人教版高一地理必修12.1冷熱不均引起的大氣運(yùn)動 教案

2.1 冷熱不均引起的大氣運(yùn)動教學(xué)目標(biāo)：1知識目標(biāo)：運(yùn)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(fēng)向的判讀。 2德育目標(biāo)：通過對大氣運(yùn)動的學(xué)習(xí)，理解常見的自然現(xiàn)象，從而建立科學(xué)的自然觀及正確的環(huán)境觀。3能力目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、讀書能力、分析綜合思維能力等學(xué)習(xí)能力。教學(xué)重點(diǎn)：1.大氣的受熱過程；2.熱力環(huán)流中大氣的運(yùn)動過程；3.風(fēng)向的判斷教學(xué)難點(diǎn)：1.大氣的保溫作用；2.冷熱不均引起的大氣運(yùn)動過程；教學(xué)過程：（方法引導(dǎo)：科學(xué)的探究過程是指類似于科學(xué)家進(jìn)行科學(xué)探究過程，具體包括：提出問題、做出假設(shè)、尋找證據(jù)、證明觀點(diǎn)、交流觀點(diǎn)、形成新觀點(diǎn)、產(chǎn)生新問題。）導(dǎo)入新課：用“溫室效應(yīng)”的是與非導(dǎo)入。在人們的印象中溫室效應(yīng)總是與災(zāi)難聯(lián)系在一起，以至于人們都欲除之而后快。其實(shí)“溫室效應(yīng)”并不可怕，相反它還是地球上眾多生命的保護(hù)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(jī)器，日夜不停地運(yùn)動著。它的運(yùn)動形式多種多樣，范圍有大有小，正是這種不停的大氣運(yùn)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(yùn)動，以及怎樣運(yùn)動這是我們這一節(jié)課要學(xué)習(xí)的內(nèi)容。板書： 第一節(jié)：冷熱不均引起大氣運(yùn)動一、大氣的受熱過程指導(dǎo)學(xué)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(fù)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(qiáng)部分的波長的關(guān)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(xué)生回答：略總結(jié)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(dá)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(dá)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(yùn)動狀態(tài)。4、物體的溫度越高，輻射中最強(qiáng)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?yàn)榕c地面輻射方向相反，稱為大氣逆輻射。過渡：結(jié)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(diǎn)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(jìn)入火堆的原理是什么呢？學(xué)生回答：略總結(jié)講解：以上這兩種現(xiàn)象都是由于中間和四周受熱不均而形成的熱力環(huán)流現(xiàn)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(yùn)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(xué)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(diǎn)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(yùn)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(dǎo)致空氣水平運(yùn)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?nèi)粘Ｉ钪校瑹崃Νh(huán)流是自然界常見一個自然現(xiàn)象。請你注意觀察和思考自己身邊熱力環(huán)流的實(shí)際例子。海陸風(fēng)是熱力環(huán)流在自然界的具體體現(xiàn)。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(zhì)差異，海洋熱容量大，陸地?zé)崛萘啃。虼?，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(chǎn)生了冷熱差異，近地面風(fēng)由海洋吹向陸地；夜晚，陸地降溫較快，海洋降溫較慢，從而產(chǎn)生了冷熱差異，近地面風(fēng)由陸地吹向海洋。承轉(zhuǎn)：如果將陸地?fù)Q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(fēng)，他們是怎么形成的呢？探究：城市風(fēng)對改善城市空氣質(zhì)量有益處嗎？為什么？承轉(zhuǎn): 通過上節(jié)課的學(xué)習(xí)已經(jīng)知道，大氣運(yùn)動有兩種基本形式；水平運(yùn)動和垂直運(yùn)動，其中對我們影響最大的是大氣的水平運(yùn)動，也就是風(fēng)。今天我們專門來學(xué)習(xí)它。板書:三、大氣的水平運(yùn)動風(fēng)指導(dǎo)讀書:請同學(xué)們閱讀教材P3334內(nèi)容，思考回答：1.形成風(fēng)的直接原因是什么？2.受哪個力的作用下，風(fēng)向與等壓線是平行的？這種風(fēng)向在什么地方存在？板書:（二）不同部位的風(fēng)1.高空大氣中的風(fēng)向講解:在理想狀態(tài)下，空氣質(zhì)點(diǎn)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(fēng)向應(yīng)該與氣壓梯度力的方向一致，即風(fēng)向垂直于等壓線。討論:在實(shí)際生活中，空氣質(zhì)點(diǎn)還受地轉(zhuǎn)偏向力因素的影響，在水平氣壓梯度力和地轉(zhuǎn)偏向力的共同作用下的風(fēng)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”?！皫煛敝x，現(xiàn)在泛指從事教育工作或是傳授知識技術(shù)也或是某方面有特長值得學(xué)習(xí)者?！袄蠋煛钡脑獠⒎怯伞袄稀倍稳荨皫煛薄！袄稀痹谂f語義中也是一種尊稱，隱喻年長且學(xué)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(dāng)然不是今日意義上的“教師”，其只是“老”和“師”的復(fù)合構(gòu)詞，所表達(dá)的含義多指對知識淵博者的一種尊稱，雖能從其身上學(xué)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(xué)生回答:略.總結(jié)講解:大氣是在自轉(zhuǎn)的地球上作水平運(yùn)動的，所以當(dāng)大氣一開始運(yùn)動，馬上就受到地轉(zhuǎn)偏向力的影響，使風(fēng)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(zhuǎn)偏向力作用下形成的風(fēng)，請同學(xué)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(zhì)點(diǎn)垂直等壓線運(yùn)動(按水平氣壓梯度力的方向)。最終狀態(tài)時，風(fēng)向平行于等壓線。這個過程是水平氣壓梯度力和水平地轉(zhuǎn)偏向力逐步建立平衡的過程，在這個過程中，空氣質(zhì)點(diǎn)始終是按兩個力的合力方向運(yùn)動，而水平地轉(zhuǎn)偏向力始終是垂直于運(yùn)動方向的右側(cè)，所以使得風(fēng)向不斷地右偏。最后，風(fēng)向平行于等壓線，此時，水平氣壓梯度力與水平地轉(zhuǎn)偏向力大小相等，方向相反，其合力為零，達(dá)到平衡狀態(tài)，空氣運(yùn)動不再偏轉(zhuǎn)而作慣性運(yùn)動，形成了平行于等壓線吹的穩(wěn)定的風(fēng)。通常把這種穩(wěn)定的風(fēng)叫地轉(zhuǎn)風(fēng)，因?yàn)樗豢紤]了氣壓梯度力和地球自轉(zhuǎn)的影響，所以叫地轉(zhuǎn)風(fēng)。地轉(zhuǎn)風(fēng)是大氣運(yùn)動最簡單的情況，它在高空平直等壓線的情況下是實(shí)際存在的。依此原理，可以推導(dǎo)出風(fēng)與氣壓場之間的關(guān)系：人背風(fēng)而立，低壓在左，高壓在右，通常稱之為風(fēng)壓定律。所以，高空大氣中的風(fēng)向，是氣壓梯度力和地轉(zhuǎn)偏向力共同作用的結(jié)果，風(fēng)向與等壓線平行。在這個形成過程中，地轉(zhuǎn)偏向力只改變風(fēng)的風(fēng)向，不能改變風(fēng)的速度。學(xué)生回答:略.板書:2、近地面的風(fēng)請同學(xué)們讀教材P34圖2.7，并且在圖上畫出地轉(zhuǎn)偏向力和摩擦力的合力。從圖中可以看出，因?yàn)槟Σ亮τ肋h(yuǎn)和運(yùn)動方向相反，即與風(fēng)向相反，而水平地轉(zhuǎn)偏向力又在運(yùn)動方向右側(cè)90，即與風(fēng)向垂直，所以，摩擦力與水平地轉(zhuǎn)偏向力的合力和水平氣壓梯度力達(dá)到平衡時，風(fēng)是斜穿等壓線吹的。即風(fēng)向與等壓線之間成一夾角。摩擦力對風(fēng)有阻礙作用，可以減小風(fēng)速。所以，摩擦力既影響風(fēng)向，又影響風(fēng)速。課堂小結(jié):三個力與風(fēng)向的關(guān)系作用在大氣上的力力的方向風(fēng)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(zhuǎn)偏向力垂直于風(fēng)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(fēng)而立，高壓在右，低壓在左摩擦力宋以后，京師所設(shè)小學(xué)館和武學(xué)堂中的教師稱謂皆稱之為“教諭”。至元明清之縣學(xué)一律循之不變。明朝入選翰林院的進(jìn)士之師稱“教習(xí)”。到清末，學(xué)堂興起，各科教師仍沿用“教習(xí)”一稱。其實(shí)“教諭”在明清時還有學(xué)官一意，即主管縣一級的教育生員。而相應(yīng)府和州掌管教育生員者則謂“教授”和“學(xué)正”?！敖淌凇薄皩W(xué)正”和“教諭”的副手一律稱“訓(xùn)導(dǎo)”。于民間，特別是漢代以后，對于在“?！被颉皩W(xué)”中傳授經(jīng)學(xué)者也稱為“經(jīng)師”。在一些特定的講學(xué)場合，比如書院、皇室，也稱教師為“院長、西席、講席”等。與風(fēng)向相反一般說來，“教師”概念之形成經(jīng)歷了十分漫長的歷史。楊士勛（唐初學(xué)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(shí)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(dāng)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(shí)的“教師”，因?yàn)椤敖處煛北仨氁忻鞔_的傳授知識的對象和本身明確的職責(zé)。三個力共同作用時，與等壓線斜交，（北半球）背風(fēng)而立，高壓在右，低壓在左與當(dāng)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(xué)，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(xué)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(xué)堂里的先生則稱為“教師”或“教習(xí)”。可見，“教師”一說是比較晚的事了。如今體會，“教師”的含義比之“老師”一說，具有資歷和學(xué)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(jié)：一二、熱力環(huán)流：三種常見的熱力環(huán)流：海陸風(fēng)、山谷風(fēng)、城市風(fēng)三、大氣的