關於冷熱不均引起大氣運動的高一地理教案

關於冷熱不均引起大氣運動的高一地理教案

　　一、知識目標

　　1.使學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.瞭解大氣運動的能量來源、大氣運動的根本原因。

　　3.使學生要會敘述熱力環流的形成過程，理解地表冷熱不均引起的大氣運動，理解水平氣壓梯度力是風形成的原動力和直接原因。

　　4.使學生了解水平氣壓梯度力、地轉偏向力、近地面摩擦力對大氣水平運動的影響，理解大氣運動的根本原因，大氣環流的形成。

　　5.在等壓線圖上表示實際大氣中的風向。

　　二、能力目標

　　1.培養學生讀圖、析圖、繪圖能力，提高綜合分析問題以及運用地理知識解決實際問題的能力。

　　2.學生要會運用簡單的等壓線分佈圖，分析、判斷風向。

　　3.透過本節課的學習，使學生的觀察力、推理和空間想象能力得到發展。

　　三、德育目標

　　1.培養學生勇於探索、不怕困難的心理品質，對學生進行辯證唯物主義思想教育。

　　2.使學生認識大氣運動與人們生活和生產活動的關係，明確人類活動應如何趨利避害。

　　3.能將所學知識運用於實際，服務於社會。

　　【教學重點】

　　1.熱力環流的形成過程。

　　2.大氣運動的基本形式及大氣水平運動的幾種作用力。

　　【教學難點】

　　1.熱力環流的動態過程引起的等壓面的彎曲方向。

　　2.影響大氣水平運動的“三力”及其作用下的風向。

　　【課時安排】2課時

　　【教具設計】投影儀、投影片、多媒體、海平面氣壓場分佈掛圖、板圖、紙箭頭

　　【講授過程】

　　第一課時 熱力環流

　　【新課匯入】

　　我們學習了行星地球，知道地球是宇宙中一顆既普通又特殊的天體。

　　為什麼說地球是一個普通的天體?——(學生回答：因為地球作為太陽系中的一顆行星，與其他行星一樣，是物質的和運動的，所以地球是一個普通的天體)

　　為什麼說地球是顆特殊的天體?一(學生回答：地球是太陽系中惟一有生命物質的天體，也是整個宇宙中惟一確知有生命物質的天體)

　　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境。大氣是自然地理環境中最活躍的組成部分。我們從這節課開始探討地球上的大氣。

　　【板書】第二章 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層。同時，大氣中進行著各種不同的物理過程，產生著各種不同的物理現象，它們對自然地理環境的形成和變化具有深刻的影響;對人類的生產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器，日夜不停地運動著。它的運動形式多種多樣，範圍有大有小，正是這種不停的大氣運動，形成了地球上不同地區的天氣和氣候。大氣為什麼會運動，以及怎樣運動這是我們這一節課要學習的內容。

　　【板書】第一節：冷熱不均引起大氣運動

　　一、大氣的受熱過程

　　【指導讀書】(備註：採用投影的形式展示)

　　大氣中的一切物理過程都伴隨著能量的轉換，請閱讀教材P30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麼?

　　2.複述大氣的增溫原理?

　　3.近地面大氣主要、直接的熱源是什麼?

　　4.物體的溫度與輻射中最強部分的波長的關係?太陽輻射和地面輻射分別為何種型別?

　　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，並被地面反射和吸收。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2.1)。

　　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、溫度分佈和變化，制約著大氣的運動狀態。

　　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。由於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。相對於太陽短波輻射來說，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，思考我們課前安排大家觀察的燒一鍋開水時，鍋裡沸騰的開水，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，然後又進入火堆的原理是什麼呢?

　　【學生回答】略

　　【總結講解】以上這兩種現象都是由於中間和四周受熱不均而形成的熱力環流現象。這就是我們今天要講的第二個問題：

　　【板書】二、熱力環流

　　【說明】由於地面冷熱不均而形成的空氣環流，稱為熱力環流。它是大氣運動的一種最簡單的形式。那麼熱力環流的具體過程是怎樣的呢?請大家閱讀教材P32，思考熱力環流的形成原理?

　　【學生回答】略

　　【總結講解】下面我們就這兩幅圖一起來分析一下熱力環流的動態過程。

　　【投影片展示】

　　【講解】

　　(1)若A、B、C三地(如左上圖)受熱均勻，則

　　①三地氣溫相同; ②三地氣壓相同; ③三地氣壓隨高度遞減的規律相同;

　　④三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

　　①A地氣溫較高，B、C兩地氣溫較低;

　　②A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;

　　③A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;

　　④A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週圍地區高，B′、C′處因空氣下沉後密度減小，氣壓比同一水平面上的周圍地區低，空氣就從氣壓較高的A′處流向氣壓較低的B′、C′處，形成熱力環流。

　　【板書】1.冷熱不均引起的熱力環流

　　由於同一水平面上的A′、B′、C′點三地氣壓不再相等，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所組成的面，稱為等壓面。等壓面凸起的 地方是高壓區，等壓面下凹的地方是低壓區。

　　【板書】2.等壓面的彎曲方向

　　【特別注意】【板書】3.氣壓、氣溫、高度三者之間的關係。

　　【總結】【板書】

　　【討論與思維拓展】(備註：採用投影的形式展示)

　　請同學們做以下思考：

　　某城市為我國重要的鋼鐵、化學工業基地，該城工業區、商業、文化及住宅區的分佈如簡圖所示，住在該城的居民們發現，白天商業、文化和住宅區的大氣汙染現象會加劇，每到夜晚則減輕，請分析其原因。還有，該城市是新興工業城市，這裡的老居民們說，現在一年中陰天的日子比過去多了，請分析其現象及原因。

　　【學生回答】略

　　【總結講解】以上內容，結合其地理位置，可做如下分析：

　　白天，山坡地面接受太陽輻射後溫度升高、地面長波輻射增強，山坡上的空氣因為受地面長波輻射後增溫並膨脹上升，這樣，白天就出現沿山坡向上爬升的氣流，這股氣流也就把谷底工業區排放的大氣汙染物帶到坡面上部的文化、商業和住宅區，加劇了汙染。而到了晚上，山坡首先降溫，山坡上的氣流變為收縮下沉，工業區的汙染物被抑制上升，商業、文化和住宅區的汙染則得到減輕。因此，這一城市的住宅區的大氣汙染現象，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流運動，我們習慣稱之為山谷環流，也即山谷風。

　　第二問的分析：該市是工業區，工廠建成後，工廠在生產過程中向大氣中排放的大量固體雜質成為水汽的凝結核，凝結核的增多使城市上空的水汽更容易發生凝結現象，因此，這一地區的陰天也就多了。

　　【課堂小結】略

　　【課後作業】

　　結合所學知識分析教材P33活動中的海陸風及P56城市熱島環流的形成原理。

　　【板書設計】

　　第二章 地球上的大氣

　　第一節：冷熱不均引起大氣運動

　　一、大氣的受熱過程

　　二、熱力環流

　　1.冷熱不均引起的熱力環流

　　2.等壓面的彎曲方向

　　3.氣壓、氣溫、高度三者之間的關係。

　　【新課匯入】

　　我們學習了行星地球，知道地球是宇宙中一顆既普通又特殊的天體。

　　為什麼說地球是一個普通的天體?——(學生回答：因為地球作為太陽系中的一顆行星，與其他行星一樣，是物質的和運動的，所以地球是一個普通的天體)

　　為什麼說地球是顆特殊的天體?一(學生回答：地球是太陽系中惟一有生命物質的天體，也是整個宇宙中惟一確知有生命物質的天體)

　　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境。大氣是自然地理環境中最活躍的組成部分。我們從這節課開始探討地球上的大氣。

　　【板書】第二章 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層。同時，大氣中進行著各種不同的物理過程，產生著各種不同的物理現象，它們對自然地理環境的形成和變化具有深刻的影響;對人類的生產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器，日夜不停地運動著。它的運動形式多種多樣，範圍有大有小，正是這種不停的大氣運動，形成了地球上不同地區的天氣和氣候。大氣為什麼會運動，以及怎樣運動這是我們這一節課要學習的內容。

　　【板書】第一節：冷熱不均引起大氣運動

　　一、大氣的受熱過程

　　【指導讀書】(備註：採用投影的形式展示)

　　大氣中的一切物理過程都伴隨著能量的轉換，請閱讀教材P30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麼?

　　2.複述大氣的增溫原理?

　　3.近地面大氣主要、直接的熱源是什麼?

　　4.物體的溫度與輻射中最強部分的波長的關係?太陽輻射和地面輻射分別為何種型別?

　　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，並被地面反射和吸收。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2.1)。

　　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、溫度分佈和變化，制約著大氣的運動狀態。

　　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。由於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。相對於太陽短波輻射來說，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，思考我們課前安排大家觀察的燒一鍋開水時，鍋裡沸騰的開水，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，然後又進入火堆的原理是什麼呢?

　　【學生回答】略

　　【總結講解】以上這兩種現象都是由於中間和四周受熱不均而形成的熱力環流現象。這就是我們今天要講的`第二個問題：

　　【板書】二、熱力環流

　　【說明】由於地面冷熱不均而形成的空氣環流，稱為熱力環流。它是大氣運動的一種最簡單的形式。那麼熱力環流的具體過程是怎樣的呢?請大家閱讀教材P32，思考熱力環流的形成原理?

　　【學生回答】略

　　【總結講解】下面我們就這兩幅圖一起來分析一下熱力環流的動態過程。

　　【投影片展示】

　　【講解】

　　(1)若A、B、C三地(如左上圖)受熱均勻，則

　　①三地氣溫相同;

　　②三地氣壓相同;

　　③三地氣壓隨高度遞減的規律相同;

　　④三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

　　①A地氣溫較高，B、C兩地氣溫較低;

　　②A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;

　　③A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;

　　④A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週圍地區高，B′、C′處因空氣下沉後密度減小，氣壓比同一水平面上的周圍地區低，空氣就從氣壓較高的A′處流向氣壓較低的B′、C′處，形成熱力環流。

　　【板書】1.冷熱不均引起的熱力環流

　　由於同一水平面上的A′、B′、C′點三地氣壓不再相等，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所組成的面，稱為等壓面。等壓面凸起的地方是高壓區，等壓面下凹的地方是低壓區。

　　【板書】2.等壓面的彎曲方向

　　【特別注意】【板書】3.氣壓、氣溫、高度三者之間的關係。

　　【討論與思維拓展】(備註：採用投影的形式展示)

　　請同學們做以下思考：

　　某城市為我國重要的鋼鐵、化學工業基地，該城工業區、商業、文化及住宅區的分佈如簡圖所示，住在該城的居民們發現，白天商業、文化和住宅區的大氣汙染現象會加劇，每到夜晚則減輕，請分析其原因。還有，該城市是新興工業城市，這裡的老居民們說，現在一年中陰天的日子比過去多了，請分析其現象及原因。

　　【學生回答】略

　　【總結講解】以上內容，結合其地理位置，可做如下分析：

　　白天，山坡地面接受太陽輻射後溫度升高、地面長波輻射增強，山坡上的空氣因為受地面長波輻射後增溫並膨脹上升，這樣，白天就出現沿山坡向上爬升的氣流，這股氣流也就把谷底工業區排放的大氣汙染物帶到坡面上部的文化、商業和住宅區，加劇了汙染。而到了晚上，山坡首先降溫，山坡上的氣流變為收縮下沉，工業區的汙染物被抑制上升，商業、文化和住宅區的汙染則得到減輕。因此，這一城市的住宅區的大氣汙染現象，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流運動，我們習慣稱之為山谷環流，也即山谷風。

　　第二問的分析：該市是工業區，工廠建成後，工廠在生產過程中向大氣中排放的大量固體雜質成為水汽的凝結核，凝結核的增多使城市上空的水汽更容易發生凝結現象，因此，這一地區的陰天也就多了。

　　【課堂小結】略

　　【課後作業】

　　結合所學知識分析教材P33活動中的海陸風及P56城市熱島環流的形成原理。

　　【板書設計】

　　第二章 地球上的大氣

　　第一節：冷熱不均引起大氣運動

　　一、大氣的受熱過程

　　二、熱力環流

　　1.冷熱不均引起的熱力環流

　　2.等壓面的彎曲方向

　　3.氣壓、氣溫、高度三者之間的關係。

　　第二課時 大氣的水平運動——風

　　【複習舊課】

　　1.大氣環流形成的根本原因是什麼?

　　2.說說城市風、山谷風、海陸風的風向及變化。

　　【學生回答】略

　　【引入新課】

　　透過上節課的學習已經知道，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

　　【講授新課】

　　【指導讀書】請同學們閱讀教材P33—34內容，思考回答：

　　1.形成風的直接原因是什麼?

　　2.受哪個力的作用下，風向與等壓線是平行的?這種風向在什麼地方存在?

　　3.了試說明風的形成過程及其風在不同力的作用下，風向的變化情況。

　　【學生回答】略

　　【總結講解】

　　【板書】(一)作用力

　　1.水平氣壓梯度力——形成風的直接原因

　　(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流向低氣壓區的力。

　　方向：垂直於等壓線，由高壓指向低壓;

　　大小：與氣壓梯度成正比;

　　【板書】2.水平地轉偏向力——只改變風向，不改變風速

　　(1)方向：北半球右偏、南半球左偏;

　　(2)判定：

　　(北半球)背風而立，高壓在右，低壓在左。

　　(南半球)背風而立，高壓在左，低壓在右。

　　【板書】3.摩擦力——既改變風向，又改變風速

　　(1)方向：與運動方向相反

　　(2)可以減小風速

　　【討論】我們剛才介紹了影響大氣的水平運動——風的三種作用力，請大家思考是否所有位置的風都受到這三種力的影響呢?

　　【學生回答】略