大氣的水平運(yùn)動(dòng) 教學(xué)設(shè)計(jì).doc

.第三節(jié) 大氣環(huán)境第3節(jié) 大氣的水平運(yùn)動(dòng)【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、理解風(fēng)的成因，能夠判斷高空與近地面大氣的風(fēng)向與風(fēng)力【教學(xué)重點(diǎn)】1、判讀高空與近地面大氣的風(fēng)向與風(fēng)力【教學(xué)難點(diǎn)】1、判讀高空與近地面大氣的風(fēng)向與風(fēng)力【課時(shí)】1課時(shí)【教學(xué)準(zhǔn)備】學(xué)案、教學(xué)設(shè)計(jì)、課件、學(xué)情分析 【教學(xué)環(huán)節(jié)】【新課引入】大氣既然要運(yùn)動(dòng)，從物理學(xué)的角度來理解，肯定會有力的作用。那么到底是什么力促使大氣運(yùn)動(dòng)的呢？什么是水平氣壓梯度呢？同一水平面上單位距離間的氣壓差叫做水平氣壓梯度。氣壓的高低是在同一水平面上進(jìn)行比較的。那么什么是水平氣壓梯度力？只要在水平面上存在著氣壓梯度，就會產(chǎn)生促使大氣由高氣壓區(qū)流向低氣壓區(qū)的力，即水平氣壓梯度力。氣壓梯度力，就是促使大氣由高壓區(qū)流向低壓區(qū)的力，是使大氣產(chǎn)生水平運(yùn)動(dòng)的原動(dòng)力，是形成風(fēng)的直接原因，其方向是沿垂直于等壓線的方向，由高壓指向低壓。在這里我們已經(jīng)找到了能使大氣由高壓指向低壓的假想的一個(gè)力水平氣壓梯度力。若僅受這個(gè)力的作用大氣將怎樣運(yùn)動(dòng)？ 分析一個(gè)力(水平氣壓梯度力)作用下，大氣運(yùn)動(dòng)的方向和速度：大氣運(yùn)動(dòng)的速度是由什么決定的？水平氣壓梯度力的大小。水平氣壓梯度力的大小由誰決定？水平氣壓梯度力的大小取決于氣壓梯度，氣壓梯度越大，水平氣壓梯度力越大；反之越小。水平氣壓梯度力的方向應(yīng)該是怎樣的？水平氣壓梯度力的方向是垂直于等壓線，并由高壓指向低壓。師生總結(jié)得出結(jié)論：風(fēng)向：垂直等壓線，并指向低壓；風(fēng)速：氣壓梯度越大，水平氣壓梯度力越大，風(fēng)速也就越大。板書：水平氣壓梯度力原動(dòng)力垂直等壓線高壓指向低壓以上我們分析了只受水平氣壓梯度力的作用的大氣運(yùn)動(dòng)，然而現(xiàn)實(shí)中大氣的運(yùn)動(dòng)并非只受一個(gè)力的影響，當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，馬上要受到地轉(zhuǎn)偏向力的作用，在水平氣壓梯度力和地轉(zhuǎn)偏向力的共同作用下，大氣將如何運(yùn)動(dòng)呢？師繪制或投影板圖，引導(dǎo)學(xué)生分析受兩個(gè)力作用時(shí)，大氣的水平運(yùn)動(dòng)方向。如下圖：圖中表示了北半球平直等壓線的情況。初始狀態(tài)時(shí)，空氣質(zhì)點(diǎn)垂直于等壓線運(yùn)動(dòng)（按水平氣壓梯度力的方向），最終狀態(tài)時(shí)，風(fēng)向平行于等壓線，這個(gè)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(gè)過程中，空氣質(zhì)點(diǎn)始終是按兩個(gè)力的合力方向運(yùn)動(dòng)。在北半球，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，空氣運(yùn)動(dòng)不再偏轉(zhuǎn)而做慣性運(yùn)動(dòng)，形成了平行于等壓線的穩(wěn)定的風(fēng)。這種風(fēng)在高空平直等壓線的狀況下是實(shí)際存在的，按照這種規(guī)律，我們可以對高空飛行的物體進(jìn)行風(fēng)向及氣壓之間的判斷，即北半球，人背風(fēng)而立，低壓在左，高壓在右。板書：近地面的風(fēng)除了受水平氣壓梯度力和地轉(zhuǎn)偏向力的共同作用外，還會受到摩擦力的影響，其風(fēng)向還能與高空大氣的風(fēng)向相同嗎？那近地面的風(fēng)又會是怎樣的呢？投影：在水平氣壓梯度力、地轉(zhuǎn)偏向力和摩擦力共同作用下的北半球風(fēng)向示意圖。（引導(dǎo)學(xué)生探究分析）在近地面，大氣的水平運(yùn)動(dòng)受哪幾個(gè)力的作用？在近地面，大氣的水平運(yùn)動(dòng)受到三個(gè)力的作用：水平氣壓梯度力、地轉(zhuǎn)偏向力和摩擦力。摩擦力的方向與風(fēng)向是什么關(guān)系？永遠(yuǎn)和風(fēng)向相反。摩擦力對風(fēng)速有沒有影響？大氣的水平運(yùn)動(dòng)受水平氣壓梯度力和地轉(zhuǎn)偏向力共同作用時(shí)，風(fēng)向與等壓線平行。那么北半球近地面大氣的水平運(yùn)動(dòng)同時(shí)受到水平氣壓梯度力、地轉(zhuǎn)偏向力和摩擦力三個(gè)力的作用時(shí)，風(fēng)向又會發(fā)生怎樣的偏轉(zhuǎn)呢？風(fēng)向與等壓線之間有一個(gè)夾角。風(fēng)向與等壓線是否一定有一個(gè)夾角呢？我們可以用反證法來推證。若不斜穿等壓線，則可能有一種情況，即垂直于等壓線或平行于等壓線，而這兩種情況都不能使三個(gè)力達(dá)到平衡。 事實(shí)上，大氣在水平氣壓梯度力和地轉(zhuǎn)偏向力的共同作用下，風(fēng)向與等壓線平行。此時(shí)若再加上摩擦力的影響，風(fēng)向一定不再與等壓線平行，而是斜穿等壓線吹的。