人教版高一地理必修12.1冷熱不均引起的大氣運動 教案

2.1 冷熱不均引起的大氣運動教學目標：1知識目標：運用圖示說明大氣的受熱過程，理解熱力環(huán)流的形成，并能解釋自然界中的熱力環(huán)流。理解風向的判讀。 2德育目標：通過對大氣運動的學習，理解常見的自然現象，從而建立科學的自然觀及正確的環(huán)境觀。3能力目標：培養(yǎng)學生觀察能力、讀書能力、分析綜合思維能力等學習能力。教學重點：1.大氣的受熱過程；2.熱力環(huán)流中大氣的運動過程；3.風向的判斷教學難點：1.大氣的保溫作用；2.冷熱不均引起的大氣運動過程；教學過程：（方法引導：科學的探究過程是指類似于科學家進行科學探究過程，具體包括：提出問題、做出假設、尋找證據、證明觀點、交流觀點、形成新觀點、產生新問題。）導入新課：用“溫室效應”的是與非導入。在人們的印象中溫室效應總是與災難聯系在一起，以至于人們都欲除之而后快。其實“溫室效應”并不可怕，相反它還是地球上眾多生命的保護神，是地球上生命賴以生存的必要條件，這是為什么呢？我們這節(jié)課了解這個問題。板書： 第二章 地球上的大氣 過渡：地球周圍的大氣好像一部巨大的機器，日夜不停地運動著。它的運動形式多種多樣，范圍有大有小，正是這種不停的大氣運動，形成了地球上不同地區(qū)的天氣和氣候。大氣為什么會運動，以及怎樣運動這是我們這一節(jié)課要學習的內容。板書： 第一節(jié)：冷熱不均引起大氣運動一、大氣的受熱過程指導學生讀書：請閱讀教材大氣的受熱過程部分，思考：1、地球大氣最重要的能量來源是什么？2、復述大氣的增溫原理？3、近地面大氣主要、直接的熱源是什么？4、物體的溫度與輻射中最強部分的波長的關系？太陽輻射和地面輻射分別為何種類型？5、何為大氣逆輻射？學生回答：略總結講解：1、地球大氣最重要的能量來源是太陽輻射能。 2、投射到地球上的太陽輻射能，要穿過厚厚的大氣，才能到達地球表面。太陽輻射能在傳播過程中，部分被大氣吸收或反射，大部分到達地面，并被地面反射和吸收。地面吸收太陽輻射能而增溫，同時又以長波輻射的形式把熱量傳遞給大氣。這種輻射熱交換是大氣增溫的最重要方式(圖21)。3、近地面大氣主要、直接的熱源是地面。從大氣的受熱過程來看，地球大氣對太陽短波輻射吸收得較少，大部分太陽輻射能夠透過大氣射到地面；而大氣對地面長波輻射吸收得卻比較多，地面輻射放出的絕大部分熱量能夠被大氣截留下采。大氣的受熱過程影響著大氣的熱狀況、溫度分布和變化，制約著大氣的運動狀態(tài)。4、物體的溫度越高，輻射中最強部分的波長越短；反之則越長。由于地球表面的溫度比太陽低得多，所以地面輻射的波長比太陽輻射長得多。相對于太陽短波輻射來說，地面輻射為長波輻射。5、大氣在增溫的同時，也向外輻射熱量。大氣輻射的方向既有向上的，也有向下的。大氣輻射中向下的部分，因為與地面輻射方向相反，稱為大氣逆輻射。過渡：結合我們剛才介紹的大氣的受熱過程，思考我們大家觀察到的燒一鍋開水時，鍋里沸騰的開水，中間水向上冒，鍋邊水往下沉。點燃一小堆紙時，紙片和灰燼從火堆上升，在空中流向四周，又從火堆四周下沉，然后又進入火堆的原理是什么呢？學生回答：略總結講解：以上這兩種現象都是由于中間和四周受熱不均而形成的熱力環(huán)流現象。這就是我們今天要講的第二個問題：板書：二、熱力環(huán)流說明：由于地面冷熱不均而形成的空氣環(huán)流，稱為熱力環(huán)流。它是大氣運動的一種最簡單的形式。那么熱力環(huán)流的具體過程是怎樣的呢？請大家閱讀教材P32，思考熱力環(huán)流的形成原理？學生回答：略演示熱力環(huán)流的形成過程。講解：下面我們就這兩幅圖一起來分析一下熱力環(huán)流的動態(tài)過程。(1)若A、B、C三地(如左上圖)受熱均勻，則三地氣溫相同；三地氣壓相同；三地氣壓隨高度遞減的規(guī)律相同；三地上空同一水平面上各點的氣壓相等，等壓面為互相平行的水平面。(2)若A地受熱(如右上圖)，則A地氣溫較高，B、C兩地氣溫較低；A地空氣受熱膨脹上升，B、C兩地空氣相對冷卻下沉，引起空氣的垂直運動；A地近地面空氣膨脹上升，密度減小，氣壓降低，B、C兩地近地面空氣相對冷卻下沉，密度增大，氣壓升高，三地近地面處同一水平面上的氣壓A地較小，B、C兩地較大，迫使空氣從B、C流向A，導致空氣水平運動，此時三地近地面的等壓面不再是水平面，在氣壓較低的A處，等壓面往下移，在氣壓較高的B、C處，等壓面往上移；A地上空一定高度A處，因上升的空氣聚積密度增大，氣壓比同一水平面上周圍地區(qū)高，B、C處因空氣下沉后密度減小，氣壓比同一水平面上的周圍地區(qū)低，空氣就從氣壓較高的A處流向氣壓較低的B、C處，形成熱力環(huán)流。板書：1.冷熱不均引起的熱力環(huán)流講解：在我們日常生活中，熱力環(huán)流是自然界常見一個自然現象。請你注意觀察和思考自己身邊熱力環(huán)流的實際例子。海陸風是熱力環(huán)流在自然界的具體體現。下面清你利用熱力環(huán)流，完成教材P33活動3指圖解釋：海陸熱力性質差異，海洋熱容量大，陸地熱容量小，因此，海洋升溫降溫較慢，陸地升溫降溫較快。白天，陸地受熱升溫快，海洋受熱升溫慢，從而產生了冷熱差異，近地面風由海洋吹向陸地；夜晚，陸地降溫較快，海洋降溫較慢，從而產生了冷熱差異，近地面風由陸地吹向海洋。承轉：如果將陸地換成山頂，海洋換成山谷，情況會怎么樣呢？提問：城市與郊區(qū)之間也存在著熱力環(huán)流城市風，他們是怎么形成的呢？探究：城市風對改善城市空氣質量有益處嗎？為什么？承轉: 通過上節(jié)課的學習已經知道，大氣運動有兩種基本形式；水平運動和垂直運動，其中對我們影響最大的是大氣的水平運動，也就是風。今天我們專門來學習它。板書:三、大氣的水平運動風指導讀書:請同學們閱讀教材P3334內容，思考回答：1.形成風的直接原因是什么？2.受哪個力的作用下，風向與等壓線是平行的？這種風向在什么地方存在？板書:（二）不同部位的風1.高空大氣中的風向講解:在理想狀態(tài)下，空氣質點只受一個力即水平氣壓梯度力的作用時，水平氣壓梯度力垂直于等壓線，并由高壓指向低壓。如果沒有其他外力的影響，風向應該與氣壓梯度力的方向一致，即風向垂直于等壓線。討論:在實際生活中，空氣質點還受地轉偏向力因素的影響，在水平氣壓梯度力和地轉偏向力的共同作用下的風向又如何呢？“師”之概念，大體是從先秦時期的“師長、師傅、先生”而來。其中“師傅”更早則意指春秋時國君的老師。說文解字中有注曰：“師教人以道者之稱也”。“師”之含義，現在泛指從事教育工作或是傳授知識技術也或是某方面有特長值得學習者?！袄蠋煛钡脑獠⒎怯伞袄稀倍稳荨皫煛??！袄稀痹谂f語義中也是一種尊稱，隱喻年長且學識淵博者?！袄稀薄皫煛边B用最初見于史記，有“荀卿最為老師”之說法。慢慢“老師”之說也不再有年齡的限制，老少皆可適用。只是司馬遷筆下的“老師”當然不是今日意義上的“教師”，其只是“老”和“師”的復合構詞，所表達的含義多指對知識淵博者的一種尊稱，雖能從其身上學以“道”，但其不一定是知識的傳播者。今天看來，“教師”的必要條件不光是擁有知識，更重于傳播知識。學生回答:略.總結講解:大氣是在自轉的地球上作水平運動的，所以當大氣一開始運動，馬上就受到地轉偏向力的影響，使風向逐漸偏離了氣壓梯度力的方向，北半球向右偏，南半球向左偏。這樣在水平氣壓梯度力和水平地轉偏向力作用下形成的風，請同學們讀P34圖2.6。圖上表示了北半球平直等壓線的情況。初始狀態(tài)時，空氣質點垂直等壓線運動(按水平氣壓梯度力的方向)。最終狀態(tài)時，風向平行于等壓線。這個過程是水平氣壓梯度力和水平地轉偏向力逐步建立平衡的過程，在這個過程中，空氣質點始終是按兩個力的合力方向運動，而水平地轉偏向力始終是垂直于運動方向的右側，所以使得風向不斷地右偏。最后，風向平行于等壓線，此時，水平氣壓梯度力與水平地轉偏向力大小相等，方向相反，其合力為零，達到平衡狀態(tài)，空氣運動不再偏轉而作慣性運動，形成了平行于等壓線吹的穩(wěn)定的風。通常把這種穩(wěn)定的風叫地轉風，因為它只考慮了氣壓梯度力和地球自轉的影響，所以叫地轉風。地轉風是大氣運動最簡單的情況，它在高空平直等壓線的情況下是實際存在的。依此原理，可以推導出風與氣壓場之間的關系：人背風而立，低壓在左，高壓在右，通常稱之為風壓定律。所以，高空大氣中的風向，是氣壓梯度力和地轉偏向力共同作用的結果，風向與等壓線平行。在這個形成過程中，地轉偏向力只改變風的風向，不能改變風的速度。學生回答:略.板書:2、近地面的風請同學們讀教材P34圖2.7，并且在圖上畫出地轉偏向力和摩擦力的合力。從圖中可以看出，因為摩擦力永遠和運動方向相反，即與風向相反，而水平地轉偏向力又在運動方向右側90，即與風向垂直，所以，摩擦力與水平地轉偏向力的合力和水平氣壓梯度力達到平衡時，風是斜穿等壓線吹的。即風向與等壓線之間成一夾角。摩擦力對風有阻礙作用，可以減小風速。所以，摩擦力既影響風向，又影響風速。課堂小結:三個力與風向的關系作用在大氣上的力力的方向風向水平氣壓梯度力垂直于等壓線，由高壓指向低壓一個力作用時，垂直于等壓線，由高壓指向低壓水平地轉偏向力垂直于風向，北半球右偏，南半球左偏二個力平衡時，平等于等壓線，（北半球）背風而立，高壓在右，低壓在左摩擦力宋以后，京師所設小學館和武學堂中的教師稱謂皆稱之為“教諭”。至元明清之縣學一律循之不變。明朝入選翰林院的進士之師稱“教習”。到清末，學堂興起，各科教師仍沿用“教習”一稱。其實“教諭”在明清時還有學官一意，即主管縣一級的教育生員。而相應府和州掌管教育生員者則謂“教授”和“學正”?！敖淌凇薄皩W正”和“教諭”的副手一律稱“訓導”。于民間，特別是漢代以后，對于在“?！被颉皩W”中傳授經學者也稱為“經師”。在一些特定的講學場合，比如書院、皇室，也稱教師為“院長、西席、講席”等。與風向相反一般說來，“教師”概念之形成經歷了十分漫長的歷史。楊士勛（唐初學者，四門博士）春秋谷梁傳疏曰：“師者教人以不及，故謂師為師資也”。這兒的“師資”，其實就是先秦而后歷代對教師的別稱之一。韓非子也有云：“今有不才之子師長教之弗為變”其“師長”當然也指教師。這兒的“師資”和“師長”可稱為“教師”概念的雛形，但仍說不上是名副其實的“教師”，因為“教師”必須要有明確的傳授知識的對象和本身明確的職責。三個力共同作用時，與等壓線斜交，（北半球）背風而立，高壓在右，低壓在左與當今“教師”一稱最接近的“老師”概念，最早也要追溯至宋元時期。金代元好問示侄孫伯安詩云：“伯安入小學，穎悟非凡貌，屬句有夙性，說字驚老師?！庇谑强矗卧獣r期小學教師被稱為“老師”有案可稽。清代稱主考官也為“老師”，而一般學堂里的先生則稱為“教師”或“教習”?？梢姡敖處煛币徽f是比較晚的事了。如今體會，“教師”的含義比之“老師”一說，具有資歷和學識程度上較低一些的差別。辛亥革命后，教師與其他官員一樣依法令任命，故又稱“教師”為“教員”。課堂小結：一二、熱力環(huán)流：三種常見的熱力環(huán)流：海陸風、山谷風、城市風三、大氣的