大氣的水平運動 教學設計.doc

.第三節(jié) 大氣環(huán)境第3節(jié) 大氣的水平運動【學習目標】1、理解風的成因，能夠判斷高空與近地面大氣的風向與風力【教學重點】1、判讀高空與近地面大氣的風向與風力【教學難點】1、判讀高空與近地面大氣的風向與風力【課時】1課時【教學準備】學案、教學設計、課件、學情分析 【教學環(huán)節(jié)】【新課引入】大氣既然要運動，從物理學的角度來理解，肯定會有力的作用。那么到底是什么力促使大氣運動的呢？什么是水平氣壓梯度呢？同一水平面上單位距離間的氣壓差叫做水平氣壓梯度。氣壓的高低是在同一水平面上進行比較的。那么什么是水平氣壓梯度力？只要在水平面上存在著氣壓梯度，就會產生促使大氣由高氣壓區(qū)流向低氣壓區(qū)的力，即水平氣壓梯度力。氣壓梯度力，就是促使大氣由高壓區(qū)流向低壓區(qū)的力，是使大氣產生水平運動的原動力，是形成風的直接原因，其方向是沿垂直于等壓線的方向，由高壓指向低壓。在這里我們已經(jīng)找到了能使大氣由高壓指向低壓的假想的一個力水平氣壓梯度力。若僅受這個力的作用大氣將怎樣運動？ 分析一個力(水平氣壓梯度力)作用下，大氣運動的方向和速度：大氣運動的速度是由什么決定的？水平氣壓梯度力的大小。水平氣壓梯度力的大小由誰決定？水平氣壓梯度力的大小取決于氣壓梯度，氣壓梯度越大，水平氣壓梯度力越大；反之越小。水平氣壓梯度力的方向應該是怎樣的？水平氣壓梯度力的方向是垂直于等壓線，并由高壓指向低壓。師生總結得出結論：風向：垂直等壓線，并指向低壓；風速：氣壓梯度越大，水平氣壓梯度力越大，風速也就越大。板書：水平氣壓梯度力原動力垂直等壓線高壓指向低壓以上我們分析了只受水平氣壓梯度力的作用的大氣運動，然而現(xiàn)實中大氣的運動并非只受一個力的影響，當物體運動時，馬上要受到地轉偏向力的作用，在水平氣壓梯度力和地轉偏向力的共同作用下，大氣將如何運動呢？師繪制或投影板圖，引導學生分析受兩個力作用時，大氣的水平運動方向。如下圖：圖中表示了北半球平直等壓線的情況。初始狀態(tài)時，空氣質點垂直于等壓線運動（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。在北半球，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，空氣運動不再偏轉而做慣性運動，形成了平行于等壓線的穩(wěn)定的風。這種風在高空平直等壓線的狀況下是實際存在的，按照這種規(guī)律，我們可以對高空飛行的物體進行風向及氣壓之間的判斷，即北半球，人背風而立，低壓在左，高壓在右。板書：近地面的風除了受水平氣壓梯度力和地轉偏向力的共同作用外，還會受到摩擦力的影響，其風向還能與高空大氣的風向相同嗎？那近地面的風又會是怎樣的呢？投影：在水平氣壓梯度力、地轉偏向力和摩擦力共同作用下的北半球風向示意圖。（引導學生探究分析）在近地面，大氣的水平運動受哪幾個力的作用？在近地面，大氣的水平運動受到三個力的作用：水平氣壓梯度力、地轉偏向力和摩擦力。摩擦力的方向與風向是什么關系？永遠和風向相反。摩擦力對風速有沒有影響？大氣的水平運動受水平氣壓梯度力和地轉偏向力共同作用時，風向與等壓線平行。那么北半球近地面大氣的水平運動同時受到水平氣壓梯度力、地轉偏向力和摩擦力三個力的作用時，風向又會發(fā)生怎樣的偏轉呢？風向與等壓線之間有一個夾角。風向與等壓線是否一定有一個夾角呢？我們可以用反證法來推證。若不斜穿等壓線，則可能有一種情況，即垂直于等壓線或平行于等壓線，而這兩種情況都不能使三個力達到平衡。 事實上，大氣在水平氣壓梯度力和地轉偏向力的共同作用下，風向與等壓線平行。此時若再加上摩擦力的影響，風向一定不再與等壓線平行，而是斜穿等壓線吹的。