第一節(jié)冷熱不均引起大氣運(yùn)動教案.doc

1、第二章：地球上的大氣 第一節(jié)：冷熱不均引起大氣運(yùn)動秦安二中高一級地理備課組教學(xué)目標(biāo) 一、知識目標(biāo) 1、使學(xué)生了解大氣的受熱過程，理解地面是近地面大氣主要、直接的熱源。2、了解大氣運(yùn)動的能量來源、大氣運(yùn)動的根本原因。3、使學(xué)生要會敘述熱力環(huán)流的形成過程，理解地表冷熱不均引起的大氣運(yùn)動，理解水平氣壓梯度力是風(fēng)形成的原動力和直接原因。4、使學(xué)生了解水平氣壓梯度力、地轉(zhuǎn)偏向力、近地面摩擦力對大氣水平運(yùn)動的影響，理解大氣運(yùn)動的根本原因，大氣環(huán)流的形成。5、在等壓線圖上表示實(shí)際大氣中的風(fēng)向。二、能力目標(biāo)1、培養(yǎng)學(xué)生讀圖、析圖、繪圖能力，提高綜合分析問題以及運(yùn)用地理知識解決實(shí)際問題的能力。2、學(xué)生要會運(yùn)用簡

2、單的等壓線分布圖，分析、判斷風(fēng)向。3、通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，使學(xué)生的觀察力、推理和空間想象能力得到發(fā)展。三、德育目標(biāo)1、培養(yǎng)學(xué)生勇于探索、不怕困難的心理品質(zhì)，對學(xué)生進(jìn)行辯證唯物主義思想教育。2、使學(xué)生認(rèn)識大氣運(yùn)動與人們生活和生產(chǎn)活動的關(guān)系，明確人類活動應(yīng)如何趨利避害。3能將所學(xué)知識運(yùn)用于實(shí)際，服務(wù)于社會。教學(xué)重點(diǎn)1、熱力環(huán)流的形成過程。2、大氣運(yùn)動的基本形式及大氣水平運(yùn)動的幾種作用力。教學(xué)難點(diǎn)1、熱力環(huán)流的動態(tài)過程引起的等壓面的彎曲方向。2、影響大氣水平運(yùn)動的“三力”及其作用下的風(fēng)向。課時安排2課時教學(xué)過程第一課時新課導(dǎo)入我們學(xué)習(xí)了行星地球，知道地球是宇宙中一顆既普通又特殊的天體。 提問引導(dǎo)：1、

3、為什么說地球是一個普通的天體？ 2、為什么說地球是顆特殊的天體？如果地球上沒有大氣，也就沒有生物界，沒有人類及其賴以生存的自然環(huán)境。大氣是自然地理環(huán)境中最活躍的組成部分。我們從這節(jié)課開始探討地球上的大氣。介紹 圍繞在地球周圍的厚厚的大氣，不僅提供了動植物維持生命活動所需要的各種氣體，而且還是地球上生物生存不可缺少的保護(hù)層。同時，大氣中進(jìn)行著各種不同的物理過程，產(chǎn)生著各種不同的物理現(xiàn)象，它們對自然地理環(huán)境的形成和變化具有深刻的影響，對人類的生產(chǎn)和生活也具有重大作用。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

4、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。問題導(dǎo)思大氣中的一切物理過程都伴隨著能量的轉(zhuǎn)換，請閱讀教材圖2.1大氣的受熱過程，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？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

5、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

6、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。探究活動 結(jié)合我們剛才介紹的大氣的受熱過程，思考完成教材29 頁活動：“月球表面和地球表面受熱過程比較”，通過該活動讓學(xué)生思考大氣逆輻射的作用，理解大氣逆輻射對地表晝夜溫差的減緩作用，進(jìn)一步認(rèn)識大氣對地面的保溫作用。探討學(xué)案探究點(diǎn)一大氣的受熱過程導(dǎo)引、思考、思考我們?nèi)粘Ｉ钪袩诲侀_水時，鍋里沸騰的開水，中間水向上冒，鍋邊水往下沉，并思考探討學(xué)案探究點(diǎn)二?？偨Y(jié)、引導(dǎo)、學(xué)生活動 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：熱力環(huán)流由于地面冷熱不均而形成的空氣環(huán)流，稱為熱力環(huán)流。

7、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P30圖2.3，思考熱力環(huán)流的形成原理？點(diǎn)評 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

8、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。由于同一水平面上的A、B、C點(diǎn)三地氣壓不再相等，等壓面也不再是水平面，在A處往上移，在B、C處往下移，就形成了彎曲的等壓面。空間氣壓值相等各點(diǎn)所組成的面，稱為等壓面。等壓面凸起的地方是高壓區(qū)，等壓面下凹的地方是低壓區(qū)。特

9、別注意：氣壓、氣溫、高度三者之間的關(guān)系。一般情況 同一高度 氣溫高、氣壓低氣溫低、氣壓高不同高度 越往高、氣壓越低近地面氣壓的高低與高空相反 小結(jié)太陽輻射冷熱不均空氣垂直運(yùn)動空氣水平運(yùn)動同一水平面氣壓差異根本原因直接原因熱力環(huán)流大氣運(yùn)動最簡單形式探究、討論、拓展請同學(xué)們探討30頁活動3并做以下思考：某城市為我國重要的鋼鐵、化學(xué)工業(yè)基地，該城工業(yè)區(qū)、商業(yè)、文化及住宅區(qū)的分布如簡圖所示，住在該城的居民們發(fā)現(xiàn)，白天商業(yè)、文化和住宅區(qū)的大氣污染現(xiàn)象會加劇，每到夜晚則減輕，請分析其原因。還有，該城市是新興工業(yè)城市，這里的老居民們說，現(xiàn)在一年中陰天的日子比過去多了，請分析其現(xiàn)象及原因。教師點(diǎn)評 以上內(nèi)容，

10、結(jié)合其地理位置，可做如下分析：白天，山坡地面接受太陽輻射后溫度升高、地面長波輻射增強(qiáng)，山坡上的空氣因?yàn)槭艿孛骈L波輻射后增溫并膨脹上升，這樣，白天就出現(xiàn)沿山坡向上爬升的氣流，這股氣流也就把谷底工業(yè)區(qū)排放的大氣污染物帶到坡面上部的文化、商業(yè)和住宅區(qū)，加劇了污染。而到了晚上，山坡首先降溫，山坡上的氣流變?yōu)槭湛s下沉，工業(yè)區(qū)的污染物被抑制上升，商業(yè)、文化和住宅區(qū)的污染則得到減輕。因此，這一城市的住宅區(qū)的大氣污染現(xiàn)象，白天加劇，夜晚減輕。這一原理，指大氣在山谷與山坡之間的環(huán)流運(yùn)動，我們習(xí)慣稱之為山谷環(huán)流，也即山谷風(fēng)。第二問的分析：該市是工業(yè)區(qū)，工廠建成后，工廠在生產(chǎn)過程中向大氣中排放的大量固體雜質(zhì)成為水汽

11、的凝結(jié)核，凝結(jié)核的增多使城市上空的水汽更容易發(fā)生凝結(jié)現(xiàn)象，因此，這一地區(qū)的陰天也就多了。提問引導(dǎo)1大氣環(huán)流形成的根本原因是什么？2說說城市風(fēng)、山谷風(fēng)、海陸風(fēng)的風(fēng)向及變化。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。導(dǎo)學(xué) 請同學(xué)們先來猜個謎語：看不見來摸不到，四面八方到處跑，跑過江河水生波，穿過森林樹呼嘯。打一自然現(xiàn)象，然后閱讀教材P3132內(nèi)容，思考回答：1、形成風(fēng)的直接原因是什么？100610081010(hPa)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？3、試說明風(fēng)

12、的形成過程及其風(fēng)在不同力的作用下，風(fēng)向的變化情況?？偨Y(jié)講解10021010100810061004(北半球)等壓線水平氣壓梯度力氣壓梯度力（1）氣壓梯度：單位距離間的氣壓差。（2）水平氣壓梯度力：促使大氣由高氣壓區(qū)流向低氣壓區(qū)的力。方向：垂直于等壓線，由高壓指向低壓；100610081010(hPa)水平氣壓梯度力水平地轉(zhuǎn)偏向力大小：與氣壓梯度成正比；2水平地轉(zhuǎn)偏向力只改變風(fēng)向，不改變風(fēng)速（1）方向：北半球右偏、南半球左偏；（2）判定：（北半球）背風(fēng)而立，高壓在右，低壓在左。（南半球）背風(fēng)而立，高壓在左，低壓在右。3摩擦力既改變風(fēng)向，又改變風(fēng)速（1）方向：與運(yùn)動方向相反（2）可以減小風(fēng)速討論

13、我們剛才介紹了影響大氣的水平運(yùn)動風(fēng)的三種作用力，請大家思考是否所有位置的風(fēng)都受到這三種力的影響呢？點(diǎn)評 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？點(diǎn)評 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

14、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

15、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。承轉(zhuǎn)講解 實(shí)際在近地面還存在摩擦力，這種再加上摩擦力的作用下，風(fēng)向又表現(xiàn)為一種新的情形。我們已經(jīng)介紹了摩擦力是指地面與空氣之間，以及運(yùn)動狀況不同的空氣之間互相作用而產(chǎn)生的阻力。近地面的大氣層里平直等壓線的情況下，當(dāng)水平氣壓梯度力與地轉(zhuǎn)偏向力和摩擦力兩種力的合力達(dá)到平衡時，形成斜穿等壓線吹的風(fēng)，這便是近地面風(fēng)的

16、情況。請同學(xué)們讀教材P32圖2.7，討論圖中風(fēng)向的形成。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。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

17、摩擦力與風(fēng)向相反三個力共同作用時，與等壓線斜交，（北半球）背風(fēng)而立，高壓在右，低壓在左課后練習(xí)1讀下圖，完成下列要求。(1)在等壓線圖中A點(diǎn)處，繪出近地面的形成風(fēng)向和受力情況(北半球)。(2)一般摩擦力的影響可達(dá)離地面1500米左右的高度，在這個范圍內(nèi)的風(fēng)向 等壓線。摩擦力愈大，風(fēng)向與等壓線之間的夾角 。(3)越往高空，風(fēng)向與等壓線之間的夾角 。(4)風(fēng)速隨高度增加而 。讀右圖，完成下列要求(這是一道高考題)。(1)在圖上畫出有摩擦力時，A點(diǎn)空氣勻速運(yùn)動的方向V。(2)回答：F1是 力，它與 方向 ；F2是 力，它與 方向 ；F3是 力，它與 方向 。參考答案1、(1)見右圖，其中F1是水平氣

18、壓梯度力，F(xiàn)2是地轉(zhuǎn)偏向力，F(xiàn)3是摩擦力，V是風(fēng)向 (3)斜穿 越大 (4)越小 (5)增加2、(1)如下圖所示(2)水平氣壓梯度 等壓線 垂直 地轉(zhuǎn)偏向 空氣運(yùn)動 垂直 摩擦 空氣運(yùn)動 相反讀右圖，完成下列要求：課后作業(yè)：完成學(xué)案板書設(shè)計教學(xué)反思學(xué)案參考課前準(zhǔn)備區(qū)太陽輻射能吸收反射太陽輻射能地面輻射大氣逆輻射高低緯度間的溫度差異地面冷熱不均上升低高下沉高低氣壓高氣壓低受熱上升下沉氣壓水平氣壓梯度水平風(fēng)直接垂直于高低垂直右左相反垂直于平行于斜交課堂活動區(qū)探究點(diǎn)一1太陽輻射穿過大氣時，大氣吸收、反射太陽輻射，對太陽輻射產(chǎn)生削弱作用。2由圖可知，大氣的受熱和保溫過程可以概括為三個階段：(1)“太陽

19、暖大地”：太陽輻射能是地球最主要的能量來源。太陽輻射在穿過大氣層時，大氣對太陽輻射起削弱作用，小部分能量被吸收(臭氧和氧原子吸收大部分波長較短的紫外線，水汽和二氧化碳吸收一部分波長較長的紅外線)和反射(云層和大顆粒塵埃反射作用較強(qiáng))，大部分透過大氣射到地面，地面因吸收太陽輻射能而增溫。(2)“大地暖大氣”：地面增溫的同時向外輻射熱量。相對于太陽短波輻射，地面輻射是長波輻射，除少數(shù)透過大氣返回宇宙空間外，絕大部分被近地面大氣中的水汽和二氧化碳吸收，使大氣增溫。(3)“大氣還大地”：大氣在增溫的同時，也向外輻射熱量，既向上輻射，也向下輻射，其中大部分射向地面，稱為大氣逆輻射，大氣逆輻射把熱量還給地面，在一定程度上補(bǔ)償了地面輻射損失的熱量，對地面起到了保溫作用?？祭骄?D露的形成必須有近地面大氣降溫這一過程，天氣晴朗，云量少，大氣逆輻射弱，近地面降溫快，易形成霧或露。探究點(diǎn)二1由于地面冷熱不均而形成的空氣環(huán)流，稱為熱力環(huán)流。2熱力環(huán)流的形成過程熱力環(huán)流是由于近地面冷熱不均而形成的一種環(huán)流形式，結(jié)合等壓面示意圖對其形成過程分析如下：可簡單歸納為：近地面冷熱不均氣流的垂直運(yùn)動(上升或下沉)近地面和高空在水平面上氣壓差異