高中地理必修一教案
發(fā)表時間:2020-09-12新人教版高一地理必修一重難點:冷熱不均引起大氣運動。
新人教版高一地理必修一重難點:冷熱不均引起大氣運動
1.大氣受熱
能量來源:太陽輻射
大氣受熱過程:太陽輻射大氣削弱地面吸收地面輻射大氣逆輻射(保溫)
2.熱力環(huán)流(最簡單的大氣運動)
海陸熱力環(huán)流:
白天吹海風(fēng),晚上吹陸風(fēng)。
因為白天陸地升溫比海洋快,陸地形成低壓,海洋是高壓;晚上陸地降溫比海洋快,陸地形成高壓,海洋是低壓。
3.大氣水平運動:
水平氣壓梯度力:它是形成風(fēng)的直接原因;方向與等壓線垂直;由高壓指向低壓。
地轉(zhuǎn)偏向力:北半球向右,南半球向左。
摩擦力:它斜穿等壓線。影響風(fēng)速,摩擦力越大,風(fēng)速越小;還會影響風(fēng)向與等壓線的夾角。
風(fēng)向:高壓低壓
風(fēng)力(風(fēng)速):等壓線密(氣壓梯度大),風(fēng)力(速)大
1.大氣的根本熱源主要來自__________________,大氣的直接熱源來自__________________。
思路解析:大氣直接吸收太陽輻射能力比較弱,絕大部分太陽輻射到達(dá)地表,被地面所吸收,其地表吸收的太陽輻射部分轉(zhuǎn)化為熱能,部分轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲藏于生物體內(nèi)。地面同時又通過地面輻射的形式散失能量,這部分能量絕大部分保存在大氣中,被大氣吸收。由此可知,大氣的根本熱源是太陽輻射,大氣的直接熱源是地面輻射。
答案:太陽地面
2.大氣運動最簡單的形式是()
A.季風(fēng)環(huán)流B.熱力環(huán)流C.大氣環(huán)流D.三圈環(huán)流
思路解析:本題主要考查大氣運動形式的問題。大氣運動的形式有很多,但是最簡單的是由于地區(qū)冷熱不均勻形成的熱力環(huán)流。
答案:B
3.引起大氣運動的根本原因是()
A.太陽輻射B.地區(qū)間的冷熱不均
C.同一水平面上的氣壓差D.地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的地轉(zhuǎn)偏向力
思路解析:本題主要考查大氣運動的原因問題。解題時要分清大氣運動根本原因和直接原因。大氣運動的根本原因是地區(qū)間的冷熱不均,直接原因是同一水平面上的氣壓差也就是存在水平氣壓梯度力。
答案:B
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高一地理冷熱不均引起大氣運動教案
第一節(jié)冷熱不均引起大氣運動
●從容說課
本節(jié)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(yīng)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(如大氣吸收等,由此產(chǎn)生的大氣對太陽輻射的削弱作用、大氣對地面的保溫作用),過多的環(huán)節(jié)及環(huán)節(jié)的前后順序與過多的名詞造成學(xué)習(xí)困難,應(yīng)利用圖示幫助理解。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(jié)合第一章內(nèi)容,理解太陽輻射在緯度間分布不均是大氣運動的根本原因,并歸納學(xué)習(xí)思路,熱力環(huán)流形成的因果關(guān)系正確的順序是:近地面空氣的受熱或冷卻(氣溫差異是原因)→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(jié)果)→導(dǎo)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(jié)果)→大氣的水平運動(風(fēng))。③說明三個力與風(fēng)的因果關(guān)系,講解近地面風(fēng)向的確定方法,因為地轉(zhuǎn)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(zhuǎn)。還要在熱力環(huán)流原理的基礎(chǔ)上,聯(lián)系生活實際,如城市熱島、海陸風(fēng)的介紹,對于熱力環(huán)流的存在和原理是非常有力的說明和證實。
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高一地理教案:《冷熱不均引起大氣運動》教學(xué)設(shè)計
高一地理教案:《冷熱不均引起大氣運動》教學(xué)設(shè)計
學(xué)習(xí)目標(biāo):
1.能夠運用示意圖說明大氣的受熱過程和保溫作用的基本原理。
2.學(xué)會運用示意圖理解大氣熱力環(huán)流的過程,并能運用其原理解釋海陸風(fēng)、城市熱島效應(yīng)等地理現(xiàn)象。
教學(xué)重點、難點:
1.大氣的受熱過程
2.熱力環(huán)流中大氣的運動過程
教學(xué)方法:講授法、圖表分析法
教學(xué)課時:3課時
教學(xué)過程:
第一課時
我們學(xué)習(xí)了行星地球,知道地球是宇宙中一顆既普通又特殊的天體。為什么說地球是顆特殊的天體?(學(xué)生回答:地球是太陽系中惟一有生命物質(zhì)的天體,也是整個宇宙中惟一確知有生命物質(zhì)的天體)。如果地球上沒有大氣,也就沒有生物界,沒有人類及其賴以生存的自然環(huán)境。大氣是自然地理環(huán)境中最活躍的組成部分。我們從這節(jié)課開始探討地球上的大氣。
【板書】第二章 地球上的大氣
【新課導(dǎo)入】
播放唐代白居易的《大林寺桃花》動畫。
為什么會出現(xiàn)“人間四月芳菲盡,山寺桃花始盛開”這種現(xiàn)象呢?
(學(xué)生討論)山頂上的氣溫比山麓低。
山頂上的氣溫為什么比山麓的氣溫低些呢?這跟大氣的受熱有關(guān)系。
【板書】第一節(jié):冷熱不均引起大氣運動?
一、大氣的受熱過程
同學(xué)們知道近地面大氣的組成成分都有哪些嗎?
是的,低層大氣是由干潔空氣、水汽和固體雜質(zhì)三部分組成的。其中干潔空氣是由多種氣體混合組成的,主要成分是氮和氧,其次是氬、二氧化碳和臭氧等。
大氣對太陽輻射具有吸收、反射和散射作用,這與大氣成分、波段、作用特點各不相同有關(guān),具體如下所示:
【提問】大氣是怎樣受熱的呢?
【投影展示】大氣的受熱過程圖
【讀圖指導(dǎo)】大氣中的一切物理過程都伴隨著能量的轉(zhuǎn)換,請閱讀大氣的受熱過程圖及教材“大氣的受熱過程”部分,思考:
1.地球大氣最重要的能量來源是什么?
2.近地面大氣主要、直接的熱源是什么?
3.讀圖理解并說出大氣的保溫原理?
【學(xué)生回答】略
【總結(jié)講解】
1.地球大氣最重要的能量來源是太陽輻射能。
2.投射到地球上的太陽輻射能,要穿過厚厚的大氣,才能到達(dá)地球表面。太陽輻射能在傳播過程中,少量部分被大氣吸收或反射,大部分到達(dá)地面,并被地面反射和吸收,使地面增溫。這一過程我們稱之為“太陽暖地面”。
3.近地面大氣主要、直接的熱源是地面。
從大氣的受熱過程來看,地球大氣對太陽短波輻射吸收得較少,大部分太陽短波輻射能夠透過大氣射到地面;而大氣對地面長波輻射吸收得卻比較多,地面輻射放出的絕大部分熱量能夠被大氣截留下來,地面吸收太陽輻射能而增溫,同時又以長波輻射的形式把熱量傳遞給大氣。這種輻射熱交換是大氣增溫的最重要方式。
所以,地面是近地面大氣主要、直接的熱源。因此這個過程我們稱之為“地面暖大氣”。
4.大氣在增溫的同時,也向外輻射熱量。大氣輻射的方向既有向上的,也有向下的。大氣輻射中向下的部分,因為與地面輻射方向相反,稱為大氣逆輻射。地面輻射絕大部分熱量通過大氣逆輻射還給了地面,起到了保溫作用。這個過程我們稱之為”大氣還大地”。
【教師總結(jié)】大氣的受熱過程具體圖解如下:
根據(jù)同學(xué)們讀圖學(xué)習(xí)及老師的總結(jié)可知,大氣對地面保溫作用的過程可歸納如下表:
【提問】冬天,晴朗的夜晚為什么比陰天(多云)的夜晚冷?
【學(xué)生回答】因為陰天(多云)的夜晚大氣保溫作用強,較溫暖。
【提問】青藏高原號稱世界屋脊,太陽輻射強,而為什么氣溫低?
【學(xué)生回答】青藏高原大氣稀薄,雖然地面獲得太陽輻射多,但是大氣對地面輻射的吸收能力弱,大氣保溫性差。
【歸納】 晴天:大氣保溫作用弱;陰天(多云):大氣保溫作用強。空氣越稠密,大氣保溫作用越強。
【承轉(zhuǎn)】大氣的受熱過程影響著大氣的熱狀況、溫度分布和變化,制約著大氣的運動狀態(tài)。而月球是沒有大氣層的,月球表面的溫度變化跟地球表面比較,哪個變化要劇烈些呢?
【投影展示】月球表面和地球表面受熱過程圖
教師引導(dǎo),學(xué)生分析歸納:月球,白天沒有大氣對太陽輻射的削弱作用,月面溫度高;夜晚沒有大氣逆輻射對月表的保溫作用,月面溫度低。地球,白天,大氣削弱到達(dá)地面的太陽輻射,氣溫不太高;夜間,大氣逆輻射把熱量還給地面,使氣溫不致過低。月球表面溫度變化比地球大。
【學(xué)以致用】
通過學(xué)習(xí)大氣受熱過程原理,人們可以解釋地球上的許多現(xiàn)象,并將大氣受熱過程原理,運用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動,降低自然條件和自然災(zāi)害對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響,提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)量。
(1)請同學(xué)們解釋溫室氣體大量排放對全球變暖的影響。
(2)請你舉例說出大氣受熱過程原理在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。
【學(xué)生回答】學(xué)生思考、討論
【教師指導(dǎo)】
(1)解釋溫室氣體大量排放對全球變暖的影響
(2)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用:
利用溫室大棚生產(chǎn)反季節(jié)蔬菜;
利用煙霧防霜凍;
果園中鋪沙或鵝卵石,不但能防止土壤水分蒸發(fā),還能增加晝夜溫差,有利于水果的糖分積累等。
【承轉(zhuǎn)】大氣的直接熱源是地面,不同性質(zhì)的地面溫度是不同的,這會對大氣產(chǎn)生怎樣的影響呢?我們下節(jié)課再研究這個問題。
【總結(jié)】【板書】
高一地理教案:《冷熱不均引起的大氣運動》教案一
高一地理教案:《冷熱不均引起的大氣運動》教案一
【 教學(xué)目標(biāo) 】:
知識與技能目標(biāo)
1. 運用圖表說明大氣的受熱過程。
2. 通過實驗說明熱力環(huán)流的形成原理,能夠用原理解釋自然界中的熱力環(huán)流。
3. 運用圖示解釋風(fēng)的形成,學(xué)會分析水平氣壓梯度力、地轉(zhuǎn)偏向力和摩擦力對風(fēng)向和風(fēng)力的具體影響。
4. 能夠在等壓線圖上確定水平氣壓梯度力的大小。
過程與方法目標(biāo)
通過知識整合、梳理,學(xué)會分析地理事物因果關(guān)系,建構(gòu)知識體系的方法, 通過具體的活動觀察分析生活中的地理現(xiàn)象,在活動中感悟知識。
情感態(tài)度與價值觀目標(biāo)
在活動中體驗成功的喜悅,在解決學(xué)習(xí)的困難中培養(yǎng)堅強的恒心和學(xué)習(xí)毅力 。
【教材內(nèi)容及分析】:
課程標(biāo)準(zhǔn)對學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容的要求是“運用圖表說明大氣受熱過程。”
本標(biāo)準(zhǔn)旨在認(rèn)識導(dǎo)致大氣運動的基本原理,為后面學(xué)習(xí)大氣環(huán)流、天氣系統(tǒng)以及全球氣候變化打下理論基礎(chǔ)。因此,本節(jié)內(nèi)容是本單元學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。選用了三個有著緊密邏輯聯(lián)系的內(nèi)容,大氣的受熱過程影響大氣的熱狀況,大氣的熱狀況(冷熱不均)是熱力環(huán)流形成的根本原因,熱力環(huán)流是大氣運動的最簡單形式,包括垂直運動和水平運動。第一部分“大氣受熱過程”主要包括以下幾個要點:①太陽輻射能是地球大氣最重要的能量來源; ② 太陽輻射穿過大氣層的過程;③ 地面吸收太陽輻射而使地面增溫,又以長波輻的形式把熱量傳遞給大氣; ④ 地面是近地面大氣主要的直接熱源;⑤ 大氣受熱過程的重要性。核心結(jié)論“地面是近地面大氣主要的、直接的熱源”,“活動”說明大氣對地面的保溫作用,利用大氣保溫和削弱原理解釋自然現(xiàn)象。第二部分“熱力環(huán)流”主要包括以下幾個要點: ① 引起大氣運動的根本原因; ② 熱力環(huán)流形成的過程;③ 熱力環(huán)流是一種常見的自然現(xiàn)象?!盎顒印蓖ㄟ^實驗,形成熱力環(huán)流過程的感性認(rèn)識?!盎顒?2”是利用原理,分析自然現(xiàn)象。第三部分 “大氣的水平運動”主要包括以下幾方面內(nèi)容:① 水平氣壓梯度力是形成風(fēng)的直接原因;② 高空大氣中的風(fēng)向特點與受力分析;③ 近地面大氣中的風(fēng)向特點與受力分析。“活動”是風(fēng)形成的具體知識應(yīng)用。
【教學(xué)過程和教學(xué)策略】:
[引入] 我們打開窗戶,有時會感受到一陣陣風(fēng)吹來,風(fēng)是大氣的水平運動,那么,大氣運動是怎樣發(fā)生和進(jìn)行的?大氣水平運動有什么規(guī)律?今天我們就來探討相關(guān)的問題。
[板書] 一、大氣的受熱過程
一、自主梳理知識 建構(gòu)知識體系
[學(xué)生活動]
1. 自主學(xué)習(xí):根據(jù)提出的問題自學(xué):地球大氣最重要的能量來源是什么?太陽輻射穿過大氣層要受到大氣什么樣的影響?地面增溫后又以什么形式把熱量傳遞給大氣?從大氣的受熱過程分析你能夠得出什么結(jié)論?大氣受熱過程有什么重要性?
2. 整合、梳理知識:學(xué)生自己完成大氣受熱過程先后順序的梳理,要求能夠?qū)φ請D說明大氣受熱過程;用知識框圖形式示意大氣受熱過程。
(對知識重新整合與梳理的過程,是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造能力的過程)
3. 成果交流與展示:學(xué)生上講臺指圖說明大氣受熱過程。實物投影展示知識框示意圖
[教師指導(dǎo)]
1. 說明大氣對太陽輻射的削弱作用主要有吸收和反射。
2. 說明太陽輻射被稱為短波輻射,地面輻射被稱為長波輻射。
3. 讀太陽輻射各種波長范圍圖,分析:
( 1 )太陽輻射的主要電磁波可見光,紫外線,紅外線等
( 2 )太陽能量主要集中在可見光區(qū),占太陽輻射總能量的50 % ,大氣直接吸收太陽輻射的能量較少。
4. 強調(diào) “ 地面是近地面大氣主要的、直接的熱源 ”
(掃除知識障礙,復(fù)習(xí)舊知,鞏固新知,強調(diào)重點結(jié)論)
[ 學(xué)生活動 ]完成 P30 活動題(學(xué)生自主完成)
二、實驗活動 實現(xiàn)感性知識上升到理性知識
先進(jìn)行“活動”,讓學(xué)生采用小組合作方式做實驗。
(教師做好實驗用品的準(zhǔn)備。實驗的材料盡可能考慮容易獲取,如冰塊可以用雪糕代替等,實驗步驟盡可能具有操作性。教師應(yīng)該預(yù)先進(jìn)行試驗,以確保實驗成功。)
概括實驗可以得出什么結(jié)論。
(通過實驗,形成熱力環(huán)流過程的感性認(rèn)識,強調(diào)發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)。)
師:這種現(xiàn)象會不會發(fā)生在自然界中呢?在自然界中由于地面冷熱不均而形成的空氣環(huán)流,稱為熱力環(huán)流。 [板書]二、熱力環(huán)流
1. 引起大氣運動的根本原因
[ 板圖 ] 引導(dǎo)分析熱力環(huán)流的形成過程。
(1)A 、 B 、 C 三地受熱均勻時,等壓面與地面平行,高度越高,氣壓越低,空氣沒有上升和下降的運動。
(2)A 受熱, B 、 C 冷卻,空氣出現(xiàn)上升和下降運動,使得空氣密度變化,引起同一水平面氣壓高低差異。等壓面發(fā)生彎曲變形。
(3)同一水平面氣壓高低差異,引起大氣的水平運動(上空和近地面都是從高氣壓流向低氣壓),構(gòu)成熱力環(huán)流。
[板書] 2. 熱力環(huán)流形成的過程
[學(xué)生梳理知識] 引導(dǎo)學(xué)生用知識框圖形式示意熱力環(huán)流形成的過程。
[成果展示]
太陽輻射地區(qū)不均 ——> 地區(qū)間冷熱不均 ——> 空氣上升或下沉 ——> 同一水平面氣壓差異 ——> 空氣水平運動(風(fēng))(構(gòu)成了熱力環(huán)流)
(由感性認(rèn)識上升到理性認(rèn)識)
師:熱力環(huán)流是大氣運動最簡單的形式,是一種常見的自然現(xiàn)象。陸地與海洋之間,城市與郊區(qū)之間都可能形成熱力環(huán)流。下面我們來完成陸地與海洋之間熱力環(huán)流。
[學(xué)生活動] 由學(xué)生根據(jù)教材 P33 內(nèi)容,自主解決。
三、畫圖析圖,整合遷移和發(fā)現(xiàn)知識
[板書] 三、大氣的水平運動
師:熱力環(huán)流中包括空氣水平運動和垂直運動。空氣的水平運動就是風(fēng)。從前面所了解的熱力環(huán)流形成的過程來看,形成風(fēng)的直接原因是什么呢?
[學(xué)生活動] 在板圖上解釋水平氣壓梯度、畫出水平氣壓梯度力的方向。
師:水平氣壓梯度力是形成風(fēng)的直接原因。注意水平氣壓梯度力的“水平” 兩字,氣壓的高低是在同一水平面上進(jìn)行比較的。風(fēng)是水平運動,地球又在自轉(zhuǎn)運動,你又聯(lián)想到什么呢?(地轉(zhuǎn)偏向力)
[學(xué)生活動] 引導(dǎo)學(xué)生在板圖中分析大氣運動受力與風(fēng)向的關(guān)系。
1. 高空大氣中的風(fēng)向,是氣壓梯度力和地轉(zhuǎn)偏向力共同作用的結(jié)果,風(fēng)向與等壓線平行。
2. 近地面大氣中的風(fēng)向,是氣壓梯度力、地轉(zhuǎn)偏向力與摩擦力共同作用的結(jié)果,風(fēng)向與等壓線之間成一夾角 (針對不同的主題,采用不同的教學(xué)方式,傳統(tǒng)的板圖能夠分析風(fēng)的動態(tài)形成過程,依然是有效的。同時分析中要注意與物理學(xué)科力學(xué)知識的整合和遷移)
[學(xué)生活動] 完成 P35 活動題。
[教師指導(dǎo)]
第( 1 )題引導(dǎo)學(xué)生歸納出同一圖中等壓線密集 — 氣壓梯度大,風(fēng)力大;等壓線稀疏 — 氣壓梯度小,風(fēng)力小。
( 2 )(實物)投影學(xué)生畫出的風(fēng)向。針對學(xué)生出現(xiàn)的錯誤,進(jìn)行指導(dǎo)和糾正,并說明風(fēng)向的定義。(指導(dǎo)學(xué)生將學(xué)習(xí)的方法和策略,遷移到新的情境中運用,同時使學(xué)生在使用中有新的發(fā)現(xiàn))
高一地理教案:《冷熱不均引起的大氣運動》教案二
高一地理教案:《冷熱不均引起的大氣運動》教案二
教學(xué)目標(biāo):知識與技能
1.明確大氣的熱量來源,即導(dǎo)致大氣運動的能量來源,使學(xué)生能運用圖示說明大氣的受熱過程。
2.能闡述大氣溫室效應(yīng)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(zhuǎn)偏向力和摩擦力對風(fēng)向的影響,能運用圖示解釋風(fēng)的形成,培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際并且能用理論知識指導(dǎo)實踐的能力。
過程與方法
1.通過探討使學(xué)生理解“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(yīng)”。
3.通過實驗活動理解熱力環(huán)流的原理。
4.理論聯(lián)系實際,促進(jìn)對“風(fēng)的形成”的理解,學(xué)會在等壓線圖上判斷某一地的風(fēng)向。
情感、態(tài)度與價值觀
樹立辯證唯物主義觀念,增強大氣環(huán)境保護(hù)意識。
教學(xué)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(fēng)向確定方法。
教學(xué)難點
1.大氣受熱過程。
2.熱力環(huán)流。
3.地轉(zhuǎn)偏向力對大氣運動方向的影響。
教具準(zhǔn)備
課件和投影儀
課時安排
2課時
第1課時
教學(xué)過程
[新課導(dǎo)入]
師:我們在第一章中學(xué)習(xí)了地球的圈層結(jié)構(gòu),探索了內(nèi)部圈層,也了解了外部圈層,地球的外部圈層有哪幾個呢?大氣圈、水圈、生物圈。大氣圈作為地理圈層之一對于人類生存的意義重大。從今天開始,我們來學(xué)習(xí)——第二章 地球上的大氣。
(板書)第二章 地球上的大氣
[教師精講]
師:太陽輻射既能到達(dá)地球表面,又能到達(dá)月球表面,但是月球表面白天的溫度可高達(dá)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?這是因為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(xué)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
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,這說明了太陽光熱的重要性,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)教材30頁圖2.1——地面輻射使大氣增溫示意圖(引導(dǎo)學(xué)生觀察、分析)
師:地面吸收太陽輻射而使地面增溫,所以,太陽是地面的直接熱源;同時地面向外釋放能量。
(板書)太陽暖地面
師:根據(jù)教材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(dá)到6000 K,所以太陽輻射為短波輻射,而地面溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)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收了呢?
生:大氣層。
師:正確。近地面大氣中的CO2和H2O,能夠強烈吸收地面長波輻射而增溫,吸收率75%~95%,近地面大氣又以對流、傳導(dǎo)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(xué)習(xí),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)教材P31活動1
(投影圖片)
師:下面我們再來看看大氣增溫后會出現(xiàn)什么樣的情況,
(引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí),學(xué)習(xí)大氣對地面保溫作用的知識,實現(xiàn)由地面輻射到大氣輻射和大氣逆輻射的知識遷移)
生:大氣在增溫的同時,也向外釋放紅外線長波輻射。大氣輻射的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:非常好。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)生許多自然現(xiàn)象及其過程的能量源泉。
(板書)大氣還地面
師:(引導(dǎo)學(xué)生合作探究學(xué)習(xí))再看第2題。為什么月球表面晝夜溫差比地球表面晝夜間的溫差劇烈得多?
生:地球上有大氣層,由于大氣的削弱作用,使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削弱作用表現(xiàn)在吸收、反射和散射三個方面(可做擴展)。通過這三種削弱作用,使太陽輻射只有一半左右能穿透大氣層到達(dá)地面。這是地面增溫的主要能量來源。所以地球的白晝溫度不高。另外,大氣吸收地面輻射的能力很強,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一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削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,白天太陽輻射全部到達(dá)月球表面,使月球表面溫度迅速升高。夜晚,月球表面輻射強烈,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劇烈得多。
小結(jié):通過剛才的學(xué)習(xí),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”;最后是大氣逆輻射使地面保溫,“大氣還地面”。
板書設(shè)計
第2課時
教學(xué)過程
[新課導(dǎo)入]
師:(復(fù)習(xí)太陽直射點的回歸年變化)地球表面高低緯度間獲得的太陽輻射相同嗎?
生:不同。
師:高低緯度間大氣獲得的熱量相同嗎?
生:不同。
師: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,必然引起大氣的運動。因此各地冷熱不均是大氣運動的根本原因。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
師:下面我們分組做一個實驗。
(活動)P32活動2(同時投影)
得出結(jié)論: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,最后飄向裝冰塊的盆的上方,形成一個循環(huán)。結(jié)論是:地面冷熱不均帶來空氣環(huán)流。
承轉(zhuǎn):請大家看投影(引導(dǎo)學(xué)生分析,完成熱力環(huán)流形成的簡圖)
師:(結(jié)合圖形講解)(1)如果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B、C兩地擴散,近地面的空氣又從 B、C兩地流回A地。
(4)這樣,大氣運動最簡單的形式——熱力環(huán)流形成了。
在我們?nèi)粘I钪校瑹崃Νh(huán)流是自然界常見的一個自然現(xiàn)象,請你注意觀察和思考自己身邊熱力環(huán)流的實際例子。海陸風(fēng)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,完成教材P33活動3。(投影)
師:講解答案:(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。夜間的情況正好相反。據(jù)此,圖2.4A:陸——低,?!?;圖2.4B:陸——高,海——低。
(2)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;夜晚風(fēng)從陸地吹向海洋。
(3)白天來自海洋的風(fēng)比較涼爽濕潤,對濱海地區(qū)能夠起到降溫的作用;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)果是使濱海地區(qū)的氣溫日較差較小。
(小結(jié)過渡)近地面空氣的受熱或冷卻(氣溫差異是原因)→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(jié)果)→導(dǎo)致氣壓的差異(水平氣壓梯度是空氣垂直運動的結(jié)果)→大氣的水平運動(風(fēng))。
(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。氣壓的高低是在同一水平面上進(jìn)行比較的。那么什么是水平氣壓梯度力?
生: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,即水平氣壓梯度力。
(投影)北半球水平氣壓梯度力示意圖(圖略)
師: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(yīng)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:水平氣壓梯度力是形成風(fēng)的直接原因(原動力)。在水平氣壓梯度力的作用下,風(fēng)向垂直等壓線。水平氣壓梯度力越大,風(fēng)速越大。
(板書)
(投影)在水平氣壓梯度力和地轉(zhuǎn)偏向力共同作用下的北半球風(fēng)向示意圖
師:地球上水平運動的物體,將會受到地轉(zhuǎn)偏向力的作用,北半球向右偏,南半球向左偏。風(fēng)是大氣的水平運動,也會受地轉(zhuǎn)偏向力的影響,地轉(zhuǎn)偏向力只改變風(fēng)的方向,不能改變風(fēng)的速度。
投影的圖片中,空氣質(zhì)點在水平氣壓梯度力和地轉(zhuǎn)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(zhuǎn)偏向力始終是垂直于運動方向之右側(cè),最終達(dá)到水平氣壓梯度力和地轉(zhuǎn)偏向力大小相等、方向相反,其合力為零,達(dá)到平衡狀態(tài),空氣運動不再偏轉(zhuǎn)而做慣性運動,形成了平行于等壓線吹的穩(wěn)定的風(fēng)。
高空大氣中的風(fēng)向,是水平氣壓梯度力和地轉(zhuǎn)偏向力共同作用的結(jié)果,風(fēng)向與等壓線平行。
(過渡)
師:近地面的風(fēng)除了受水平氣壓梯度力和地轉(zhuǎn)偏向力的共同作用外,還會受到摩擦力的影響,其風(fēng)向還能與高空大氣的風(fēng)向相同嗎?
生:不能。
師:那近地面的風(fēng)會是怎樣的風(fēng)向呢?
(投影)在水平氣壓梯度力、地轉(zhuǎn)偏向力和摩擦力共同作用下的北半球風(fēng)向示意圖
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(zhuǎn)偏向力和摩擦力。
師:大氣在水平氣壓梯度力和地轉(zhuǎn)偏向力的共同作用下,風(fēng)向與等壓線平行。此時若再加上摩擦力的影響,風(fēng)向一定不再與等壓線平行,而是斜穿等壓線吹的。一般摩擦力的影響可達(dá)離地面1500米左右的高度,在這范圍內(nèi)的風(fēng)向都斜穿等壓線。摩擦力愈大,風(fēng)向與等壓線之間的夾角愈大;摩擦力愈小,其夾角愈小。
小結(jié):今天我們又學(xué)習(xí)了熱力環(huán)流和大氣的水平運動兩方面的知識,知道大氣垂直運動的原因是地表受熱不均,垂直運動又導(dǎo)致同一水平面上氣壓的差異,從而導(dǎo)致大氣的水平運動——風(fēng)。也一起研討了大氣水平運動的三種作用力:水平氣壓梯度力、地轉(zhuǎn)偏向力、摩擦力。以及在幾種不同作用力的作用下所產(chǎn)生的風(fēng)向變化情況:高空大氣受水平氣壓梯度力、地轉(zhuǎn)偏向力的作用,風(fēng)向與等壓線平行;近地面大氣的運動受水平氣壓梯度力、地轉(zhuǎn)偏向力、摩擦力三個力的共同作用,風(fēng)向與等壓線斜交。