人教版必修一第二章第1節(jié) 冷熱不均引起大氣運(yùn)動(dòng) 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(dòng) 教學(xué)目標(biāo)：1、了解大氣運(yùn)動(dòng)的能量來(lái)源，掌握熱力環(huán)流的形成原理，并且能夠用事實(shí)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(duì)大氣水平運(yùn)動(dòng)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(wèn)題以及運(yùn)用地理知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。教學(xué)重點(diǎn)：1、分析熱力環(huán)流的形成過(guò)程與方法。2、大氣運(yùn)動(dòng)的基本形式及大氣水平運(yùn)動(dòng)的幾種作用力。教學(xué)難點(diǎn)：1、熱力環(huán)流的原理。2、影響大氣水平運(yùn)動(dòng)的“三力”及其作用下的風(fēng)向。教學(xué)過(guò)程：【引入新課】在上節(jié)課，我們學(xué)習(xí)了大氣的受熱過(guò)程，現(xiàn)在我們來(lái)復(fù)習(xí)一下大氣的受熱地過(guò)程。大氣的受熱過(guò)程主要表現(xiàn)為大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的削弱作用和大氣對(duì)地面的保溫作用。大氣對(duì)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(duì)地面的保溫作用主要通過(guò)大氣逆輻射達(dá)到保溫的作用。大氣對(duì)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(guò)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(guò)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(zhǎng)發(fā)育和人類的活動(dòng)提供了適宜的溫度條件，這就是大氣的受熱過(guò)程。大氣的受熱過(guò)程其實(shí)是太陽(yáng)輻射、地面輻射和大氣輻射之間相互轉(zhuǎn)化的過(guò)程。這節(jié)課我們繼續(xù)來(lái)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(dòng)【提問(wèn)】在第一章我們知道太陽(yáng)直射點(diǎn)是在南北回歸線之間來(lái)回移動(dòng)的，這種移動(dòng)導(dǎo)致地球表面高低緯度間獲得的太陽(yáng)輻射能相同嗎？【答案】不同?！咎釂?wèn)】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(huì)引起大氣的運(yùn)動(dòng)。因此，各地冷熱不均是大氣運(yùn)動(dòng)的根本原因。大氣運(yùn)動(dòng)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(lái)學(xué)習(xí)大氣運(yùn)動(dòng)的第一種形式熱力環(huán)流?！局v述新課】【板書】一、熱力環(huán)流【板書】1、概念【提問(wèn)】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(dòng)最簡(jiǎn)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(shí)候，空氣是怎樣的？地面受熱情況不均勻時(shí)空氣又是怎樣的？【板書】2、熱力環(huán)流的形成過(guò)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(diǎn)，當(dāng)?shù)孛媸軣崆闆r是均勻的時(shí)候 ，空氣是沒(méi)有上升和下降運(yùn)動(dòng)的；當(dāng)?shù)孛媸軣岵痪怯謺?huì)出現(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(duì)來(lái)說(shuō)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(duì)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?cái)U(kuò)散。同時(shí)，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(dòng)。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(gè)熱力環(huán)流?！景鍟俊咎釂?wèn)】同學(xué)們，我們?cè)偎伎家粋€(gè)問(wèn)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(duì)了。因?yàn)闅鈮菏请S高度的增加遞減的。我們所說(shuō)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(diǎn)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钪校瑹崃Νh(huán)流是一種常見(jiàn)的自然現(xiàn)象，大家平時(shí)可多留意一下自己身邊有關(guān)熱力環(huán)流的實(shí)際例子。下面請(qǐng)同學(xué)們利用熱力環(huán)流的原理，完成教材第30頁(yè)的活動(dòng)?！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(yáng)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)。【答案1】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)。【答案3】請(qǐng)同學(xué)上來(lái)繪圖?！敬鸢?】白天來(lái)自海洋的風(fēng)比較涼爽濕潤(rùn)，對(duì)濱海地區(qū)能夠起到降溫作用；夜晚來(lái)自陸地的風(fēng)比較溫?zé)岣稍?，?duì)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。【總結(jié)】冷熱不均、海陸熱力性質(zhì)不同、人類活動(dòng)等都可能導(dǎo)致形成大氣運(yùn)動(dòng)，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(shí)及其對(duì)人類生產(chǎn)活動(dòng)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(huì)真正提高解決問(wèn)題的能力?！具^(guò)渡】我們說(shuō)熱力環(huán)流是最簡(jiǎn)單的大氣運(yùn)動(dòng)形式，其中重要原因是在分析空氣水平運(yùn)動(dòng)時(shí)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(méi)有考慮，那么在這些力共同參與下，大氣運(yùn)動(dòng)會(huì)發(fā)生怎樣的變化呢？接下來(lái)讓我們來(lái)學(xué)習(xí)它?！景鍟慷⒋髿獾乃竭\(yùn)動(dòng)【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。【提問(wèn)】什么是水平氣壓梯度？【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。【提問(wèn)】很好。（指圖解釋）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(huì)產(chǎn)生促使大氣由高氣壓區(qū)流向低氣壓區(qū)的力?！局v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(shuí)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。【講述】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(dòng)，這就是風(fēng)。【板書】1、形成風(fēng)的直接原因水平氣壓梯度力【講述】在這個(gè)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(shuō)，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(dòng)，這個(gè)圖是水平面上的等壓線分布圖，讀圖的視角是俯視?！具^(guò)渡】我們剛才所講的風(fēng)是在理想狀態(tài)下，空氣質(zhì)點(diǎn)只受一下個(gè)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(shí)際生活中，空氣質(zhì)點(diǎn)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?yàn)槔齺?lái)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(dòng)的，所以當(dāng)大氣一開始運(yùn)動(dòng)的，馬上就會(huì)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(shí)，風(fēng)是垂直等壓線運(yùn)動(dòng)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(gè)力的合力方向去運(yùn)動(dòng)，而水平地轉(zhuǎn)偏向力始終是垂直于運(yùn)動(dòng)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(gè)時(shí)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(dòng)不再偏轉(zhuǎn)而作慣性運(yùn)動(dòng)，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?yàn)樗豢紤]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(dòng)最簡(jiǎn)單的情況，它在高空平直等壓線的狀況下是實(shí)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(chǎng)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。【板書】 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(guò)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?！具^(guò)渡】實(shí)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(dòng)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(dòng)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(shí)，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(dòng)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(dòng)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(shí)，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(duì)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(gè)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(shí)，風(fēng)向便平行等壓線了，這種情況只存在在高空。因此，在實(shí)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。【提問(wèn)】同學(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??；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?yàn)轱L(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(huì)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(dòng)相互影響、相互制約，構(gòu)成千變?nèi)f化的大氣活動(dòng)舞臺(tái)?！局v述】下面請(qǐng)同學(xué)們完成課本32頁(yè)的活動(dòng)。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(shí)候我們學(xué)過(guò)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(shí)，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?！景鍟康葔壕€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?！局v述】而氣流總是由高壓流向低壓。所以這道題大家應(yīng)該會(huì)做了吧？【答案1】甲處的氣壓梯度大，因?yàn)榧滋幍葔壕€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(dòng)的兩種形式，一是熱力環(huán)流，一是大氣的水平運(yùn)動(dòng)。2) 由于太陽(yáng)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(dòng)，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(dòng)。熱力環(huán)流是大氣運(yùn)動(dòng)中最簡(jiǎn)單的形式。3) 我們還學(xué)習(xí)了大氣的水平運(yùn)動(dòng)，即風(fēng)。我們要明確三個(gè)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(huì)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(shí)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。【復(fù)習(xí)鞏固】（5min）課堂練習(xí)1、 大氣運(yùn)動(dòng)的能量來(lái)源于太陽(yáng)輻射，引起大氣運(yùn)動(dòng)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(lái)自地面輻射。4、 大氣運(yùn)動(dòng)最簡(jiǎn)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(gè)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(shí)“教諭”在明清時(shí)還有學(xué)官一意，即主管縣一級(jí)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(duì)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(chǎng)合，比如書院、皇室，也稱教師為“院長(zhǎng)、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(jì)一、 熱力環(huán)流1、 概念2、 形成過(guò)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(dòng)熱力環(huán)流二、 大氣的水平運(yùn)動(dòng)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(shuō)來(lái)，“教師”概念之形成經(jīng)歷了十分漫長(zhǎng)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(shí)就是先秦而后歷代對(duì)教師的別稱之一。韓非子也有云：“今有不才之子師長(zhǎng)教之弗為變”其“師長(zhǎng)”當(dāng)然也指教師。這兒