下表处理方法处理后,均放在寒冷环境中观察其体温变化情况。
实验组名 小白鼠数量 处理方法 体温变化情况
甲 1 不进行任何处理
乙 1 只破坏下丘脑
丙 1 待填
丁 1 既破坏下丘脑,又破坏脊髓
(1)丙组小白鼠的处理方法是___________。
(2)若甲、丙组小白鼠体温保持恒定,乙、丁组小白鼠体温不能保持恒定,初步得出体温调节中枢位于___________。此时甲、丙组小白鼠体内产热与散热___________。
(3)有人认为,为使实验所得结论更可靠,需对实验进行改进。写出改进措施:___________。
【答案】只破坏脊髓 下丘脑 相等 增加每组小鼠的数量
【分析】由题可知,自变量是调节中枢,因变量是体温是否恒定。故甲为对照组,不做处理;乙和丙中一个破坏下丘脑,一个破坏脊髓;丁两个都破坏,再将它们放到寒冷环境下,观察体温是否恒定即可推出相应结论。
【解析】(1)实验遵循对照原则和单一变量原则。维持体温恒定的体温调节中枢位于下丘脑,有人认为位于脊髓,只需破坏下丘脑或脊髓或都破坏,看小鼠的体温变化。所以丙组小白鼠的处理方法是:只破坏脊髓。
(2)若甲、丙组小白鼠体温保持恒定,乙、丁组小白鼠体温不能保持恒定。乙、丁组小白鼠都被破坏了下丘脑,所以可以得出体温调节中枢位于下丘脑。甲、丙组小白鼠体温保持恒定,则体内产热与散热相等。
(3)因为每组实验的小鼠数量太少,导致实验具有偶然性,因此应该增加每组小鼠的数量。
13.图是主要的人体体温调节机制图,回答下列问题。
(1)人体能够维持体温稳定,是因为机体的 两个生理过程保持动态平衡的结果。
(2)人体体温调节中枢位于 。
(3)骨骼肌战栗(俗称“打冷战”)是人体对寒冷刺激的反应,此反射属于 调节。骨骼肌在反射弧中属于 。
(4)实际上,图中虚线未列出的肾上腺也参与了体温调节过程。肾上腺的分泌物能够控制血管舒张,这属于 调节。
【答案】(1)产热和散热
(2)下丘脑
(3)神经;效应器
(4)激素(或体液)
【解析】人体内的产热和散热过程是通过脑干中的体温调节中枢来调节和控制的。同时,在不同温度环境中人的姿势和行为,特别是人为了保温或降温所采取的措施,如增减衣服等,对体温调节也有一定的作用;环境高,将血液温度提高到 37℃以上,受体刺激脑干中的热受体,并开始增加汗的分泌,使皮肤血管舒张,增加散热,血温降低;环境温度低,将血液温度降至 37℃以下,受体刺激脑干中的热受体,战栗和使皮肤的血管收缩,增加热量和减少失热,血温升高;低温时,血管收缩,皮肤血流量减少,皮肤温度下降,散热量减少;高温时,血管舒张,皮肤血流量增加,皮肤温度上升,散热量增加;当外界温度等于或超过体表温度,直接散热不能发挥作用时,汗液蒸发成了主要的散热方式。
【解答】(1)人体内的产热和散热过程是通过脑干中的体温调节中枢来调节和控制的;
(2)受体刺激脑干中的热受体,脑干中的下丘脑是体温调节中枢;
(3)神经系统和激素共同调节体温,当外界的温度低时,外界的刺激人体会作出反应,而体温的调节中枢位于下丘脑,是属于神经调节,皮肤感受到冷的刺激,通过神经传到脑,再通过神经传出到骨骼肌,骨骼肌就会颤抖,骨骼肌属于效应器;
(4)肾上腺的分泌物能够控制血管的舒张,肾上腺激素能参与调节属于激素调节。
14.(2023八上·义乌期末)“发热、乏力、干咳”是新冠肺炎的主要症状,为了防控新冠肺炎,对进出村镇、小区的人员进行体温检测,发现有体温异常者必须立刻上报。下图所示为人体体温调节的示意图,请回答下列问题:
(1)图中T—E—N—F—A途径表示 过程(填“激素调节”或“神经调节”)。
(2)某新冠肺炎患者的体温在24h内都处于39℃,若A、C分别表示产生和散失的热量,则这24h内A C(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(3)甲、乙两图表示外界气温改变时,皮肤中血管的舒缩情况。其中表示外界气温较低时,此时散热方式为 。
【答案】(1)神经调节
(2)等于
(3)皮肤直接散热
【解析】体温恒定是指产热和散热动态变动的结果;一条完整的神经弧分为:感受器→传入神经→神经中枢→传出神经→效应器;当外界温度高于人体温度时,朱啊哟是以汗液蒸发的方式散热的;当外界的温度低于人体温度时,主要是皮肤直接散热的方式;
【解答】(1) 图中T—E—N—F—A途径表示神经调节 ;
(2) 某新冠肺炎患者的体温在24h内都处于39℃,若A、C分别表示产生和散失的热量,则这24h内A 等于C;
(3) 其中表示外界气温较低时,减少热量的散失,所以此时的散热方式是皮肤直接散热;
15.(2023八上·南浔期末)分析有关实验过程,回答问题。
小白鼠是恒温动物,为了探究调节体温的中枢是否为下丘脑,某科学兴趣组制订了以下实验方案:
提出假设:下丘脑是调节体温的主要中枢
实验过程:
①取性别和年龄相同的、健康的、生理状况一致的数十只成年小白鼠,分成甲组、乙组;
②用一定的方法控制甲组鼠的下丘脑不参与工作,乙组鼠不做处理;
③先测定甲、乙两组小白鼠的体温并记录;
④(待填);
⑤在相对安静的条件下观察24小时,每隔4小时分别测量一次体温,并做好记录。
请分析回答:
(1)恒温动物当环境温度明显降低时,其体温将 ;
A.大幅降低 B.相对稳定 C.波动很大
(2)写出实验过程第4步的操作过程 ;
(3)相关预测与分析:若假设成立,观察到的实验现象是 。
【答案】(1)B
(2)把甲乙组鼠均置于低温环境中,其他条件都相同(合理即可)
(3)甲组小鼠体温逐渐下降,乙体温无明显变化
【解析】
①探究性实验的基本过程: 明确实验目的→确定实验变量→分析实验原理→提出实验假设→落实实验用品→设计实验步骤→预测实验结果→得出实验结论。
②题中小鼠是恒温动物,当环境温度明显降时,其体温仍能保持相对恒定。实验中,甲乙两组小白鼠形成对照,自变量是下丘脑的有无,而其他无关变量都应该保持一致,因此温度在这里应该保持一致。
③若假设成立,即下丘脑是体温调节中枢,则甲组下丘脑被破坏,体温不能维持恒定,乙组保留了下丘脑则体温恒定,若假设不成立,即下丘脑不是体温调节中枢,则甲乙两组体温都保持恒定。
【解答】
(1)恒温动物体温相对稳定,变化不大。
(2)实验中甲乙两组实验进行对照,变量是下丘脑的有无,其他无关变量应保持相同,故两组小鼠应置于相同的温度环境。
(3)若假设成立,甲组小鼠不能保持体温恒定,乙组小鼠能保持体温恒定。
16.(2022八上·舟山月考)科学家分析了北极熊的毛,发现它并非白色,而是一根根中空而透明小光导管,它不仅能防水隔热,而且只有紫外线才能通过,是北极熊收集热量的天然工具,对生活在寒冷极地的北极熊的体温调节起到了很大的作用。请根据材料回答问题:
(1)北极熊空心的毛具有防水隔热及吸收紫外线的特点,有利于北极熊_________;
A.增加产热 B.减少散热 C.吸收热量 D.增加散热
(2)维持北极熊身体的产热和散热平衡的体温调节中枢跟人体一样位于 。
(3)由于全球变暖冰层变薄开裂,北极熊为了获取食物,常从一块浮冰跳到另一块浮冰。如果一只北极熊跳上一块浮冰后,浮冰仍然处于漂浮状态,则浮冰受到的浮力 (选填“变大”、“变小”或“不变”)
(4)如图,一只体重为7210牛的北极熊,要在露出海面部分体积不小于多少立方米的浮冰上活动,才能确保北极熊整个身体露出水面 。(写出计算过程,ρ海水=1.03×103kg/m3)
【答案】(1)B;C (2)下丘脑或脑干或脑干中的下丘脑
(3)变大 (4)北极熊要在露出水面部分体积不小于0.7m3的浮冰上活动
【解析】生物对环境具有适应性, 生活在寒冷极地的北极熊,它的毛具有防水隔热的特点是为了减少散热,吸收紫外线可以吸收外界的热量;人体是恒温动物,其产热和散热在下丘脑中体温调节中枢的作用下维持动态平衡;漂浮时,浮力等于重力,当重力增大时,浮力也增大;根据阿基米德原理变形公式V排=F浮/(ρ液g),已知F浮和ρ液,可以求出V排,浮力只和液体的密度和排开液体的体积有关;
【解答】(1)北极熊空心的毛具有防水隔热及吸收紫外线的特点,有利于北极熊减少散热,吸收热量,选BC;
(2)维持北极熊身体产热和散热平衡的体温调节中枢跟人体一样位于下丘脑或脑干或脑干中下丘脑 ;
(3)漂浮状态时,浮力等于重力,现在北极熊站到了冰上,重力增大的,所以浮力也增大了,则浮冰受到的浮力变大;
(4)北极熊要在露出水面部分体积不小于0.7m3的浮冰上活动 ;
解:浮力至少大于等于北极熊的重力,当浮力恰好等于重力时,
V排=F浮/(ρ液g)=7210N/( 1.03×103kg/m3×10N/kg)=0.7立方米;
所以北极熊要在露出水面部分体积不小于0.7m3的浮冰上活动
17.人体在不同的外界环境中,对热的感觉有不同的程度,散热越困难时往往会感觉到越热,人的热感与气温、相对湿度的关系如图所示。据图判断,在25 ℃和35 ℃时,哪种气温下相对湿度对人体的热感影响较大 并综合运用所学知识对这两种温度时,相对湿度对人体的热感影响情况作出解释。
【答案】在35 ℃气温下,相对湿度对人的热感影响更大。因为气温为25 ℃时,人体主要靠皮肤直接散热来调节体温,散热快慢取决于皮肤与环境的温差,所以相对湿度对人的热感影响不大。气温为35 ℃时,人体主要靠汗液蒸发来散热,相对湿度越大,汗液蒸发越困难,导致人体散热越困难,所以觉得更热。
【解析】皮肤直接散热的多少,取决于皮肤表面与外界环境之间的温度差;当外界温度等于或超过体表温度,直接散热不能发挥作用时,汗液蒸发成了主要的散热方式;在高温环境中,人体由于未能及时有效地发挥体温调节功能,或因过高的环境温度超过了人体体温调节能力的最大限度,产热多而散热困难,便会出现中暑现象。中暑的表现有体温升高、头痛、头晕、心慌、恶心、呕吐、出冷汗、面色苍白甚至昏厥等,严重时会危及生命。因此,在炎热季节,应注意做好防暑降温工作;题目中研究 在25 ℃和35 ℃时,哪种气温下相对湿度对人体的热感影响较大 ?
18.(2023八上·温州期末)今年夏天,持续性的高温天气致使全国多地出现“热射病”患者。为了解热射病的成因,小明查阅资料,得到如下信息:
材料一:热射病是最严重的中暑,其突出病症有高热(体温超过40℃)、少汗或无汗、意识模糊等,严重者会危及生命。
材料二:热射病多发于高湿高温(气温超过37℃)天气,常见群体之一为高强度体力劳动者。
材料三:不同环境温度下,人的身体反应如右表。
环境温度/℃ 身体反应
33 汗腺开始排汗
35 心跳加快,出汗增多
39 汗腺濒临衰竭
结合上述信息并运用体温调节的相关知识,对热射病的成因作出解释。
【答案】答题要点:
①高温天气下,散热的主要类型②39℃环境中,排汗减少
③湿度对汗液蒸发快慢的影响④高强度劳动使产热增加
⑤产热大于散热,体温上升
示例:高温天气,皮肤直接散热减少,以汗液蒸发散热为主,人长时间处于39℃
环境中,汗腺衰竭,排汗减少,甚至不排汗,且由于环境湿度大,汗液难以蒸发,散热减少;
人体进行高强度体力劳动产生大量热,使得产热大于散热,体温升高至40℃,形成热射病。
【解析】热射病突出病症有高热(体温超过40℃),因为高温天气,皮肤直接散热减少,以汗液蒸发散热为主,人长时间处于39℃环境中,汗腺衰竭,排汗减少,甚至不排汗; 热射病多发于高湿高温(气温超过37℃)天气, 因为由于环境湿度大,汗液难以蒸发,散热减少;常见群体之一为高强度体力劳动者,因为人体进行高强度体力劳动产生大量热,使得产热大于散热,体温升高至40℃,形成热射病。
【解答】热射病突出病症有高热(体温超过40℃),因为高温天气,皮肤直接散热减少,以汗液蒸发散热为主,人长时间处于39℃环境中,汗腺衰竭,排汗减少,甚至不排汗; 热射病多发于高湿高温(气温超过37℃)天气, 因为由于环境湿度大,汗液难以蒸发,散热减少;常见群体之一为高强度体力劳动者,因为人体进行高强度体力劳动产生大量热,使得产热大于散热,体温升高至40℃,形成热射病。
故答案为:高温天气,皮肤直接散热减少,以汗液蒸发散热为主,人长时间处于39℃环境中,汗腺衰竭,排汗减少,甚至不排汗,且由于环境湿度大,汗液难以蒸发,散热减少;人体进行高强度体力劳动产生大量热,使得产热大于散热,体温升高至40℃,形成热射病。
思维导图
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
课后巩固
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)中小学教育资源及组卷应用平台
第5节 体温的控制
考点一、恒定的体温
(一)变温动物和恒温动物
(1)变温动物:如无脊椎动物、鱼类、两栖类、爬行类等。这些动物没有完善的体温调节机能,体温随环境温度的变化而改变,因此称它们为变温动物。
(2)恒温动物:人类及鸟类、哺乳类的体温相对恒定,如人的体温,不论是炎热的夏天还是寒冷的冬天,始终在37℃左右,所以称人类、鸟类和哺乳类为恒温动物。不同种类的恒温动物的体温可能不同,如鸟的体温在42℃左右,猫的体温在39℃左右。
(二)人的体温:人的体温是指人体内部的温度。人的体温一般为37℃左右。
(三)维持恒定体温的意义
(1)维持恒定的体温是恒温动物进行正常新陈代谢的基本条件,体温过高或过低,都会影响新陈代谢的正常进行(如影响体内酶的催化效率),严重时会导致死亡。
(2)恒定的体温能让动物摆脱环境的限制,无论天气如何,只要体温恒定就能进行正常的生命活动。
(四)体温的变动
人的体温受内外因素影响,体温的恒定要受激素和神经的调节。正常人的体温并不是一个固定值,而是一个温度范围。在正常的生理条件下,体温可随昼夜、性别、年龄、环境温度、精神状态和体力活动等情况的不同,在一定的范围内波动,波动范围一般不超过1 ℃。如不同人的体温可能不同,同一个人年轻时体温比年老时高,一般女子体温比男子高, 生病发烧时体温略高等。
典例1:(2022·浙江台州·八年级期末)如图表示的是人和鳄鱼的耗氧量与环境温度的变化关系。
(1)人和鳄鱼之中,属于恒温动物的是___________。
(2)在寒冷环境中,恒温动物能够继续保持体温恒定的奥秘在于其体内的产热速度___________散热速度(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
(3)表示鳄鱼的耗氧量与环境温度的变化关系的是图中的___________曲线。
变式1:如图表示五种动物在不同外界温度状况下测得的体温变化情 况,请据图判断下列叙述中错误是( )
A.当外界温度是50℃时,负鼠的体温也可能上升到50℃
B.在实验过程中,猫的体温始终稳定在40℃左右
C.在实验过程中,爬行动物蜥蜴的体温随环境温度的变化而变化最明显
D.猫和鸭嘴兽虽都属哺乳动物,但体温调节能力不同
变式2:(2022·浙江温州·八年级期末)据报道2021年5月某地举办山地马拉松赛,比赛中部分缺少保暖衣物的运动员因冰雹、大风、降温等出现身体不适、甚至出现“失温”危及生命。所谓“失温”,指人体重要器官温度降低,人产生寒颤、迷茫,甚至因心肺功能衰竭。专业人士建议:长时间户外运动需要随身携带保温毯、高热量食物等物品。
材料一:山地马拉松运动中,运动员需消耗大量能量,不易及时补充能量。
材料二:温度过低时,运动员肌肉僵硬、体表血液流动变慢,无法正常运动。
从体温调节的相关知识,分析比赛中运动员出现“失温”现象的原因。
考点二、产热与散热的平衡
恒温动物和人类能够维持相对稳定的体温,是因为机体产热与散热两个生理过程保持动态平衡。
(一)产热
(1)人体在安静时,产生的热量主要来自内脏。
(2)人体在劳动或运动时,产生的热量主要来自骨骼肌。人在寒冷环境中,骨骼肌战栗,能使热量成倍增加。
(二)散热
在产热的同时,机体又以各种方式将这些热量散发到体外,以维持体温的相对恒定。人体散热的主要方式有皮肤直接散热和汗液蒸发散热两种。
(1)皮肤直接散热
①皮肤是人体主要的散热器官,人体90%以上的热量是通过皮肤直接散发出去的。皮肤可通过辐射传导、对流等方式散热。
②皮肤直接散热的多少,取决于皮肤表面与外界环境之间的温度差,而人体表面的温度可以通过流经皮肤血液的多少来加以调节。
③散热规律:环境温度低时,人体散热速度会加快,人会因散热过多而体温下降,此时人体需要减少散热,方法是降低皮肤温度,缩小皮肤与环境的温度差,因此血管收缩,皮肤血流量减少;当环境温度高时,人体散热速度会减慢,人会因散热过少而体温升高,此时人体需要增加散热,方法是升高皮肤温度,增大皮肤与环境的温度差,因此血管舒张,皮肤血流量增加。
(2)汗液蒸发散热
在常温条件下,皮肤汗液分泌少,蒸发散热所占比例不大。当外界温度等于或超过体表温度,直接散热不能发挥作用时,汗液蒸发成了主要的散热方式。
(三)中暑
(1)原因:在高温环境中,人体由于未能及时有效地发挥体温调节功能,或因过高的环境温度超过了人体体温调节能力的最大限度,产热多而散热困难,便会出现中暑现象。
(2)表现:体温升高、头痛、头晕、心慌、恶心呕吐、出冷汗、面色苍白甚至昏厥等,严重时危及生命。
(3)预防中暑的方法:内外降温同时进行,喝冰饮料、凉开水降低体内温度;喝碳酸饮料,利用二氧化碳气体带走人体内的热量;吹风、敷凉毛巾、擦酒精等方式可降低体表温度。
典例1:(2023八上·嘉兴期末)今年6月30日,小明参加了嘉兴市青少年田径锦标赛。
(1)参赛前,小明对自己的体温及其生活环境温度进行持续测量,结果如图所示。表示小明体温变化曲线的是 (选填“甲”或“乙”)。
(2)比赛中,小明出现了气喘吁吁、全身冒汗现象,此时身体产热 (选填“大于”、 “等于”或“小于”)散热。
变式1:(2023八上·椒江期末)新冠奥密克戎毒株具有较强的传染性,感染后会出现发热、咳嗽、咽痛等症状。下列相关说法不正确的是( )
A.正常人的体温在一定范围内波动
B.患者不可过量服用退烧药
C.患者居家休息时,产热的器官主要是内脏
D.患者某段时间体温维持在39℃,该时间段内人体产热大于散热
变式2:(2022八上·温州月考)下图是人体体温调节的曲线图,请据图分析,下列说法错误的是( )
A.当环境温度为25℃时,产热量等于散热量
B.当环境温度从25℃下降到10℃时,从时间t1到时间t2,散热量增加是由于人体体温与环境温度的温差加大造成的
C.时间t2以后,散热量减少,这是体温调节的结果
D.时间t3以后,产热量小于散热量
变式3:(2023八上·青田期末)如图表示外界气温改变时,皮肤中血管的舒缩情况,比较A、B两图可知,A图中的情况发生时,说明外界气温 (选填“高”或“低”),皮肤内大多数毛细血管 (选填“收缩”或“舒张”),血流量增多,由皮肤散发的热量增多。
考点三、体温受脑控制
人体内的产热和散热过程是通过脑干中的体温调节中枢来调节和控制的。
人在寒冷与炎热环境中的体温调节过程如图所示
在不同温度环境中人的姿势和行为,特别是人为了保温或降温所采取的措施,如增减衣服等,对体温的调节也有一定的作用。
典例1:(2023八上·义乌期末)思维模型的建构能促进深度学习,也有利于问题的解决,小舟学习完《体温的控制》后,建构如下思维模型。据此回答下列问题:
(1)请将上述思维模型中的“?”处补充完整。
(2)当处于寒冷环境中时,人体皮肤血管的口径应 。
变式1:用电刺激猫的下丘脑前部,可引起血管舒张和出汗等散热效应。破坏该区后,猫在热环境中的散热能力丧失,但对冷环境的反应(寒战、竖毛、血管收缩等)仍存在。破坏下丘脑后部的效果则刚好相反。据此,下列说法错误的是( )
A.下丘脑前部存在着产热中枢,而下丘脑后部存在着散热中枢
B.下丘脑前后的两个中枢交互抑制,从而保持了体温的相对稳定
C.要说明动物体温调节与下丘脑有关,需用不同的动物重复上述实验
D.如果切除猫的整个下丘脑,猫将不能继续保持体温的相对稳定
变式2:(2022八上·定海期末)某人感染新冠病毒后的发热过程可分为体温上升期、高温持续期和体温下降期。如图为体温上升期机体的体温调节过程示意图,其中体温调定点是调节体温于恒定状态时,体温调节中枢预设的一个温度值,正常生理状态下约为37℃。请回答:
(1)皮肤中的冷觉感受器受到寒冷刺激后,人体会出现皮肤血管收缩的反应。此过程中人体调节体温的神经中枢位于 。
(2)高温持续期,人体产热量 (选填“大于”、“小于”或“等于”)散热量。
(3)体温下降期,身体会作出哪些反应来增加散热使体温回到正常值? 。(答出一点即可)
变式3:如图所示为人体体温调节示意图,请结合图片回答有关问题:
(1)图中途径表示体温的神经调节过程,因此内脏和骨骼肌属于反射弧中_______。
(2)某病人体温在内都处于39.5℃,若、、、都表示热量,则、、、之间的数学关系为___________。
(3)体温主要是由上述方式进行调节的,但也离不开激素调节。当处于寒冷环境中时,人体内分泌系统分泌的甲状腺激素和肾上腺素将___________(选填“增加”、“减少”或“保持不变”),从而促进新陈代谢,加速体温上升。
1.(2022八上·温州月考)人体在寒冷环境中,会不由自主地出现“寒颤 (或战栗)”。此反应的效应器及其生理 效应是( )
A.骨骼肌;骨骼肌收缩,增加产热量
B.骨骼肌;骨骼肌收缩,减少散热量
C.皮肤的血管;血管急剧收缩,减少散热量
D.皮肤立毛肌;立毛肌急剧收缩,增加产热量
2.(2023八上·嘉兴期末)冬泳被誉为“勇敢者的运动”。冬泳时,为了适应寒冷的环境,人体会做出一系列的反应,如( )
A.骨骼肌战栗 B.皮肤血管舒张
C.机体耗氧量减少 D.肾上腺素分泌减少
3.(2022八上·临海期末)2022柴古唐斯括苍越野赛完美落幕。下列有关运动员在跑步中体温调节的说法,不正确的是( )
A.主要产热器官是骨骼肌
B.主要散热方式是汗液蒸发
C.皮肤血管舒张可以增加体表散热
D.大汗淋漓的原因是体内的产热大于散热
4.下列关于体温调节的说法,不正确的是( )
A.体温调节的原理是产热过程和散热过程达到相对平衡
B.炎热时,体温的稳定主要依赖于神经调节和体液调节
C.寒冷时,体温的稳定与神经调节和体液调节有关
D.人体的产热器官主要是肝脏和骨骼肌,散热主要通过皮肤
5.正常人的体温一般在37 ℃左右,但一天中的不同时刻不尽相同。图反映了一天24小时内小明体温的变化情况,下列说法错误的是( )
A.清晨5时小明的体温最低
B.下午5时小明的体温最高
C.这一天中小明体温的范围是36.5 ℃≤T≤37.5 ℃
D.从5时至24时,小明体温一直是升高的
6.(2023八上·椒江期末)神经调节与激素调节共同维持着人体内环境的稳定。有的人进入一定海拔高度的地区后,会出现呼吸困难的症状,但一段时间后会有所好转,在这段时间内人体发生了一些变化。
(1)人体血液中的氧气浓度下降,体内的化学感受器接受刺激,通过传入神经将兴奋传至 (选填“大脑”、“小脑”或“脑干”)中的呼吸中枢,再通过 使呼吸肌运动加强,使得氧分压回升。
(2)同时,人体内的甲状腺激素和 分泌增加,使得心跳加快,以更快的速度输送氧气。同时为了抵御寒冷,皮肤血管 ,减少散热。
7.(2023八上·长兴期末)如图甲所示,是长兴县教育局重点打造的“未来杯”校园足球联赛的比赛场景。
(1)比赛中球员大汗淋漓,此时皮肤下的血管处于如图乙中 (选填字母)图所示状态。
(2)球员比赛时产热的主要器官是 (选填“内脏”或“骨骼肌”)。
8.(2023八上·上虞期末)回答下列问题。
(1)人体的体温主要依靠机体的 和散热两个生理过程保持动态平衡。当常温条件下,主要通过 来散热,在高温环境中,人体主要通过汗液蒸发来散热。
(2)夏天,为维持体温恒定。右面甲、乙图中,能表示小强在炎热环境中皮肤血管口径大小的是 (填“甲”或“乙”)。
9.(2022·浙江衢州·二模)“发热、乏力、干咳”是新冠肺炎的主要症状,为做好疫情防控,发现有体温异常者须立刻上报。下图为人体体温调节示意图,请据图回答:
(1)图中的“?” 是反射弧结构中的___________;
(2)若某患者体温24小时内一直处于39℃,则这段时间内他的产热量___________散热量(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
10.(2023八上·东阳期末) 2022年12月4日,金华市发布通告:12月5日起,不再开展常态化核酸检测,实行“愿检尽检”,各地继续提供便民检测服务;除养老院、福利院、中小学、幼儿园等特殊场所外,乘坐公共交通工具,进入公共场所,不再查验核酸检测阴性证明、不再扫”场所码”;通过药店购买”四类”药品的人员,不再要求核酸检测和赋码促检。图甲是人体体温调节示意图,图乙是人体皮肤在不同环境温度下维持体温的方式,请回答:
(1)当外界环境温度变化时,人体可通过图甲所示路径进行体温调节,该调节过程属于 (填”激素调节”或”神经调节”)。该调节的基本结构和功能单位是 。
(2)若某新冠患者,在一段时间内体温持续在39℃,则在该时间段,人体的产热 (填”大于”、”等于”或”小于”)散热。经医生诊断,可服用布洛芬混悬液或对乙酰氨基酚等退烧药。服用药物后,人体皮肤会作出如图乙中 (填序号)的反应来增加散热,使体温回到正常值。
11.根据下列四幅示意图(图)回答问题。
(1)表示皮肤内血管的舒张与散热关系的图是 ,表示汗液的蒸发与散热关系的图是 。
(2)冬天,下列哪种情况的组合可以使人的体温保持正常 。
A.A和D B.A和C C.D和C D.B和D
(3)比较A、B两图,可知A图中情况发生时,外界气温 ,皮肤内大多数毛细血管 ,血流量 ,皮肤的温度会 ,由皮肤直接散发的热量会 。
12.(2022·浙江杭州·八年级期末)维持体温恒定的体温调节中枢位于哪里?有人猜测体温调节中枢位于下丘脑,有人猜测位于脊髓。针对此问题,小乐进行了如下探究:将4只大小相同、健康生长的小白鼠,按下表处理方法处理后,均放在寒冷环境中观察其体温变化情况。
实验组名 小白鼠数量 处理方法 体温变化情况
甲 1 不进行任何处理
乙 1 只破坏下丘脑
丙 1 待填
丁 1 既破坏下丘脑,又破坏脊髓
(1)丙组小白鼠的处理方法是___________。
(2)若甲、丙组小白鼠体温保持恒定,乙、丁组小白鼠体温不能保持恒定,初步得出体温调节中枢位于___________。此时甲、丙组小白鼠体内产热与散热___________。
(3)有人认为,为使实验所得结论更可靠,需对实验进行改进。写出改进措施:___________。
13.图是主要的人体体温调节机制图,回答下列问题。
(1)人体能够维持体温稳定,是因为机体的 两个生理过程保持动态平衡的结果。
(2)人体体温调节中枢位于 。
(3)骨骼肌战栗(俗称“打冷战”)是人体对寒冷刺激的反应,此反射属于 调节。骨骼肌在反射弧中属于 。
(4)实际上,图中虚线未列出的肾上腺也参与了体温调节过程。肾上腺的分泌物能够控制血管舒张,这属于 调节。
14.(2023八上·义乌期末)“发热、乏力、干咳”是新冠肺炎的主要症状,为了防控新冠肺炎,对进出村镇、小区的人员进行体温检测,发现有体温异常者必须立刻上报。下图所示为人体体温调节的示意图,请回答下列问题:
(1)图中T—E—N—F—A途径表示 过程(填“激素调节”或“神经调节”)。
(2)某新冠肺炎患者的体温在24h内都处于39℃,若A、C分别表示产生和散失的热量,则这24h内A C(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(3)甲、乙两图表示外界气温改变时,皮肤中血管的舒缩情况。其中表示外界气温较低时,此时散热方式为 。
15.(2023八上·南浔期末)分析有关实验过程,回答问题。
小白鼠是恒温动物,为了探究调节体温的中枢是否为下丘脑,某科学兴趣组制订了以下实验方案:
提出假设:下丘脑是调节体温的主要中枢
实验过程:
①取性别和年龄相同的、健康的、生理状况一致的数十只成年小白鼠,分成甲组、乙组;
②用一定的方法控制甲组鼠的下丘脑不参与工作,乙组鼠不做处理;
③先测定甲、乙两组小白鼠的体温并记录;
④(待填);
⑤在相对安静的条件下观察24小时,每隔4小时分别测量一次体温,并做好记录。
请分析回答:
(1)恒温动物当环境温度明显降低时,其体温将 ;
A.大幅降低 B.相对稳定 C.波动很大
(2)写出实验过程第4步的操作过程 ;
(3)相关预测与分析:若假设成立,观察到的实验现象是 。
16.(2022八上·舟山月考)科学家分析了北极熊的毛,发现它并非白色,而是一根根中空而透明小光导管,它不仅能防水隔热,而且只有紫外线才能通过,是北极熊收集热量的天然工具,对生活在寒冷极地的北极熊的体温调节起到了很大的作用。请根据材料回答问题:
(1)北极熊空心的毛具有防水隔热及吸收紫外线的特点,有利于北极熊_________;
A.增加产热 B.减少散热 C.吸收热量 D.增加散热
(2)维持北极熊身体的产热和散热平衡的体温调节中枢跟人体一样位于 。
(3)由于全球变暖冰层变薄开裂,北极熊为了获取食物,常从一块浮冰跳到另一块浮冰。如果一只北极熊跳上一块浮冰后,浮冰仍然处于漂浮状态,则浮冰受到的浮力 (选填“变大”、“变小”或“不变”)
(4)如图,一只体重为7210牛的北极熊,要在露出海面部分体积不小于多少立方米的浮冰上活动,才能确保北极熊整个身体露出水面 。(写出计算过程,ρ海水=1.03×103kg/m3)
17.人体在不同的外界环境中,对热的感觉有不同的程度,散热越困难时往往会感觉到越热,人的热感与气温、相对湿度的关系如图所示。据图判断,在25 ℃和35 ℃时,哪种气温下相对湿度对人体的热感影响较大 并综合运用所学知识对这两种温度时,相对湿度对人体的热感影响情况作出解释。
18.(2023八上·温州期末)今年夏天,持续性的高温天气致使全国多地出现“热射病”患者。为了解热射病的成因,小明查阅资料,得到如下信息:
材料一:热射病是最严重的中暑,其突出病症有高热(体温超过40℃)、少汗或无汗、意识模糊等,严重者会危及生命。
材料二:热射病多发于高湿高温(气温超过37℃)天气,常见群体之一为高强度体力劳动者。
材料三:不同环境温度下,人的身体反应如右表。
环境温度/℃ 身体反应
33 汗腺开始排汗
35 心跳加快,出汗增多
39 汗腺濒临衰竭
结合上述信息并运用体温调节的相关知识,对热射病的成因作出解释。
思维导图
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
课后巩固
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)