2019-2020年高中地理 《冷熱不均引起大氣運動》教案10 新人教版必修1.doc

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2019-2020年高中地理 《冷熱不均引起大氣運動》教案10 新人教版必修1 課標要求： 運用圖表說明大氣受熱過程 教材分析： 1、大氣受熱過程：本段核心結論“地面是低層大氣主要的直接熱源”，應闡明以下內容要點： （1）太陽輻射能是地球大氣最重要的能量來源； （2）太陽輻射穿過大氣層的過程； （3）到達地面的太陽輻射能被地面吸收而使地面增溫，同時又以長波輻射的形式把熱量傳遞給大氣； （4）結論：地面是近地面大氣主要的直接熱源。 2、熱力環(huán)流：以實驗和活動為主，闡述基本原理，內容要點： （1）大氣受熱不均主要是由太陽輻射的緯度差異和下墊面熱性質差異引起的，這是大氣運動的主要原因； （2）運用熱力環(huán)流的原理解釋城市熱島效應，海陸風的形成，全球大氣環(huán)的形成 教學目標： （一） 知識與技能 （1）運用圖示說明大氣的受熱過程。 （2）理解熱力環(huán)流的形成，并能解釋自然界中的熱力環(huán)流。 （二） 過程與方法 遵循傳統(tǒng)的認知規(guī)律，以圖片以及生活中的事例引入，提出問題，引導學生思考，與學生共同探索，最終得出結論。 （三） 情感態(tài)度價值觀 通過對大氣運動的學習，理解常見的自然現象，從而建立科學的自然觀及正確的環(huán)境觀。 教學重點： 1.大氣的受熱過程； 2.熱力環(huán)流中大氣的運動過程； 教學難點： 1.大氣的保溫作用； 2.冷熱不均引起的大氣運動過程； 教學方法： 分析法、討論法、演示法 教學課時：3課時 教學過程： 導入新課：用“溫室效應”的是與非導入。 在人們的印象中溫室效應總是與災難聯系在一起，以至于人們都欲除之而后快。其實“溫室效應”并不可怕，相反它還是地球上眾多生命的保護神，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器，日夜不停地運動著。它的運動形式多種多樣，范圍有大有小，正是這種不停的大氣運動，形成了地球上不同地區(qū)的天氣和氣候。大氣為什么會運動，以及怎樣運動這是我們這一節(jié)課要學習的內容。 板書： 第一節(jié)：冷熱不均引起大氣運動 一、大氣的受熱過程 指導學生讀書：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么？ 2、復述大氣的增溫原理？ 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部分的波長的關系？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，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、溫度分布和變化，制約著大氣的運動狀態(tài)。 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，因為與地面輻射方向相反，稱為大氣逆輻射。 讓學生做P31活動題。 做完活動題后，課件演示總結大氣的受熱過程。 復習鞏固： 1.天氣晴朗且大氣污染較輕時( AD ) A.氣溫日變化幅度較大 B.夜晚氣溫較陰天夜晚稍高 C.白天大氣反射作用加強 D.大氣的逆輻射作用減弱 2. 由于大氣的熱力作用（ B ） ①霜凍多出現在晚秋多云的夜晚 ②夏季多云的白天，氣溫比晴天低 ③產生的溫室效應，影響到人類的生存 ④“高處不勝寒” A.①② B.②③ C.②④ D.③④ 過渡：結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，然后又進入火堆的原理是什么呢？ 學生回答：略 總結講解：以上這兩種現象都是由于中間和四周受熱不均而形成的熱力環(huán)流現象。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？ 學生回答：略 動畫演示熱力環(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 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(guī)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 由于同一水平面上的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(qū)，等壓面下凹的地方是低壓區(qū)。 2.等壓面的彎曲方向 3.氣壓、氣溫、高度三者之間的關系。 總結并板書： 課堂總結： 第一節(jié) 冷熱不均引起大氣運動 一、大氣的受熱過程 二、熱力環(huán)流 太陽輻射→地表的冷熱差異→大氣的垂直運動→同一水平面的氣壓差異→大氣的水平運動 教學反饋： 在“大氣熱力作用”有關知識的聯系圖上注出各代號所代表的相關內容，以反映事物間的聯系性。(3分) A B C D E F G 第一節(jié) 冷熱不均引起大氣運動（2） 課標要求： 運用圖表說明大氣受熱過程 教材分析： 大氣的水平運動：是熱力環(huán)流知識的具體化，也是熱力環(huán)流知識的深化，即分析大氣水平運動，也就是風的大小與方向要受哪些因素影響。 教學目標： 1. 運用圖示解釋風的形成。 2、理解水平氣壓梯度力、地轉偏向力和摩擦力對風向的影響 3、學會在等壓線圖上判斷某一地的風向 教學重點： 1. 等壓線與水平氣壓梯度力、風力、風向的關系。 2. 在等壓線分布圖上繪出（判斷）風向 教學難點：等壓線與水平氣壓梯度力、風力、風向的關系。 1. 在等壓線分布圖上繪出（判斷）風向 教學方法： 分析法、討論法、演示法 教學課時：1課時 教學過程： 復習總結上節(jié)課的指示。 講解：在我們日常生活中，熱力環(huán)流是自然界常見一個自然現象。請你注意觀察和思考自己身邊熱力環(huán)流的實際例子。海陸風是熱力環(huán)流在自然界的具體體現。下面清你利用熱力環(huán)流，完成教材P33活動3 指圖解釋：海陸熱力性質差異，海洋熱容量大，陸地熱容量小，因此，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，從而產生了冷熱差異，近地面風由海洋吹向陸地；夜晚，陸地降溫較快，海洋降溫較慢，從而產生了冷熱差異，近地面風由陸地吹向海洋。 承轉：如果將陸地換成山頂，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，他們是怎么形成的呢？ 探究：城市風對改善城市空氣質量有益處嗎？為什么？ 承轉: 通過上節(jié)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 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么？ 2.受哪個力的作用下，風向與等壓線是平行的？這種風向在什么地方存在？ 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. 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(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； 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. 總結過渡:剛才同學們回答的很好，在不同的部位影響大氣運動 的作用力有差別，從而形成了各個不同部位的風向，這就是我們下面重點介紹的不同部位的風。 板書:（二）不同部位的風 1.高空大氣中的風向 講解:在理想狀態(tài)下，空氣質點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，風向應該與氣壓梯度力的方向一致，即風向垂直于等壓線。 討論:在實際生活中，空氣質點還受地轉偏向力因素的影響，在水平氣壓梯度力和地轉偏向力的共同作用下的風向又如何呢？ 學生回答:略. 總結講解:大氣是在自轉的地球上作水平運動的，所以當大氣一開始運動，馬上就受到地轉偏向力的影響，使風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偏向力作用下形成的風，請同學們讀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，空氣質點垂直等壓線運動(按水平氣壓梯度力的方向)。最終狀態(tài)時，風向平行于等壓線。這個過程是水平氣壓梯度力和水平地轉偏向力逐步建立平衡的過程，在這個過程中，空氣質點始終是按兩個力的合力方向運動，而水平地轉偏向力始終是垂直于運動方向的右側，所以使得風向不斷地右偏。最后，風向平行于等壓線，此時，水平氣壓梯度力與水平地轉偏向力大小相等，方向相反，其合力為零，達到平衡狀態(tài)，空氣運動不再偏轉而作慣性運動，形成了平行于等壓線吹的穩(wěn)定的風。通常把這種穩(wěn)定的風叫地轉風，因為它只考慮了氣壓梯度力和地球自轉的影響，所以叫地轉風。地轉風是大氣運動最簡單的情況，它在高空平直等壓線的情況下是實際存在的。依此原理，可以推導出風與氣壓場之間的關系：人背風而立，低壓在左，高壓在右，通常稱之為風壓定律。 所以，高空大氣中的風向，是氣壓梯度力和地轉偏向力共同作用的結果，風向與等壓線平行。在這個形成過程中，地轉偏向力只改變風的風向，不能改變風的速度。 轉折:實際在近地面還存在摩擦力，這種再加上摩擦力的作用下，風向又表現為一種新的情形。 我們已經介紹了摩擦力是指地面與空氣之間，以及運動狀況不同的空氣之間互相作用而產生的阻力。近地面的大氣層里平直等壓線的情況下，當水平氣壓梯度力與地轉偏向力和摩擦力兩種力的合力達到平衡時，形成斜穿等壓線吹的風，這便是近地面風的情況。 板書:2、近地面的風 請同學們讀教材P34圖2.7，并且在圖上畫出地轉偏向力和摩擦力的合力。 從圖中可以看出，因為摩擦力永遠和運動方向相反，即與風向相反，而水平地轉偏向力又在運動方向右側90，即與風向垂直，所以，摩擦力與水平地轉偏向力的合力和水平氣壓梯度力達到平衡時，風是斜穿等壓線吹的。即風向與等壓線之間成一夾角。摩擦力對風有阻礙作用，可以減小風速。所以，摩擦力既影響風向，又影響風速。 課堂小結:三個力與風向的關系 作用在大氣上的力 力的方向 風向 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 水平地轉偏向力 垂直于風向，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）背風而立，高壓在右，低壓在左 摩擦力 與風向相反 三個力共同作用時，與等壓線斜交，（北半球）背風而立，高壓在右，低壓在左 這節(jié)課我們大量運用了圖表，這也是學習地理的最基本的方法之一，希望同學們能重視圖表的觀察、比較與分析，這是學好地理的最重要的手段之一。 課堂總結： 二、熱力環(huán)流： 三種常見的熱力環(huán)流：海陸風、山谷風、城市風 三、大氣的水平運動 教學反饋： 1． 讀下圖，完成下列要求。 (1)在等壓線圖中A點處，繪出近地面的形成風向和受力情況(北半球)。 (2)一般摩擦力的影響可達離地面1500米左右的高度，在這個范圍內的風向 等壓線。摩擦力愈大，風向與等壓線之間的夾角 。 (3)越往高空，風向與等壓線之間的夾角 。 (4)風速隨高度增加而 。 ２．讀下圖，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點空氣勻速運動的方向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．答案：(1)見右圖，其中F1是水平氣壓梯度力，F2是地轉偏向 力，F3是摩擦力，V是風向 (3)斜穿 越大 (4)越小 (5)增加 ２．答案：(1)如右圖所示 (2)水平氣壓梯度 等壓線 垂直 地轉偏向 空氣運動 垂直 摩擦 空氣運動