21冷热不均引起大气运动人教版 必修1地理教案.docx
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21冷热不均引起大气运动人教版必修1地理教案
2.1冷热不均引起大气运动
【教学目标】
知识与技能
1.明确大气的热量来源,即导致大气运动的能量来源,使学生能运用图示说明大气的受热过程。
2.能阐述大气温室效应及其作用、大气热力环流等基本原理。
3.理解水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力对风向的影响,能运用图示解释风的形成,培养学生理论联系实际并且能用理论知识指导实践的能力。
过程与方法
1.通过探讨使学生理解“太阳暖地面、地面暖大气、大气还地面”的原理。
2.利用图表分析归纳“温室效应”。
3.通过实验活动理解热力环流的原理。
4.理论联系实际,促进对“风的形成”的理解,学会在等压线图上判断某一地的风向。
情感、态度与价值观
树立辩证唯物主义观念,增强大气环境保护意识。
【教学重点】
1.地面是大气的直接热源。
2.分析热力环流形成的过程与方法。
3.近地面风向确定方法。
【教学难点】
1.大气受热过程。
2.热力环流。
3.地转偏向力对大气运动方向的影响。
【教具准备】课件和投影仪
【课时安排】2课时
【教学过程】 第1课时大气的受热过程和热力环流
(新课引入)我们在第一章中学习了地球的圈层结构,探索了内部圈层,也了解了外部圈层,地球的外部圈层有哪几个呢?
大气圈、水圈、生物圈。
大气圈作为地理圈层之一对于人类生存的意义重大。
从今天开始,我们来学习——第二章地球上的大气。
【板书】第二章地球上的大气
(过渡)地球周围的大气好像一部巨大的机器,日夜不停地运动着。
它的运动形式多种多样,范围有大有小,正是这种不停的大气运动,形成了地球上不同地区的天气和气候。
大气为什么会运动,以及怎样运动这是我们这一节课要学习的内容。
【板书】第一节:
冷热不均引起大气运动
一、大气的受热过程
(导入)在“第一章第二节太阳对地球的影响”的学习中我们知道:
地球上的能量主要是从哪儿获得的?
(太阳)
(过渡)我们知道万物生长靠太阳,这说明了太阳光热的重要性,而且太阳辐射能也是地球大气最重要的能量来源(指导学生将此句话在P28中画起来)。
那么太阳辐射穿过大气层的过程是怎样的呢?
【投影】教材28页图2.1“大气的受热过程”(引导学生观察、分析)
【讲解】太阳辐射部分被大气吸收或反射,大部分到达地面,并被地面反射和吸收,使地面增温。
这一过程我们称之为“太阳暖地面”。
【板书】1、太阳暖地面
(提问)太阳辐射有没有全部到达地面?
(没有,有一部分被大气吸收、反射掉,即太阳辐射被大气削弱了一部分后才到达地面。
而大气对太阳辐射的吸收、反射和散射,我们称为大气对太阳辐射的削弱作用)
【板书】(补充)大气对太阳辐射的削弱作用:
吸收、反射和散射。
【讲解】通过生活常识我们知道:
阴天比晴天的气温低。
因为晴天:
大气对太阳辐射的削弱作用较弱;阴天:
大气对太阳辐射的削弱作用较强。
空气密度越大(越稠密),大气对太阳辐射的削弱作用越强。
【讲解】(指导学生读P28页脚注解,并讲解)根据教材28页页脚处的说明可知:
物体的温度越高,辐射中最强部分的波长越短;物体温度越低,辐射中最强部分的波长越长。
太阳表面温度达到6000K,所以太阳辐射为短波辐射,而地面温度远远低于太阳表面温度,所以地面辐射属于长波辐射。
同样,大气辐射、人体辐射等也属于长波辐射。
【讲解】地面吸收太阳辐射能而增温,并以长波辐射的形式向外辐射热量,除少数透过大气返回宇宙空间外,绝大部分被近地面大气吸收。
近地面大气吸收了地面辐射以后,又以对流、传导等方式,层层向上传递热量;这种辐射热交换是大气增温的最重要方式。
(比较)从“大气的受热过程”图中可以看出,地球大气对太阳短波辐射和地面长波辐射哪个吸收得较多?
【讲解】从大气的受热过程来看,地球大气对太阳短波辐射吸收得较少,大部分太阳短波辐射能够透过大气射到在面;而大气对地面长波辐射吸收得却比较多,地面辐射放出的绝大部分热量能够被大气截留下来,所以,地面是近地面大气主要、直接的热源。
所以这个过程我们称之为“地面暖大气”。
【板书】2、地面暖大气:
地面是近地面大气主要、直接的热源
(过渡)下面我们再来看看大气增温后会出现什么样的情况?
(活动)请同学们自主探究P29“活动1”(引导学生自主学习,学习大气对地面保温作用的知识,实现由地面辐射到大气辐射和大气逆辐射的知识迁移)
【投影图片】P29“活动1”
【点拔】
(1)大气逆辐射指向地面,是对地面辐射损失热量的补偿,对地面有保温作用。
用“大气保温作用”概括,应该合适。
(2)因为月球没有大气,白天,在太阳辐射下,月面温度升得很高;夜间,月球表面辐射剧烈,月面温度骤降,所以温度变化剧烈。
地球上因为有大气存在,由于大气热力作用,在白天,大气的反射、散射和吸收削弱了到达地面的太阳辐射,使白天地面的气温不致过高;夜间,地面辐射绝大部分热量又被大气逆辐射还给了地面,使夜间地面气温不致降得过低,从而减小了气温日较差。
所以月球表面的昼夜温度变化(日较差)比地球表面剧烈。
【归纳讲解】通过活动题,我们知道:
地面暖大气,大气在增温的同时,也向外辐射热量,叫做大气辐射。
大气辐射的一小部分向上射向宇宙空间外;大部分向下射向地面,其方向与地面辐射正好相反,故称为大气逆辐射。
所以,大气以大气逆辐射的形式将热量还给了地面,从而完成了大气的保温作用。
这个过程我们称之为“大气还地面”。
【板书】3、大气还地面:
大气保温作用
(提问)1.冬天,晴朗的夜晚为什么比阴天(多云)的夜晚冷?
[因为阴天(多云)的夜晚大气保温作用强,较温暖。
]
2.青藏高原号称世界屋脊,太阳辐射强,而为什么气温低?
[青藏高原大气稀薄,虽然地面获得太阳辐射多,但是大气对地面辐射的吸收能力弱,大气保温性差。
]
【归纳】【补充】晴天:
大气保温作用弱;阴天(多云):
大气保温作用强。
空气越稠密,大气保温作用越强。
(小结)通过刚才的学习,我们知道了大气的受热过程:
即首先是太阳辐射使地面增温,“太阳暖地面”;接下来是地面辐射使大气增温,“地面暖大气”;最后是大气逆辐射使地面保温,“大气还地面”。
【练习】《导学》:
P32例1、迁移训练1;P33演练1-5
(过渡)在“第一章第二节太阳对地球的影响”的学习中我们知道:
太阳辐射能从低纬向高纬递减。
而热胀冷缩是大气十分显著的物理特性,地球表面高低纬度间的大气存在着热量和温度的差异,必然引起大气的运动。
因此各地冷热不均是大气运动的根本原因。
大气运动能输送大气中的热量和水汽,引起各种天气变化。
【板书】二、热力环流
1、大气运动的根本原因:
太阳辐射能的纬度分布不均,造成高低纬度间的温度差异。
(活动)P29活动2(同时播放“热力环流实验”视频)
(实验过程)香的烟雾先下沉,从装冰块的盆向装有热水的盆飘动,然后在装有热水的盆向上升起,最后飘向装冰块的盆的上方,形成一个循环。
(结论)地面冷热不均带来空气环流。
【板书】2、热力环流:
——大气运动最简单的形式
(1)概念:
由地面冷热不均而形成的空气环流。
(过渡)请大家看“课件”(引导学生分析,完成热力环流形成的简图)
[读图]P30图2.3“热力环流的形成”
【归纳】【板书】
(2)形成过程:
冷热不均→大气垂直(上升或下降)运动→同一水平面上产生气压差异→大气水平运动→形成热力环流。
【补充】【板书】(3)气压高低的判读(《导学》P31“二、2.气压…判读”)
(过渡)在我们日常生活中,热力环流是自然界常见的一个自然现象,在我们身边热力环流的实际例子有很多。
如城市风、山谷风、海陆风等都是热力环流在自然界的具体体现。
(活动)下面请你利用热力环流的原理,完成教材P31活动3(做适当指导,让学生完成此活动后点拔)
【点拔】
(1)白天陆地气温比海洋高,因此陆地上为低气压,海洋上为高气压。
夜间的情况正好相反。
据此,图2.4A:
陆地--低压,海洋--高压;图2.4B:
陆地--高压,海洋--低压。
(展示课件)
(2)风从高气压吹向低气压。
据此,一日之内,白天风从海洋吹向陆地——海风;夜晚风从陆地吹向海洋——陆风。
(3)
(4)白天来自海洋的风比较凉爽湿润,对滨海地区能够起到降温的作用;夜晚来自陆地的风比较温热干燥,对滨海地区能够起到增温的作用。
海陆风共同作用的结果是使滨海地区的气温日较差较小。
【补充】【板书】(4)常见的热力环流(《导学》P31-32“常见的热力环流”)
1
海陆风
2山谷风
③城市风
【练习】《导学》:
P32-33例2、迁移训练2、演练6-10
(小结过渡)近地面空气的受热或冷却(气温差异是原因)→引起气流的上升或下沉运动(空气垂直运动是气温差异的结果)→导致气压的差异(水平气压梯度是空气垂直运动的结果)→大气的水平运动(风)。
【板书设计】
第二章地球上的大气
第一节:
冷热不均引起大气运动
一、大气的受热过程
1、太阳暖地面
【补充】大气对太阳辐射的削弱作用:
吸收、反射和散射。
晴天:
大气对太阳辐射的削弱作用较弱;阴天:
大气对太阳辐射的削弱作用较强。
空气密度越大(越稠密),大气对太阳辐射的削弱作用越强。
2、地面暖大气:
地面是近地面大气主要、直接的热源
3、大气还地面:
大气保温作用
【补充】晴天:
大气保温作用弱;阴天(多云):
大气保温作用强。
空气越稠密,大气保温作用越强。
二、热力环流
1、大气运动的根本原因:
太阳辐射能的纬度分布不均,造成高低纬度间的温度差异。
2、热力环流:
——大气运动最简单的形式
(1)概念:
由地面冷热不均而形成的空气环流。
(2)形成过程:
冷热不均→大气垂直(上升或下降)运动→同一水平面上产生气压差异→大气水平运动→形成热力环流。
(3)气压高低的判读
(4)常见的热力环流(《导学》P31-32“常见的热力环流”)
第2课时大气的水平运动
(新课引入)通过上节课的学习已经知道,大气运动有两种基本形式;水平运动和垂直运动,其中对我们影响最大的是大气的水平运动,也就是风。
今天我们专门来学习它。
【板书】三、大气的水平运动——风
(讲解)通过前节课的学习,我们知道:
地面受热不均,导致空气垂直(上升或下降)运动。
而空气的垂直运动,使同一水平面上的气压产生了差异。
我们把单位距离间的气压差叫做气压梯度。
【板书】1、气压梯度的概念(指导学生在书本中画出来)
(讲解)通过前节课的学习,我们还知道:
同一水平面的气压差异,必然导致空气由高压流向低压的大气水平运动,形成了风。
就象有一种力促使大气由高压流低压,而这个力我们称之为“水平气压梯度力”。
水平气压梯度力是形成风的直接原因。
【板书】2、水平气压梯度力的概念:
水平气压梯度力是形成风的直接原因(指导学生在书本中将“此句话和此概念”画出来)
(过渡)沿水平运动的大气,除了受水平气压梯度力作用外,可能还会受地转偏向力和摩擦力的影响。
在不同的部位影响大气水平运动的作用力是有差别的,从而形成了各个不同部位的风向。
【板书】3、影响风的三种力:
【阅读思考】请同学们阅读教材P31—32内容,完成下表。
(学生回答后讲解)
作用力
方向
大小
对风的影响
风速
风向与典例
水平气压梯度力
地转偏向力
摩擦力
【讲解】【板书】(并适时引导学生读P31-32图2.5、2.6、2.7)
作用力
方向
大小
对风的影响
风速
风向与典例
水平
气压
梯度力
始终与等压线垂直,由高压指向低压
等压线越密集,水平气压梯度力越大
水平气压梯度力越大,风速越大
风向:
垂直于等压线,由高压指向低压。
典例:
沿赤道运动的风。
地转
偏向力
始终与风向垂直
大小随纬度而增加,赤道为零
不影响风速大小
风向:
与等压线平行。
典例:
高空的风(受水平气压梯度力和地转偏向力作用,在高空摩擦力忽略不计)。
摩擦力
始终与风向相反
大小与下垫面性质有关,下垫面越粗糙,摩擦力越大,反之越小
使风速减小
风向:
与水平气压梯度力、地转偏向力共同作用,使风向与等压线斜交。
典例:
近地面的风。
【活动】请同学们完成P32
“活动4”(学生回答后讲解)
【点拔】
(1)甲处的气压梯度
力大:
因为等压线越密集,水
平气压梯度力越大;而甲处等
压线密集,乙处等压线稀疏。
所以甲处的气压梯度力大。
(2)在等压线图上画风向的方
法:
先画出某点气压梯度力的
方向(由高压指向低压,并垂直
等压线);再根据地转偏向力偏向规律(北右南左)画出风向,近地面有摩擦力,画出的风向应与等压线斜交。
一般水平气压梯度力用虚线,实际风向用实线箭头画。
因此甲地吹西北风,乙地吹东南风。
【板书】4、在等压线图上画风向的方法:
【练习】《导学》:
P36-37例题、迁移训练、演练1-9
【小结】一起研讨了大气水平运动的三种作用力:
水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力。
以及在几种不同作用力的作用下所产生的风向变化情况:
高空大气受水平气压梯度力、地转偏向力的作用,风向与等压线平行;近地面大气的运动受水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力三个力的共同作用,风向与等压线斜交。
【板书设计】
三、大气的水平运动——风
1、气压梯度的概念
2、水平气压梯度力的概念:
水平气压梯度力是形成风的直接原因
3、影响风的三种力:
作用力
方向
大小
对风的影响
风速
风向与典例
水平
气压
梯度力
始终与等压线垂直,由高压指向低压
等压线越密集,水平气压梯度力越大
水平气压梯度力越大,风速越大
风向:
垂直于等压线,由高压指向低压。
典例:
沿赤道运动的风。
地转
偏向力
始终与风向垂直
大小随纬度而增加,赤道为零
不影响风速大小
风向:
与等压线平行。
典例:
高空的风(受水平气压梯度力和地转偏向力作用,在高空摩擦力忽略不计)。
摩擦力
始终与风向相反
大小与下垫面性质有关,下垫面越粗糙,摩擦力越大,反之越小
使风速减小
风向:
与水平气压梯度力、地转偏向力共同作用,使风向与等压线斜交。
典例:
近地面的风。
4、在等压线图上画风向的方法:
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