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2019-2020年高中地理 《冷熱不均引起大氣運(yùn)動》教案2 新人教版必修1 課標(biāo)要求： 運(yùn)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(jié)論“地面是低層大氣主要的直接熱源”，應(yīng)闡明以下內(nèi)容要點(diǎn)： （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(dá)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(jié)論：地面是近地面大氣主要的直接熱源。 2、熱力環(huán)流：以實(shí)驗和活動為主，闡述基本原理，內(nèi)容要點(diǎn)： （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(zhì)差異引起的，這是大氣運(yùn)動的主要原因； （2）運(yùn)用熱力環(huán)流的原理解釋城市熱島效應(yīng)，海陸風(fēng)的形成，全球大氣環(huán)的形成 教學(xué)目標(biāo)： （一） 知識與技能 （1）運(yùn)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(rèn)知規(guī)律，以圖片以及生活中的事例引入，提出問題，引導(dǎo)學(xué)生思考，與學(xué)生共同探索，最終得出結(jié)論。 （三） 情感態(tài)度價值觀 通過對大氣運(yùn)動的學(xué)習(xí)，理解常見的自然現(xiàn)象，從而建立科學(xué)的自然觀及正確的環(huán)境觀。 教學(xué)重點(diǎn)： 1.大氣的受熱過程； 2.熱力環(huán)流中大氣的運(yùn)動過程； 教學(xué)難點(diǎn)： 1.大氣的保溫作用； 2.冷熱不均引起的大氣運(yùn)動過程； 教學(xué)方法： 分析法、討論法、演示法 教學(xué)課時：3課時 教學(xué)過程： 導(dǎo)入新課：用“溫室效應(yīng)”的是與非導(dǎo)入。 在人們的印象中溫室效應(yīng)總是與災(zāi)難聯(lián)系在一起，以至于人們都欲除之而后快。其實(shí)“溫室效應(yīng)”并不可怕，相反它還是地球上眾多生命的保護(hù)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(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。 板書： 第一節(jié)：冷熱不均引起大氣運(yùn)動 一、大氣的受熱過程 指導(dǎo)學(xué)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(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？ 學(xué)生回答：略 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(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(xué)生做P31活動題。 做完活動題后，課件演示總結(jié)大氣的受熱過程。 復(fù)習(xí)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(qiáng) 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(xiàn)在晚秋多云的夜晚 ②夏季多云的白天，氣溫比晴天低 ③產(chǎn)生的溫室效應(yīng)，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(jié)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(diǎn)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(jìn)入火堆的原理是什么呢？ 學(xué)生回答：略 總結(jié)講解：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： 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(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P32，思考熱力環(huán)流的形成原理？ 學(xué)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(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 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(yùn)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(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； 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(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)。 2.等壓面的彎曲方向 3.氣壓、氣溫、高度三者之間的關(guān)系。 總結(jié)并板書： 課堂總結(jié)： 第一節(jié) 冷熱不均引起大氣運(yùn)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(yùn)動→同一水平面的氣壓差異→大氣的水平運(yùn)動 教學(xué)反饋： 在“大氣熱力作用”有關(guān)知識的聯(lián)系圖上注出各代號所代表的相關(guān)內(nèi)容，以反映事物間的聯(lián)系性。(3分) A B C D E F G 第一節(jié) 冷熱不均引起大氣運(yùn)動 第二課時 課標(biāo)要求： 運(yùn)用圖表說明大氣受熱過程 教材分析： 大氣的水平運(yùn)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(yùn)動，也就是風(fēng)的大小與方向要受哪些因素影響。 教學(xué)目標(biāo)： 1. 運(yùn)用圖示解釋風(fēng)的形成。 2、理解水平氣壓梯度力、地轉(zhuǎn)偏向力和摩擦力對風(fēng)向的影響 3、學(xué)會在等壓線圖上判斷某一地的風(fēng)向 教學(xué)重點(diǎn)： 1. 等壓線與水平氣壓梯度力、風(fēng)力、風(fēng)向的關(guān)系。 2. 在等壓線分布圖上繪出（判斷）風(fēng)向 教學(xué)難點(diǎn)：等壓線與水平氣壓梯度力、風(fēng)力、風(fēng)向的關(guān)系。 1. 在等壓線分布圖上繪出（判斷）風(fēng)向 教學(xué)方法： 分析法、討論法、演示法 教學(xué)課時：1課時 教學(xué)過程： 復(fù)習(xí)總結(jié)上節(jié)課的指示。 講解：在我們?nèi)粘Ｉ钪?，熱力環(huán)流是自然界常見一個自然現(xiàn)象。請你注意觀察和思考自己身邊熱力環(huán)流的實(shí)際例子。海陸風(fēng)是熱力環(huán)流在自然界的具體體現(xiàn)。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(zhì)差異，海洋熱容量大，陸地?zé)崛萘啃?，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(chǎn)生了冷熱差異，近地面風(fēng)由海洋吹向陸地；夜晚，陸地降溫較快，海洋降溫較慢，從而產(chǎn)生了冷熱差異，近地面風(fēng)由陸地吹向海洋。 承轉(zhuǎn)：如果將陸地?fù)Q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(fēng)，他們是怎么形成的呢？ 探究：城市風(fēng)對改善城市空氣質(zhì)量有益處嗎？為什么？ 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。 板書:三、大氣的水平運(yùn)動——風(fēng) 指導(dǎo)讀書:請同學(xué)們閱讀教材P33—34內(nèi)容，思考回答： 1.形成風(fēng)的直接原因是什么？ 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了試說明風(fēng)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。 學(xué)生回答:略. 板書:（一）作用力 1．水平氣壓梯度力——形成風(fēng)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?。号c氣壓梯度成正比； 板書: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。 板書: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:我們剛才介紹了影響大氣的水平運(yùn)動——風(fēng)的三種作力，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？ 學(xué)生回答:略. 總結(jié)過渡:剛才同學(xué)們回答的很好，在不同的部位影響大氣運(yùn)動 的作用力有差別，從而形成了各個不同部位的風(fēng)向，這就是我們下面重點(diǎn)介紹的不同部位的風(fēng)。 板書:（二）不同部位的風(fēng) 1.高空大氣中的風(fēng)向 講解: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？ 學(xué)生回答:略. 總結(jié)講解: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)，因為它只考慮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。 轉(zhuǎn)折: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)的情況。 板書:2、近地面的風(fēng) 請同學(xué)們讀教材P34圖2.7，并且在圖上畫出地轉(zhuǎn)偏向力和摩擦力的合力。 從圖中可以看出，因為摩擦力永遠(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。 課堂小結(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 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 這節(jié)課我們大量運(yùn)用了圖表，這也是學(xué)習(xí)地理的最基本的方法之一，希望同學(xué)們能重視圖表的觀察、比較與分析，這是學(xué)好地理的最重要的手段之一。 課堂總結(jié)： 二、熱力環(huán)流： 三種常見的熱力環(huán)流：海陸風(fēng)、山谷風(fēng)、城市風(fēng) 三、大氣的水平運(yùn)動 教學(xué)反饋： 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 。 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(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．答案：(1)見右圖，其中F1是水平氣壓梯度力，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．答案：(1)如右圖所示 (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