人教版必修一第二章第1節(jié) 冷熱不均引起大氣運(yùn)動 教案

第二章 地球上的大氣第一節(jié) 冷熱不均引起的大氣運(yùn)動 教學(xué)目標(biāo)：1、了解大氣運(yùn)動的能量來源，掌握熱力環(huán)流的形成原理，并且能夠用事實解釋自然界中的熱力環(huán)流。2、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。3、培養(yǎng)學(xué)生讀圖、析圖、繪圖的能力，提高綜合分析問題以及運(yùn)用地理知識解決實際問題的能力。教學(xué)重點：1、分析熱力環(huán)流的形成過程與方法。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：1、熱力環(huán)流的原理。2、影響大氣水平運(yùn)動的“三力”及其作用下的風(fēng)向。教學(xué)過程：【引入新課】在上節(jié)課，我們學(xué)習(xí)了大氣的受熱過程，現(xiàn)在我們來復(fù)習(xí)一下大氣的受熱地過程。大氣的受熱過程主要表現(xiàn)為大氣對太陽輻射的削弱作用和大氣對地面的保溫作用。大氣對地面的保溫作用由強(qiáng)到弱主要有反射、散射和吸收。大氣對地面的保溫作用主要通過大氣逆輻射達(dá)到保溫的作用。大氣對輻射的削弱作用能降低白天地表的氣溫，使白天氣溫不至于過高；大氣的保溫作用能使地表散熱速度放慢，夜間氣溫不至于過低。它們共同影響的結(jié)果是縮小了氣溫的日較差，使地表附近的氣溫變化緩慢，從而為生物的生長發(fā)育和人類的活動提供了適宜的溫度條件，這就是大氣的受熱過程。大氣的受熱過程其實是太陽輻射、地面輻射和大氣輻射之間相互轉(zhuǎn)化的過程。這節(jié)課我們繼續(xù)來學(xué)習(xí)第一節(jié)的內(nèi)容?！景鍟康谝还?jié) 冷熱不均引起大氣運(yùn)動【提問】在第一章我們知道太陽直射點是在南北回歸線之間來回移動的，這種移動導(dǎo)致地球表面高低緯度間獲得的太陽輻射能相同嗎？【答案】不同。【提問】高低緯度間大氣獲得的熱量相同嗎？【答案】不同?！局v述】熱脹冷縮是大氣十分顯著的物理特性，地球表面高低緯度間的大氣存在著熱量和溫度的差異，必然會引起大氣的運(yùn)動。因此，各地冷熱不均是大氣運(yùn)動的根本原因。大氣運(yùn)動能輸送大氣中的熱量和水汽，引起各種天氣變化。下面我們來學(xué)習(xí)大氣運(yùn)動的第一種形式熱力環(huán)流。【講述新課】【板書】一、熱力環(huán)流【板書】1、概念【提問】什么是熱力環(huán)流？【答案】由地面冷熱不均引而形成的空氣環(huán)流。熱力環(huán)流是大氣運(yùn)動最簡單的形式?！鹃喿x】大家結(jié)合圖2.3閱讀課本，并思考地面受熱情況均勻的時候，空氣是怎樣的？地面受熱情況不均勻時空氣又是怎樣的？【板書】2、熱力環(huán)流的形成過程【板圖】2.3 熱力環(huán)流的形成【講述】假設(shè)地面上有A 、B、C三點，當(dāng)?shù)孛媸軣崆闆r是均勻的時候 ，空氣是沒有上升和下降運(yùn)動的；當(dāng)?shù)孛媸軣岵痪怯謺霈F(xiàn)什么樣的情況呢？假設(shè)A地受熱多，氣溫度升高，近地面空氣膨脹上升；B、C兩地受熱少，溫度相對來說較低，空氣冷卻收縮，氣流下沉。A地的空氣上升，在上空堆積，導(dǎo)致上空空氣密度增大，形成高氣壓。B、C兩地上空的空氣相對下沉，空氣密度減小，形成低氣壓。我們可以看到，在上空就產(chǎn)生了氣壓差異，并且在水平方向上，空氣總是從高壓流向低壓。所以，高空的空氣就從氣壓高的A流向氣壓低的B、C兩地擴(kuò)散。同時，A地空氣膨脹上升向外流出，近地面的空氣密度減小，形成低氣壓；B、C兩地空氣收宿下沉，近地面的空氣密度增大，形成了高氣壓。這就形成了大氣的垂直運(yùn)動。在近地面產(chǎn)生了氣壓差異，并且在水平方向上，空氣總是從高壓流向低壓。在近地面，空氣又從B、C兩地流回A地，以補(bǔ)充A地上升的空氣。這樣，就形成了一個熱力環(huán)流?！景鍟俊咎釂枴客瑢W(xué)們，我們再思考一個問題：看圖，A地近地面是低壓，高空A是高壓，那是不是A的氣壓高于A的氣壓？【答案】不是。【講述】對了。因為氣壓是隨高度的增加遞減的。我們所說的高氣壓和低氣壓是指在同一水平高度的氣壓狀態(tài)而言的。同一地點垂直方向上永遠(yuǎn)是近地面氣壓大于高空氣壓?！局v述】在我們?nèi)粘Ｉ钪?，熱力環(huán)流是一種常見的自然現(xiàn)象，大家平時可多留意一下自己身邊有關(guān)熱力環(huán)流的實際例子。下面請同學(xué)們利用熱力環(huán)流的原理，完成教材第30頁的活動?！景鍒D】 圖2.4 海陸熱力環(huán)流【分析】陸地的熱容量小， 白天獲得太陽輻射，近地面的陸地要比同一緯度的海洋增溫快，氣溫要比海上高，空氣膨脹上升，形成低氣壓。海洋上因氣溫低產(chǎn)生了下沉氣流，形成高氣壓。陸地與海洋形成了熱力環(huán)流，在水平氣壓梯度力作用下使近地面空氣由海洋吹向大陸，形成了海風(fēng)；夜間與白天的熱力作用相反，近地面形成陸風(fēng)?！敬鸢?】白天陸地氣溫比海洋高，因此陸地上為低氣壓，海洋上為高氣壓。夜間的情況正反相反?！敬鸢?】風(fēng)從高氣壓吹向低氣壓。據(jù)此，一日之內(nèi)，白天風(fēng)從海洋吹向陸地，我們稱之為海風(fēng)；夜晚風(fēng)從陸地吹向海洋，稱為陸風(fēng)?！敬鸢?】請同學(xué)上來繪圖?！敬鸢?】白天來自海洋的風(fēng)比較涼爽濕潤，對濱海地區(qū)能夠起到降溫作用；夜晚來自陸地的風(fēng)比較溫?zé)岣稍?，對濱海地區(qū)能夠起到增溫的作用。海陸風(fēng)共同作用的結(jié)果使濱海地區(qū)的氣溫日較差較小?！究偨Y(jié)】冷熱不均、海陸熱力性質(zhì)不同、人類活動等都可能導(dǎo)致形成大氣運(yùn)動，但其基本原理均是熱力環(huán)流原理，在此基礎(chǔ)上考查大氣環(huán)境的基本知識及其對人類生產(chǎn)活動的影響是命題的根本，我們必須做到舉一反三、觸類旁通，才會真正提高解決問題的能力。【過渡】我們說熱力環(huán)流是最簡單的大氣運(yùn)動形式，其中重要原因是在分析空氣水平運(yùn)動時只考慮的高、低氣壓差異，其他的影響因素如地轉(zhuǎn)偏向力、摩擦力都沒有考慮，那么在這些力共同參與下，大氣運(yùn)動會發(fā)生怎樣的變化呢？接下來讓我們來學(xué)習(xí)它?！景鍟慷?、大氣的水平運(yùn)動【閱讀】同學(xué)們先看一下教材內(nèi)容，思考一下高空大氣中的風(fēng)和近地面的風(fēng)向分別受什么力的影響，風(fēng)向怎樣？【板圖】畫等壓線圖?！咎釂枴渴裁词撬綒鈮禾荻?？【答案】同一水平面上單位距離間的氣壓差叫做水平氣壓梯度?！咎釂枴亢芎谩＃ㄖ笀D解釋）氣壓的高低是在同一水平面上進(jìn)行比較的。那什么是水平氣壓梯度力呢？【答案】只要在水平面上存在著氣壓梯度，就會產(chǎn)生促使大氣由高氣壓區(qū)流向低氣壓區(qū)的力。【講述】那水平氣壓梯度力的方向應(yīng)該是怎樣的呢？（邊畫圖邊講）是垂直于等壓線，并由高壓指向低壓。我們能不能從圖上看出水平氣壓梯度力的大小由誰決定的？取決于氣壓梯度，氣壓梯度越大，水平氣壓梯度力就越大；反之，則越小?！局v述】在水平氣壓梯度力的作用下，大氣作從高氣壓區(qū)流向低氣壓區(qū)的水平運(yùn)動，這就是風(fēng)?！景鍟?、形成風(fēng)的直接原因水平氣壓梯度力【講述】在這個力的作用下，風(fēng)向是怎樣的呢？跟水平氣壓梯度力的方向一樣，垂直于等壓線由高壓指向低壓，而且水平氣壓梯度力越大，風(fēng)力越大，所以說，水平氣壓梯度力是形成風(fēng)的直接原因?！緩?qiáng)調(diào)】這里我們需要注意的是，風(fēng)向本身就是大氣的水平運(yùn)動，這個圖是水平面上的等壓線分布圖，讀圖的視角是俯視?！具^渡】我們剛才所講的風(fēng)是在理想狀態(tài)下，空氣質(zhì)點只受一下個即水平氣壓梯度下作用下形成的。該情況理論上只在赤道上空存在。實際生活中，空氣質(zhì)點還受地轉(zhuǎn)偏向力等因素的影響，同學(xué)們思考一下在水平氣壓梯度力和地轉(zhuǎn)偏向力共同作用下的風(fēng)向又是怎樣的呢？現(xiàn)在我們以北半球為例來看一下它究竟是怎樣的？【板書】2、高空大氣中的風(fēng)向：風(fēng)向與等壓線平行【板圖】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)動的，馬上就會受到地轉(zhuǎn)偏向力的影響，使風(fēng)向逐漸偏離了水平氣壓梯度力的方向，北半球向右偏，南半球向左偏，在赤道不偏轉(zhuǎn)。大家看黑板（邊畫圖邊解釋）。初始狀態(tài)時，風(fēng)是垂直等壓線運(yùn)動的（按水平氣壓梯度力方向）?？墒秋L(fēng)一旦形成，就受到地轉(zhuǎn)偏向力的影響。其在水平氣壓梯度力和地轉(zhuǎn)偏向力的共同作用下，始終按兩個力的合力方向去運(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，這個時候，水平氣壓梯度力與水平地轉(zhuǎn)偏向力大小相等，方向相反，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。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狀況下是實際存在的。依地轉(zhuǎn)風(fēng)的原理，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?！景鍟?風(fēng)壓定律（北半球）低壓左邊 高壓背風(fēng)右邊【講述】在風(fēng)平直等壓線的形成過程中，地轉(zhuǎn)偏向力只改變風(fēng)的風(fēng)向，不能改變風(fēng)的速度。【過渡】實際在近地面現(xiàn)還存在著摩擦力，再加上摩擦力的作用下，風(fēng)向又表現(xiàn)為怎樣的情形呢？【板書】3、近地面的風(fēng)：風(fēng)向與等壓線之間成一夾角?！局v述】什么是摩擦力？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，摩擦力是與運(yùn)動物體的前進(jìn)方向相反的，近地面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。大家看圖2.7，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)動方向的右側(cè)，即與風(fēng)向垂直，所以，摩擦力與地轉(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。一般摩擦力的影響可達(dá)離地面1500米左右的高度，在這個范圍的風(fēng)向都斜穿等壓線。摩擦力越大，風(fēng)向與等壓線之間的夾角越大；摩擦力越小，其夾角越小。當(dāng)摩擦力為零時，風(fēng)向便平行等壓線了，這種情況只存在在高空。因此，在實際大氣中因摩擦力隨高度增加而逐漸減小，所以風(fēng)向隨高度的增加而逐漸右偏，即越往高空，風(fēng)向與等壓線之間的夾角越小，最后，風(fēng)向與等壓線平行。這就是風(fēng)向隨高度的變化最一般的規(guī)律，風(fēng)速則隨高度的增加而加大?！咎釂枴客瑢W(xué)們，在相同的氣壓條件下，一般海洋的風(fēng)都比陸地上的要大，這是為什么呢？【答案】陸地表面和海洋表面的摩擦力不同，地面摩擦力大，洋面摩擦力小，所以在相同的氣壓條件下，陸地表面的風(fēng)與等壓線間的夾角大，風(fēng)速小；海洋表面的風(fēng)與等壓線的夾角小，風(fēng)速大。1) 風(fēng)斜穿等壓線吹，具有很重要的意義。因為風(fēng)本身進(jìn)行著大氣質(zhì)量的輸送，風(fēng)穿越等壓線吹，就會把高壓區(qū)的大氣向低壓區(qū)輸送，它直接影響著高低壓的興衰狀況。高低壓的興衰又導(dǎo)致氣流的變化，所以氣壓系統(tǒng)與大氣運(yùn)動相互影響、相互制約，構(gòu)成千變?nèi)f化的大氣活動舞臺。【講述】下面請同學(xué)們完成課本32頁的活動。大家看題干：等壓線的疏密程度反映了氣壓梯度力的大小。在初中的時候我們學(xué)過等高線的分布規(guī)律，即等高線越密集，高差越大，地形越陡，反之，等高線越疏松，高差越小，地形越平坦。其實，等壓線的情況與等高線相同。即等壓線越密集，氣壓梯度越大；等壓線越疏松，氣壓梯度越小。【板書】等壓線分布規(guī)律：等壓線越密集，氣壓梯度越大；等壓線越疏松，氣壓梯度越小。【講述】而氣流總是由高壓流向低壓。所以這道題大家應(yīng)該會做了吧？【答案1】甲處的氣壓梯度大，因為甲處等壓線密集；單位距離內(nèi)氣壓差異大?！敬鸢?】甲處吹西北風(fēng)，乙處吹東南風(fēng)?！究偨Y(jié)新課】（5min）1) 同學(xué)們，這節(jié)課我們講了大氣運(yùn)動的兩種形式，一是熱力環(huán)流，一是大氣的水平運(yùn)動。2) 由于太陽輻射能不同，導(dǎo)致近地面冷熱不均，近地面空氣上升或下沉，引起空氣的垂直運(yùn)動，致使同一水平面的氣壓產(chǎn)生差異，最后引起空氣的水平運(yùn)動。熱力環(huán)流是大氣運(yùn)動中最簡單的形式。3) 我們還學(xué)習(xí)了大氣的水平運(yùn)動，即風(fēng)。我們要明確三個力與風(fēng)向的關(guān)系。在高空，風(fēng)受到水平氣壓梯度力和地轉(zhuǎn)偏向力的共同作用，風(fēng)是平行于等壓線的。近面的風(fēng)除了受到水平氣壓梯度力和地轉(zhuǎn)偏向力的影響，還會受到摩擦力的影響，使近地面的風(fēng)斜穿等壓線。地轉(zhuǎn)偏向力只改變風(fēng)的風(fēng)向，而摩擦力不但改變風(fēng)的方向，還改變風(fēng)速。摩擦力越大，風(fēng)速越小，反之。4) 在學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容時我們使用了大量的圖表，這是學(xué)習(xí)地理的最基本的方法之一，希望同學(xué)們能夠重視圖表的觀察、比較與分析，這是學(xué)好地理的最重要的手段之一?！緩?fù)習(xí)鞏固】（5min）課堂練習(xí)1、 大氣運(yùn)動的能量來源于太陽輻射，引起大氣運(yùn)動的根本原因是地區(qū)間的冷熱不均。2、 在水平氣壓梯度力相等的情況下，海洋與陸地相比，風(fēng)力較大的是海洋。3、 近地面大氣的熱量主要直接來自地面輻射。4、 大氣運(yùn)動最簡單、最基本形式是熱力環(huán)流，它是由地面冷熱不均引起的。5、 近地面附近的風(fēng)向與等壓線的關(guān)系，正確的是（D）A. 平行 B. 垂直 C. 一致 D. 有個交角6、 宋以后，京師所設(shè)小學(xué)館和武學(xué)堂中的教師稱謂皆稱之為“教諭”。至元明清之縣學(xué)一律循之不變。明朝入選翰林院的進(jìn)士之師稱“教習(xí)”。到清末，學(xué)堂興起，各科教師仍沿用“教習(xí)”一稱。其實“教諭”在明清時還有學(xué)官一意，即主管縣一級的教育生員。而相應(yīng)府和州掌管教育生員者則謂“教授”和“學(xué)正”?！敖淌凇薄皩W(xué)正”和“教諭”的副手一律稱“訓(xùn)導(dǎo)”。于民間，特別是漢代以后，對于在“?！被颉皩W(xué)”中傳授經(jīng)學(xué)者也稱為“經(jīng)師”。在一些特定的講學(xué)場合，比如書院、皇室，也稱教師為“院長、西席、講席”等。影響近地面的風(fēng)速的力量是（A）A. 摩擦力 B. 地轉(zhuǎn)偏向力 C. 垂直氣壓梯度力 D. 水平氣壓梯度力板書設(shè)計一、 熱力環(huán)流1、 概念2、 形成過程同一水平面氣壓差異氣流下沉上升冷卻受熱近地面大氣的水平運(yùn)動熱力環(huán)流二、 大氣的水平運(yùn)動1、 形成風(fēng)的直接原因水平氣壓梯度力2、 高空大氣中的風(fēng)向：風(fēng)向與等壓線平行風(fēng)壓定律背風(fēng)高壓右邊低壓左邊一般說來，“教師”概念之形成經(jīng)歷了十分漫長的歷史。楊士勛（唐初學(xué)者，四門博士）春秋谷梁傳疏曰：“師者教人以不及，故謂師為師資也”。這兒的“師資”，其實就是先秦而后歷代對教師的別稱之一。韓非子也有云：“今有不才之子師長教之弗為變”其“師長”當(dāng)然也指教師。這兒