【備課參考】2020年新人教版高中地理必修1：課堂實錄2.1《冷熱不均引起大氣運動》

其次章地球上的大氣第一節(jié)冷熱不均引起大氣運動【從容說課】主要包括大氣的受熱過程、熱力環(huán)流、大氣水平運動三部分內(nèi)容。應重點分析講解三個內(nèi)容：①地面是大氣的直接熱源，此處可補充大氣組成部分的內(nèi)容；大氣受熱過程環(huán)節(jié)過多，且都有一個專業(yè)名詞(如大氣吸取等，由此產(chǎn)生的大氣對太陽輻射的減弱作用、大氣對地面的保溫作用)，過多的環(huán)節(jié)及環(huán)節(jié)的前后挨次與過多的名詞造成學習難點，應利用圖示掛念理解。②熱力環(huán)流既是重點又是難點，可通過多媒體演示分析熱力環(huán)流形成的過程與方法，要結合第一單元內(nèi)容，理解太陽輻射在緯度間分布不均是大氣運動的根本緣由，并歸納學習思路，熱力環(huán)流形成的因果關系正確的挨次是：近地面空氣的受熱或冷卻(氣溫差異是緣由)→引起氣流的上升或下沉運動(空氣垂直運動是氣溫差異的結果)→導致同一水平面上氣壓的差異(水平氣壓梯度是空氣垂直運動的結果)→大氣的水平運動(風)；③說明三個力與風的因果關系，講解近地面風向的確定方法，由于地轉偏向力的概念比較抽象，它對大氣運動方向的影響就成了難點，要強調(diào)在大氣運動的方向上偏轉。還要在熱力環(huán)流原理的基礎上，聯(lián)系生活實際，如城市熱島、海陸風的介紹，對于熱力環(huán)流的存在和原理是格外有力的說明和證明。【三維目標】學問與技能：1．明確大氣的熱量來源，即導致大氣運動的能量來源，使同學能運用圖示說明大氣的受熱過程；2．能闡述大氣溫室效應及其作用、大氣熱力環(huán)流等基本原理；3．理解水平氣壓梯度力、地轉偏向力和摩擦力對風向的影響，能運用圖示解釋風的形成，培育同學理論聯(lián)系實際并且能理論學問指導實踐的力量。過程與方法：1．通過探討使同學理解“太陽暖地面、地面暖大氣、大氣還地面”的原理；2．利用圖表分析歸納“溫室效應”；3．通過試驗活動理解熱力環(huán)流的原理；4．理論聯(lián)系實際，促進對“風的形成”的理解，學會在等壓線圖上推斷某一地的風向。情感態(tài)度與價值觀：1．樹立辯證唯物主義觀念，增加大氣環(huán)境愛護意識【教學重點】1．地面是大氣的直接熱源。2．分析熱力環(huán)流形成的過程與方法。3．近地面風向確定方法?！窘虒W難點】1．大氣受熱過程。2．熱力環(huán)流。3．地轉偏向力對大氣運動方向的影響?！窘叹哳A備】課件、投影儀、講義及補充材料【課時支配】2課時【教學過程】(第1課時)導入（新課引入）師：我們在第一章中學習了地球的圈層結構，探究了內(nèi)部圈層，也了解了外部圈層，地球的外部圈層有哪幾個呢？生：大氣圈、水圈、生物圈。師：大氣圈作為地理圈層之一對于人類生存的意義重大。從今日開頭，我們來學習其次章——地球上的大氣。（板書）其次章地球上的大氣師：太陽輻射既能到達地球表面，又能到達月球表面，但是月球表面白天的溫度可高達127℃，夜晚則降至－183℃。而地球的晝夜溫差要小得多，這是為什么呢？這是由于地球上有厚厚的大氣層而月球沒有。我們就先從大氣的受熱過程學起。(板書)第一節(jié)冷熱不均引起大氣運動一、大氣的受熱過程推動（新學問傳授）師：地球上的能量主要是從哪兒獲得的？生：太陽。師：我們知道萬物生長靠太陽，這說明白太陽光熱的重要性，而且太陽輻射能也是地球大氣最重要的能量來源。那么太陽輻射穿過大氣層的過程是怎樣的呢？（投影）書３０頁圖2.1——地面輻射使大氣增溫示意圖（引導同學觀看、分析）生：有一半左右的太陽輻射能夠穿透大氣層到達地面。師：很好。地面吸取太陽輻射而使地面增溫，所以，太陽是地面的直接熱源；同時地面對外釋放能量。(板書)太陽暖地面（同學讀書）書３０頁頁腳處的說明師：依據(jù)書３０頁頁腳處的說明可知，物體的溫度越高，輻射中最強部分的波長越短；物體溫度越低，輻射中最強部分的波長越長。太陽表面溫度達到6000Ｋ，所以太陽輻射為短波輻射，而地面溫度遠遠低于太陽表面溫度，所以地面輻射屬于長波輻射。同樣，大氣輻射、人體輻射等也屬于長波輻射。那么地面輻射被誰吸取了呢？生：大氣層。師：正確。近地面大氣中的CO2和H2O，能夠猛烈吸取地面長波輻射而增溫，吸取率：75％～95％，近地面大氣又以對流、傳導等方式，層層向上傳遞熱量，貯存能量。所以，地面是對流層大氣主要的直接熱源。請問大氣這種受熱的過程有什么意義呢？生：大氣受熱的過程影響著大氣的熱狀況、溫度分布和變化，制約著大氣運動狀態(tài)。師：剛才通過學習，我們知道了誰是對流層大氣主要的直接熱源？生：地面。(板書)地面暖大氣(活動)Ｐ３１活動１大氣上界大氣輻射大氣上界大氣輻射射向地面射向宇宙空間射向宇宙空間大氣吸取地面輻射太陽輻射太陽輻射短波輻射長波輻射師：下面我們再來看看大氣增溫后會消滅什么樣的狀況？大家一起做一個活動。生：（引導同學自主學習，學習大氣對地面保溫作用的學問，實現(xiàn)由地面輻射到大氣輻射和大氣逆輻射的學問遷移）大氣在增溫的同時，也向外釋放紅外線長波輻射。大氣輻射出一小部分向上射向宇宙空間外，大部分向下射向地面，其方向與地面輻射正好相反，故稱為大氣逆輻射。所以，大氣以大氣逆輻射的形式將熱量還給了地面，從而完成了大氣的保溫作用。師：格外好。地球表面及大氣層里保存著的這部分熱量，成為在地理環(huán)境里發(fā)生很多自然現(xiàn)象及其過程的能量源泉。(板書)大氣還地面師：再看其次題。為什么月球表面晝夜溫差比地球表面晝夜間的溫差猛烈得多？生：（引導同學合作探究學習）地球上有大氣層，由于大氣的減弱作用，是地球的白晝溫度不高；由于大氣的保溫作用，使地球的夜晚溫度不會過低。師：地球大氣對太陽輻射的減弱作用表現(xiàn)在吸取、反射和散射三個方面（可做擴展）。通過這三種減弱作用，使太陽輻射只有一半左右能穿透大氣層到達地面。這是地面增溫的主要能量來源。大氣又吸取地面輻射增溫，所以地球的白晝溫度不高。另外，大氣吸取地面輻射的力量很強，可將地面輻射的絕大部分能量儲存在大氣中，同時大氣逆輻射又在肯定程度上補償了地面輻射損失的熱量，從而起到了對地面的保溫作用。地球大氣對太陽輻射的減弱作用和對地面的保溫作用，既降低了白天的最高氣溫，又提高了夜間的最低氣溫，從而減小了氣溫日較差。月球上沒有大氣層，白天太陽放射全部到達月球表面，是月球表面溫度快速上升。夜晚，月球表面輻射猛烈，沒有大氣對月球表面的保溫作用，溫度下降速度很快。再加上月球晝夜交替周期比地球長，所以月面溫度晝夜變化比地球猛烈得多。(小結)通過剛才的學習，我們知道了大氣的受熱過程。即：首先是太陽輻射使地面增溫，“太陽暖地面”；接下來是地面輻射使大氣增溫，“地面暖大氣”；最終是大氣逆輻射使地面保溫，“大氣還地面”。【板書設計】太陽暖地面太陽暖地面地面暖大氣大氣還地面(第2課時)【教學過程】導入（新課引入）師：地球表面的熱量主要來自哪里？生：太陽輻射。師：對流層大氣主要的直接熱源又來自哪里？生：地面輻射。師：地球表面凹凸緯度間獲得的太陽輻射相同嗎？生：不同。師：凹凸緯度間大氣獲得的熱量相同嗎？生：不同。師：熱脹冷縮是大氣格外顯著的物理特性，地球表面凹凸緯度間的大氣存在著熱量和溫度的差異，必定引起大氣的運動。因此各地冷熱不均是大氣運動的根本緣由。大氣運動能輸送大氣中的熱量和水汽，引起各種天氣變化。（板書）二、熱力環(huán)流下面我們分組做一個試驗。（活動）Ｐ３２活動２試驗用品的預備：長方形的玻璃缸（１００ＣＭ，寬３０ＣＭ，高４０ＣＭ左右），塑料薄膜，一盆熱水，一盆冰塊，一束香，火柴等。（投影）活動步驟：（１）將一盆熱水和一盆冰塊分別放置在玻璃缸的兩端；（２）用平整的塑料薄膜將玻璃缸上部開口處蓋嚴；（３）在塑料薄膜的一側（裝冰塊的盆上方）開一個小洞；（４）將一束香點燃，放進小洞內(nèi)。（同時投影）觀看煙霧在玻璃缸內(nèi)是如何飄動的。問題：你發(fā)覺了什么規(guī)律？由試驗可以得出什么樣的結論？（引導同學提煉此試驗過程和結論，從中抽象出一般規(guī)律）生：香的煙霧先下沉，從裝冰塊的盆向裝有熱水的盆飄動，然后在裝有熱水的盆向上升起，最終飄向裝冰塊的盆的上方。形成一個循環(huán)。結論是：地面冷熱不均帶來空氣環(huán)流。師：格外好。請大家看投影（引導同學分析，完成熱力環(huán)流形成的簡圖）（投影）生：（１）假如A地受熱，近地面大氣膨脹上升，上空空氣密度加大，形成高氣壓；B、C兩地冷卻，空氣收縮下沉，上空空氣密度減小，形成低氣壓。（２）同時，A地受熱，近地面大氣膨脹上升，近地面空氣密度減小，形成低氣壓；B、C兩地冷卻，空氣收縮下沉，近地面空氣密度加大，形成高氣壓。（３）由于同一水平面上產(chǎn)生了氣壓差異，并且在水平方向上，空氣總是從高氣壓流向低氣壓。所以，高空空氣就從氣壓高的A地向氣壓低的BC兩地集中，近地面的空氣又從BC兩地流回A地。（４）這樣，大氣運動最簡潔的形式——熱力環(huán)流形成了。A熱B冷A熱B冷C冷高低低低高高A熱B冷C冷高低低低高高師：（總結并板書）太陽輻射太陽輻射冷熱不均空氣垂直運動空氣水平運動同一水平面氣壓差異根本緣由直接緣由熱力環(huán)流大氣運動最簡潔形式大家分析的很精確?????。在熱力環(huán)流中談到的高壓與低壓都是指同一水平面上不同的地方相比較而言。在理解熱力環(huán)流時，還要留意以下幾點：(1)近地面與高空的氣壓分布狀況正好相反；(2)大氣的水平運動：總是由高壓指向低壓；(3)大氣的垂直運動：近地面冷—氣壓高—氣流下沉；近地面熱—氣壓低—氣流上升；(4)“熱力環(huán)流”是大氣運動中最簡潔的形式。在我們?nèi)粘Ｉ钪?，熱力環(huán)流是自然界常見的一個自然現(xiàn)象，請你留意觀看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(xiàn)。下面請你利用熱力環(huán)流的原理，完成Ｐ３３“活動３”。（投影）活動３（活動設計中留意了讓同學動手和動腦，通過探究式地學習，對海濱地區(qū)陸風、海風對氣溫調(diào)整的作用得出自己的結論。）生：（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。夜間的狀況正好相反。據(jù)此，圖2.4A：陸——低，?！?；，圖2.4B：陸——高，海——低（2）風從高氣壓吹向低氣壓。據(jù)此，一日之內(nèi)，白天風從海洋吹向陸地；夜晚風從陸地吹向海洋。（3）略（4）白天來自海洋的風比較涼快潮濕，對濱海地區(qū)能夠起到降溫的作用；夜晚來自陸地的風比較溫熱干燥，對濱海地區(qū)能夠起到增溫的作用。海陸風共同作用的結果是使濱海地區(qū)的氣溫日較差較小。師：答的格外精確?????。（投影）海陸風海陸熱力性質不同，海洋熱容量大，陸地熱容量小，因此海洋升溫降溫較慢，陸地升溫降溫則較快。白天：陸地受熱升溫較快，海洋受熱升溫較慢，從而產(chǎn)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(chǎn)生了冷熱差異，近地面風由陸地吹向海洋。在圖中畫出近地面大氣的運動方向。陸陸海(冷)高壓(熱)低壓陸海(熱)低壓(冷)高壓師：假如將白天換成夏季，將夜間換成冬季，狀況又會怎樣？城市與郊區(qū)之間也存在著熱力環(huán)流——城市風，它們是怎樣形成的？了解城市風的消滅有何重要意義？假如地球上在赤道和兩極之間存在熱力環(huán)流，這個熱力環(huán)流應當怎樣的？這幾個問題，請大家課后漸漸思考。（小結過渡）近地面空氣的受熱或冷卻(氣溫差異是緣由)→引起氣流的上升或下沉運動(空氣垂直運動是氣溫差異的結果)→導致氣壓的差異(水平氣壓梯度是空氣垂直運動的結果)→大氣的水平運動(風)。（板書）三、大氣的水平運動師：什么是水平氣壓梯度呢？生：同一水平面上單位距離間的氣壓差叫做水平氣壓梯度。師：很好。氣壓的凹凸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？100210101008100610021010100810061004(北半球)等壓線水平氣壓梯度力（投影）北半球水平氣壓梯度力示意圖師：水平氣壓梯度力的大小由誰打算？生：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。師：水平氣壓梯度力的方向應當是怎樣的？生：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：很好。水平氣壓梯度力是形成風的直接緣由（原動力）。在水平氣壓梯度力的作用下，風向垂直等壓線。水平氣壓梯度力越大，風速越大。水平氣壓梯度力原動力垂直等壓線高壓指向低壓水平氣壓梯度力原動力垂直等壓線高壓指向低壓生：（閱讀）Ｐ３４“閱讀：地球自轉于沿地表作水平運動物體方向的偏移”（投影）在水平氣壓梯度力和地轉偏向力共同作用下的北半球風向示意圖等壓線1002等壓線10021010100810061004(北半球)水平氣壓梯度力地轉偏向力摩擦力風向投影的圖片中，空氣質點在水平氣壓梯度力和地轉偏向力共同作用下，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之右側，最終達到水平氣壓梯度力和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。高空大氣中的風向，是水平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。水平氣壓梯度力原動力垂直等壓線高壓指向低壓水平氣壓梯度力原動力垂直等壓線高壓指向低壓地轉偏向力平行于等壓線（過渡）師：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？生：不能。師：那近地面的風會是怎樣的風向呢？（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1002101010021010100810061004(北半球)水平氣壓梯度力地轉偏向力摩擦力風向師：在近地面，大氣的水平運動受哪幾個力的作用？生：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。師：摩擦力的方向與風向是什么關系？生：永久和風向相反。師：摩擦力能轉變風向，對風速有沒有影響？生：有影響。師：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？生：風向與等壓線之間有一個夾角。師：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