高中地理實驗集錦

1、高中地理實驗集錦 原創(chuàng)2009-07-20 14:43:52 B我頂字號：大中小達(dá)芬奇有句名言“實驗是科學(xué)知識的來源，智慧是實驗的女兒”。地理實驗可培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、思維能力、實際操作能力以及濃厚的科學(xué)興趣、 實事 求是的科學(xué)態(tài)度、嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工作作風(fēng)、堅忍不拔的意志等，這些無疑是素質(zhì)教 育要意之一。從表面上看，地理實驗教學(xué)正在如火如荼地展開； 但作為一線地理 教師我們深知在高中地理實驗教學(xué)方面開展的并不理想。由于高中地理實驗教學(xué)的起步較晚、尚未形成完善的體系，中學(xué)開展地理實驗的條件有限，地理教師實 驗觀念和能力欠缺等原因的影響，當(dāng)前的高中地理實驗教學(xué)中還存在許多問題。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，絕大部分高中教

2、師和學(xué)生只做過12次地理實驗，從未“做”過實驗的比例也不在少數(shù)。地理教育工作者有必要直面問題、探討對策，開發(fā)真正有 價值的地理實驗，構(gòu)建高效、完整的地理實驗教學(xué)體系?；诖耍覍ⅰ翱磥怼?的實驗收集如下，與老師們共享，但其實用性、有效性、可操作性還有待考究。一、證明熱力環(huán)流的存在1 長方形的玻璃缸（長100厘米左右，寬30左右，高40厘米左右）、膠 合板或塑料薄膜、一盆熱水、一盆冰塊、一束香、火柴等。實驗步驟如下：將 一盆熱水和一盆冰塊分別放置在玻璃缸的兩端；用平整的膠合板或塑料薄膜將 玻璃缸上部開口處蓋嚴(yán)；在膠合板或塑料薄膜的一側(cè)（裝冰塊的盆上方）開一 個小洞；將一束香點(diǎn)燃，放進(jìn)小洞內(nèi)。學(xué)生

3、觀察煙霧在玻璃缸內(nèi)是如何飄動的， 能否發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律？由實驗可以得出什么樣的結(jié)論？2關(guān)閉教室的門窗，盡量保持教室的氣流穩(wěn)定。點(diǎn)燃兩根較粗的香，兩支 香擺放的距離大約在3040厘米左右，一支香旁邊放一個1000瓦的電熱爐、另 一支香旁邊放一個較大的冰塊，將電爐通電5分鐘后，讓學(xué)生觀察衛(wèi)生香煙的飄 動方向。將電爐和冰塊交換位置，觀察煙的飄移方向。在這個實驗中，電爐上方 空氣加熱，氣壓降低；冰塊上方空氣冷卻，氣壓升高。香的煙總是飄向電爐上方， 說明熱的地方近地面產(chǎn)生低氣壓， 氣流從冷的地方流向熱的地方；而高空氣流則 由熱的上空流向冷的上空。3.切洋蔥的實驗、冬季教室門口的打火機(jī)等。二、季風(fēng)成因的實驗關(guān)

4、閉門窗，點(diǎn)燃兩根衛(wèi)生香，使衛(wèi)生香的煙垂直向上(不受室外氣流的影 響)。在衛(wèi)生香的等距離左右兩側(cè)分別放一只 1000W的電爐、一面盆冰塊。將電 爐通電5分鐘后，讓學(xué)生觀察衛(wèi)生香煙的飄動方向。 將電爐和冰塊交換位置，觀 察煙的飄移方向。在這個實驗中，電爐上方空氣加熱，氣壓降低；冰塊上方空氣 冷卻，氣壓升高。衛(wèi)生香的煙總是飄向電爐上方，說明高低氣壓的“季節(jié)”轉(zhuǎn)換， 產(chǎn)生了季風(fēng)。三、實驗驗證海陸風(fēng)的存在實驗器材：煤氣爐、輕軟的紙巾、一盆冰水實驗步驟：(1) 打開煤氣爐，把手伸在爐火的上方，感受空氣的溫度。(2) 拿輕軟的紙巾在爐火旁邊不同的位置，觀察紙巾的飄動方向。(3) 將一盆冰水放置爐火旁邊，輕軟

5、的紙巾放于爐火和盆之間，觀察紙巾 飄動的角度和步驟(2)有何差異？實驗結(jié)果：手放在燃燒的煤爐上方，很快感覺到發(fā)熱、發(fā)燙。紙巾無論在 爐火旁邊的什么位置，都會向爐火方向飄動。加放一盆冰水后，紙巾飄動的角度 變大。四、模擬大氣溫室效應(yīng)的小實驗器材：2只玻璃盤，1個較大的白色礦泉水瓶，2支溫度計，少許土壤，1 把剪刀，手表。在兩個玻璃盤中分別放入少許土壤；用剪刀將一白色塑料瓶攔腰剪斷， 然后，將塑料瓶倒扣在一只玻璃盤中，制成“微型溫室”。在“微型溫室”頂 部鉆一個小孔，插入溫度計；在另一盤中放置一支同樣的溫度計。 將兩個玻璃 盤放置在陽光下，每隔1小時觀察一次溫度計，并記下兩支溫度計顯示的溫度， 進(jìn)

6、行比較。五、海陸熱力差異取兩個燒杯，一杯放水，一杯放等量的細(xì)砂，在兩個燒杯中均插入一支溫度計。把兩個燒杯同時放在太陽底下曬一定時間后，讀出溫度計的示數(shù)。再把兩個燒杯移入室內(nèi)，過一定時間后，再觀察溫度計示數(shù)的變化。收集整理數(shù)據(jù)：在陽光下曬30分后，當(dāng)時細(xì)砂的溫度為 45C，水的溫度為 37C，移到室內(nèi)10分鐘后，細(xì)砂的溫度為 31 C，而水的溫度為35C。水溫度 變化是2°C，而細(xì)砂的溫度變化是 14°C。結(jié)論：水的溫度變化比細(xì)紗要小，說明海洋升溫慢降溫也慢。交流合作：引起溫度變化不同的原因是水和細(xì)砂的比熱不同。水的比熱大， 而砂石的比熱小，吸收相同熱量的情況下，水溫度升高的

7、就比較小，而細(xì)砂升高 的就比較多。六、常見的天氣系統(tǒng)課前觀察實驗打開冰箱門，感受門上方冷，還是門下方冷。說明冷氣團(tuán)與暖氣團(tuán)相遇時，冷氣團(tuán)在下方暖氣團(tuán)在上方；在一透明的廣口玻璃瓶內(nèi)燃燒紙條，當(dāng)瓶內(nèi)充滿煙 霧后，蓋上瓶蓋，放進(jìn)冰箱，過十分鐘后取出瓶子，發(fā)現(xiàn)煙霧沉在瓶子下部，倒 立瓶子，煙霧從瓶口流出，說明空氣受冷下沉（形成高壓）。七、低壓（氣旋）與高壓（反氣旋）把兩只氣球吹成蘋果大小，用長約3 0厘米的絲線扎緊口子；用透明 膠把兩條絲線粘在教鞭上，兩只氣球相隔約8厘米；平舉起教鞭，讓氣球離實 驗者的臉部約8厘米；向兩只的中間吹氣。實驗結(jié)果：兩只氣球相互靠攏。分 析得知：氣球靠攏是由于中心部分的空氣

8、上升、 形成低氣壓的緣故。難點(diǎn)不攻自 破!八、大氣對太陽輻射有削弱作用，對地表有保溫作用（1）實驗用材：燒杯2個沙土溫度計2根鐵架保鮮膜 臺燈（2）設(shè)計原因：大氣對太陽輻射的削弱作用和對地表具有保溫作用，而這 個過程是一個宏觀的、不可見的能量交換過程，缺乏感性認(rèn)識。（3）實驗結(jié)論：通過對兩個燒杯在燈光照射前后溫度變化，引導(dǎo)學(xué)生探究 實驗，分析實驗，得出實驗結(jié)論，探究保鮮膜在整個過程中所起的作用，驗證大 氣對杯內(nèi)有保溫作用。十、演示晝半球、夜半球和晝夜交替現(xiàn)象（1）實驗用材：一只不透明的小球如乒乓球等球狀物表示地球；一只發(fā)光 的燈泡表示太陽。（2）實驗步驟：將發(fā)亮的燈泡對著不透明的小球，可見只有

9、半個球面被 照亮；用筆畫出亮半球與暗半球的分界線（晨昏線）；將小球按地球自轉(zhuǎn)方 向旋轉(zhuǎn)，則可見亮半球與暗半球在不斷更新。（3）實驗結(jié)論：通過上述實驗，可說明由于地球是一個既不發(fā)光又不透明的球體，在同一時間里，太陽只能照亮地球的一半即晝半球，背著太陽的半球為 夜半球，晝夜半球的分界線叫晨昏線（圈），由于地球在不停地自西向東自轉(zhuǎn)， 從而晝夜半球就不斷地進(jìn)行交替。十一、測算實驗 學(xué)校所在地的地理坐標(biāo)的測定1、活動準(zhǔn)備觀測用具：長度為1.5m左右的直桿一根，卷尺一把，石英表或電子表一塊 （精確度越高越好），三角函數(shù)一本，天文年歷一份，白紙和彩色筆若干。如果 沒有天文年歷，最好是選擇“兩分兩至日”，從教

10、學(xué)進(jìn)度考慮，應(yīng)以秋分日為宜, 此時S為特殊值0°。2、活動過程找一塊空曠平地，下面鋪好白紙，把直桿通過白紙并垂直插在平地上， 并量出直 桿在地面以上的高度h，每隔一定時間測一次直桿影子長度，并記錄此時影子長 度及對應(yīng)時間，并將影子畫在白紙上，測量時間間隔不要太大（5分鐘以內(nèi)），以免影響測量準(zhǔn)確度。3、分析和計算從紙上或記錄中找出直桿影子最短時（即太陽位于該地上中天時）的影 子長度L,利用t a nH=h/L（H為此時正午太陽高度），查函數(shù)表得出H的值； 利用正午太陽高度的計算公式計算該地地理緯度：© =90° -H+S，式中S為該日太陽直射點(diǎn)緯度，式中©

11、為所求點(diǎn)的地理緯度；從記錄中查找出直桿影子 最短時，此時的北京時間（t），此時當(dāng)?shù)氐胤綍r為12時，并計算地方時 差： t=t-12（換算為分鐘）。再計算經(jīng)度差：入=（ t/4）。，便可得出地理經(jīng) 度：入=120° 土 入,式中加號和減號的取法為東加西減。若影子長度最小值出 現(xiàn)在北京時間12時之后，表示觀測地點(diǎn)在120。以西，取“-”；相反，則取“ +”。該實驗的完成要考慮一定的誤差，重在原理的運(yùn)用，北半球地理緯度也可 以用北極星觀測法簡易求得，還可以利用“副產(chǎn)品”一一白紙上的桿影變化， 推 知該地該日太陽升落的方位和規(guī)律。（二）測量當(dāng)?shù)氐慕?jīng)度和太陽高度取一個木板或紙板在上面劃出一長線

12、，并劃出刻度（表示長度）。在長線 的一端垂直木板（紙板）樹立一木桿，長度 10厘米。利用直角三角學(xué)原理繪制 一個影長和太陽高度關(guān)系的表格備用，在晴朗的天氣里將它放置在一塊開闊的平 地上，利用指南針找到北方向并將板上的刻度尺對準(zhǔn)北，在太陽光產(chǎn)生的影子和刻度尺重合時記錄下北京時間和影長 （可記錄多次求出平均值），通過計算可知 當(dāng)?shù)氐慕?jīng)度和當(dāng)日的太陽高度。（三）圭測法觀察測量當(dāng)?shù)氐慕?jīng)緯度和正午太陽高度角：（1）實驗用材：取長1m左右的木桿或竹竿（做圭桿）；長 2m左右的 繩子和釘子（在地面上畫圓弧用）、時鐘、刻度尺、量角器等。（2）實驗步驟： 在春分日前一天，選一塊平坦開闊的空地，將圭桿垂直插入地上

13、。見圖0點(diǎn)處 （圖1為其平面圖）；以0點(diǎn)為圓心，以上午某時刻桿影 0A為半徑畫弧AD, 并畫出0A線；當(dāng)下午某時刻的桿影末端落到 AD弧與B點(diǎn)時，畫0B線；作 / A0B勺角平分線0C第二天當(dāng)桿影0E落到0C線上時，就是當(dāng)?shù)氐胤綍r正午 12點(diǎn)，同時/ 0EP就是當(dāng)日的正午太陽高度角，并記錄下此時的桿影長L,北京時間T。（3）實驗結(jié)論：通過圭測法可得出正午太陽高度最大時刻的某地所在的經(jīng)線時 刻即為正午12點(diǎn)，說明當(dāng)?shù)卣?2點(diǎn)的；根據(jù)時差的原理，可知當(dāng)?shù)氐慕?jīng)度 3= 116° E + （T-12）;用反三角函數(shù)求出/ 0E即為正午太陽高度角9，根據(jù) 正午太陽高角的計算公式，計算改的緯度

14、 © = 90° H。十二、探索實驗一一地球自轉(zhuǎn)的驗證（一）在沒有月亮（初一、初二）和明亮燈光的夜晚，將準(zhǔn)備好的照相機(jī) 對準(zhǔn)北極星，用慢速膠卷，開 B（T）門，放置幾個小時，在膠片上會留下以北 極星為中心的同心圓，就可以證明地球在自轉(zhuǎn)。（二）利用沙漏同樣也可以驗證地球自轉(zhuǎn)：用三根木頭搭一個高約2.5m的支架，選擇硬版紙（規(guī)格45X 40cm），用紙制成一個圓錐體。圓錐體尖留一 個小孔，另一端系三根長約2m的細(xì)繩，三根細(xì)繩須均勻系在紙上，使圓錐體尖 端垂直向下，再將繩子系在三角支架上。將準(zhǔn)備好的沙漏尖端小孔用塞子塞住， 里面裝入彩色沙子，推動沙漏做鐘擺運(yùn)動，并撥掉圓錐體尖端的

15、塞子讓細(xì)沙流出。 分析沙跡，發(fā)現(xiàn)沙漏并不是來回做直線運(yùn)動，而且近似的扁長的橢圓形運(yùn)動軌 跡，由此可以證明地球自轉(zhuǎn)的存在。有條件的學(xué)校，可以去野外考察北半球一條河流或一段，會發(fā)現(xiàn)左右岸深 度不一樣，說明流水經(jīng)常往一邊偏向，這一邊遭流水侵蝕厲害而深度較大十三、地轉(zhuǎn)偏向力（一）為了觀察地轉(zhuǎn)偏向力，可用一個地球儀使地軸垂直地面，先在北半球高緯度處滴一至兩滴紅墨水，在地球儀不轉(zhuǎn)動的情況下，就會沿經(jīng)線向低緯度 流動并留下墨跡。然后自西向東轉(zhuǎn)動地球儀，再在高緯某點(diǎn)滴一滴紅墨水，你就 會發(fā)現(xiàn)紅墨水流動的方向發(fā)生了改變， 從北極上向下觀察，你可以發(fā)現(xiàn)紅墨水留 下向右偏轉(zhuǎn)的墨跡。同樣將地球儀倒轉(zhuǎn)過來，南極向上，用

16、同樣的方法進(jìn)行進(jìn)行 演示觀察，從南極上向下看，可發(fā)現(xiàn)墨跡向左偏轉(zhuǎn)。（二）實驗材料：可選用有軸的球狀（面）物，如地球儀、塑料球、撐開的雨傘等；水、清水等。實驗步驟：將球狀（面）物的虛擬北極點(diǎn)向上，在球狀（面）物上滴適量的墨滴（或水滴）；正確模擬地球自轉(zhuǎn)方向，進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；觀察并描述墨滴（或水滴）流痕的偏轉(zhuǎn)方向；再將虛擬南極點(diǎn)向上，重復(fù)、步驟，但旋轉(zhuǎn) 方向與步驟相反。實驗結(jié)論：通過本實驗，可證明地球表面的物體在做水平運(yùn)動時，運(yùn)動方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)。在北半球向右偏轉(zhuǎn)；在南半球向左偏轉(zhuǎn)。十四、水循環(huán)半碗水，用透明塑料紙把碗密封住，然后把碗放到太陽下面曬一會，就會看到塑料紙下面有水汽，有些水汽還會滴到碗里。這就是

17、一個微型的海上內(nèi)循環(huán)， 如果水汽不是滴到碗里，而是隨風(fēng)飄到別的地方，然后凝結(jié)滴下來，那就是一個 海陸間大循環(huán)了。也可以讓學(xué)生回家觀察用電飯鍋煮飯時候，鍋蓋上是否有水汽， 是否會滴水。十五、密度流準(zhǔn)備一只長方形的金魚缸，放入清水，然后在一杯鹽水中加入藍(lán)色色素， 沿著魚缸邊緣慢慢倒入清水中，只見藍(lán)色鹽水沉到缸底，并在底部形成高低起伏 的波。這個小實驗證明了密度大的海水會在密度小的海水下面流動。十六、水體富營養(yǎng)化通過對含磷洗衣粉、無磷洗衣粉、清水的溶液中，觀察“水葫蘆”的生長 繁殖過程來判斷磷對植物生長的影響，從而感性認(rèn)識水體富營養(yǎng)化的過程。實驗原理：磷是植物生長的三大營養(yǎng)元素之一，適量的含磷溶液會

18、促進(jìn)植 物的生長，但過量的磷會導(dǎo)致生長速度過快， 從而影響水體質(zhì)量，是造成水體富 營養(yǎng)化的一個重要原因。實驗步驟：（1）選擇肥嫩適中的水葫蘆，準(zhǔn)備有磷洗衣粉、無磷洗衣粉、 清水溶液；（2）將重量完全相等的水葫蘆分別放入三個小盆中；分別倒入10 00毫升的有磷洗衣粉、無磷洗衣粉、清水溶液，使水葫蘆的根部完全浸入溶液 中；在三盆水葫蘆的上面分別放上紗布，以防止水分的過快蒸發(fā)；（3）將泡制好的三盆溶液并排放在窗臺前（室溫約152 5C），保證每天的光照時間；（4）每天觀察水葫蘆的長勢，并進(jìn)行記錄。5天為一個周期。得出結(jié)論：根據(jù)實驗，有磷洗衣粉溶液的水葫蘆長勢明顯好于其他兩種溶 液，并且水體的渾濁度也

19、高，從而認(rèn)識到含磷生活洗滌用品的排放會導(dǎo)致水體富 營養(yǎng)化。十七、褶皺和斷層（一）選兩塊厚約5cm的海綿塊，用不同顏色的彩筆分別在兩塊海綿的剖 面上染上不同的顏色（以表示巖石的剖面）。也可以指導(dǎo)學(xué)生用書或紙自己折成 褶皺的形狀。其中一塊用小刀將其斜向割斷（后面簡稱為海綿2;另一塊簡稱為海綿1）。講解“褶皺”時，將海綿1平放在講臺上，兩手抓住海綿的兩端，用 力向中間擠壓，海綿便鼓起來?？梢孕蜗蟮陌疡薨櫛憩F(xiàn)出來；講解“斷層”時， 將海綿2平放在講臺上，重復(fù)以上動作，海綿便出現(xiàn)了斷裂。（二）背斜成谷，向斜成山1cmK 4cmK 20cm的“竹片”，每人1片，讓學(xué)生先往上折，但是不要折斷，就 會發(fā)現(xiàn)，往

20、上彎曲的部分尤其是最中間，有很多的毛刺。如果毛刺換成巖層，就 很容易被侵蝕。往下彎曲時候，中間就沒有毛刺，相對的，如果是巖層，就不容 易被侵蝕了。十八、沉積物分選的實驗將同樣比例的碎石、粗砂和黏土完全混合，放入一只玻璃瓶中（不超過容 量的一半）。將玻璃瓶用水注滿，蓋上瓶蓋，劇烈振蕩，然后讓瓶子平放，使瓶 中物質(zhì)自然沉淀。讓學(xué)生觀察沉淀成分的排列順序， 是否是大顆粒在下部，黏土 細(xì)粒在上部。在這個實驗中，所用材料以及沉積過程與自然過程基本一樣， 只是 縮小了規(guī)模，放在玻璃瓶里進(jìn)行的。十九、風(fēng)的搬運(yùn)作用碎屑物質(zhì)包括干土、細(xì)沙、礫石、濕沙、濕泥，將其分別放在五個平紙盤 中，用吹風(fēng)機(jī)或者電風(fēng)扇對著每一

21、個盤子吹風(fēng) （保持吹風(fēng)機(jī)或電風(fēng)扇與每一個盤 子距離相等）。觀察并記錄實驗的變化過程。然后改變角度，重復(fù)以上過程。最 后在盤中放幾根鉛筆充當(dāng)障礙物。 再觀察實驗的結(jié)果與以上過程有什么不同。 在 這個實驗過程中，所有物質(zhì)都是自然界中的實物，只是規(guī)模較小。學(xué)生可以一目 了然的觀察風(fēng)的搬運(yùn)作用。二十、水土流失（一） A組：用光滑斜面代表山坡，斜面上敷以一薄層粘土（約2厘米厚）代表植被不良的山坡；B組：同A組外，在粘土上覆蓋一層棉質(zhì)毛巾或沙布表示 上覆植被良好。請兩位同學(xué)同時用霧化噴頭向上述 A、B組灑水模擬大氣降水， 指導(dǎo)學(xué)生觀察哪一組的水更快流出，哪一組的粘土更快被沖刷干凈。（二）自制兩個木盒，一般為50厘米長、10厘米高（也可以找兩個廢舊的 尺寸大致相同的木盒）。兩個都放滿泥土，一個種上雜草，一個什么也不種。放 置在開闊的地方并與地面成30°。當(dāng)雜草長好后，用澆花的灑水壺模仿下雨， 將水淋到兩個木盒上，觀察流出的水中含的泥沙量，也可以將流出的水收集到水