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2019-2020年高中地理 第二章 地球上的大氣 冷熱不均引起大氣運動教案 魯教版必修1 一． 教學目標 1． 知識與技能：理解大氣熱力環(huán)流的形成原理；能用熱力環(huán)流原理解釋實際問題（城市環(huán)流、海陸風、山谷風等）；能夠畫出熱力環(huán)流形成后等壓面的變化，并比較不同地點氣壓值的高低。 2． 過程與方法：通過學習大氣熱力環(huán)流的形成原理，培養(yǎng)自己的邏輯思維能力與數(shù)學推導能力，學會學科知識的交叉應用；通過用熱力環(huán)流原理解釋實際問題，提高自己的知識遷移能力。 3． 情感態(tài)度價值觀：通過學習，培養(yǎng)學習地理的興趣，形成理論聯(lián)系實際的思維方式。 二． 教學重難點 1． 教學重點：熱力環(huán)流的形成原理；城市風、海陸風、山谷風的形成原理 2． 教學難點：等壓面的變化與不同地點氣壓值高低的比較。 三．教學方法 1． 啟發(fā)性講授法 2． 探究法 3． 多媒體輔助教學法 四．教學內(nèi)容設計 【導入】情景1：你如何感受到大氣的運動及其運動方向？ （預設）樹葉被風吹動，煙、旗的飄動，云在動等等；它們的飄動方向即大氣運動方向。 情景2：住在乍浦的一位市民說，乍浦人一般白天感到空氣潮濕，夜晚感到空氣比較干爽。你覺得可能是什么原因？ （預設）可能是白天風從海洋吹來，夜晚風從陸地吹來。 【過渡】那么，這是為什么呢？我們今天就來研究這個問題！ 【環(huán)節(jié)一】熱力環(huán)流的形成原理 1．預備知識 （師）為了更好進行下面的學習，我們儲備一些必要知識。（教師講授） ①預備1：氣壓（單位面積上受到的從該點垂直向上到大氣上界的大氣柱的重力） （師）大氣壓有一個公式：P=ρgh，可見氣壓的高低和空氣密度與大氣柱高度有關(guān)。給出甲、乙、丙三點，它們的氣壓值大小有何關(guān)系，為什么？ （生）。。。 （師）所以大家發(fā)現(xiàn)了規(guī)律：同一地點，海拔越高，氣壓越低。 ②預備2：等壓面（氣壓相等的點的連線；同一等壓面以上的點氣壓低于以下的點） ③預備3：空氣的兩種運動方式（水平運動，即平時說的風：由高壓吹向低壓；垂直運動：有冷熱不均引起，空氣受熱較多會膨脹上升，空氣受冷較多會收縮下沉） 2．原理推導 ①假設1：地表冷熱均勻，空氣會如何運動？ a：受熱均勻，無空氣垂直運動。 b：請同學們畫出此時的等壓面，發(fā)現(xiàn)此時等壓面與水平面平行，任一水平面上無高壓、低壓之分，即無空氣的水平運動。 （結(jié)論）空氣呈靜止狀態(tài)，不會運動。 ②假設2：地表冷熱不均勻，空氣會如何運動？ a：冷熱不均，加熱地點（A）空氣膨脹上升，冷卻地點（B、C）空氣收縮下沉（即空氣出現(xiàn)了上升與下沉的垂直運動） b：高空同一水平面上的A′上氣壓柱密度變小，B′、C′兩點上氣壓柱密度變大；于是在高空同一水平面上出現(xiàn)了氣壓差異，A′成為高壓，B′、C′成為低壓。 c：高空同一水平面上，風從高壓吹向低壓（即空氣出現(xiàn)了水平運動） d：近地面A上的氣壓柱密度減少，B、C上的氣壓柱密度增大，于是，于是在近地面同一水平面上出現(xiàn)了氣壓差異，A成為低壓，B、C成為高壓。 e：近地面同一水平面上，風從高壓吹向低壓（即空氣出現(xiàn)了水平運動） （結(jié)論）空氣出現(xiàn)了環(huán)流狀態(tài) ，我們把這種因冷熱不均形成的環(huán)流稱熱力環(huán)流。實際上，太陽輻射在地表散布的熱量是不均勻的，這個假設并非假設，熱力環(huán)流是常態(tài)。 3．課堂練習 ①發(fā)生熱力環(huán)流后，請同學們畫出近地面與高空的等壓面（自己在紙上畫） （總結(jié)）熱力環(huán)流中形成的高低壓，指同一水平面上；等壓面上凸高壓、下凹低；高空氣壓高低與近地面相反。 ②例題1：比較下面各點氣壓值的高低？ ③例題2：在“地面和高空等壓線分布示意圖”中，正確的是？ 【環(huán)節(jié)二】熱力環(huán)流的應用實例 1．海陸風（個人回答上臺演示） （師）下面讓我們一起回到本節(jié)課開始的情景，回到美麗的乍浦，乍浦某市民的疑問，現(xiàn)在你能幫他解答了嗎？ （生）。。。 （師）陸地的比熱比海洋小，根據(jù)Q=CM△T：白天，陸地升溫快，氣溫高，空氣膨脹上升，海洋升溫慢，氣溫低，空氣收縮下沉，于是在陸地高空形成高壓，海洋高空形成低壓，高空風從陸地吹向海洋；近地面陸地形成低壓，海洋形成高壓，風從海洋吹向陸地。我們把這種從海洋吹向陸地的風，叫海風。晚上相反，形成陸風。合稱“海陸風”。 2．城市風（四人一組合作探究） （師）從乍浦吹完了海風，現(xiàn)在我們回到平湖市區(qū)，看到這張圖，你有什么感覺？ （生）。。。 （師）城市比郊區(qū)熱，這就是我們常說的“城市熱島效應”，為什么城市具有熱島效應呢？ （生）。。。 （師）人口密集、工業(yè)發(fā)達、交通繁忙，排放出大量的人為熱。城市的熱島效應會導致城市與郊區(qū)之間形成一種小型的大氣環(huán)流圈，這就是熱力環(huán)流的第二個實例：城市風。下面請同學四人一組，合作探究，完成以下三個問題？ ①城市熱島效應使得城郊近地面的風如何吹？②城市風對城市大氣污染有什么影響？ ③有大氣污染的企業(yè)應該布局在什么位置呢？ （生）。。。 （師）請一位代表來發(fā)言，說出他們的觀點？ （生）。。。 （師）①根據(jù)熱力環(huán)流原理，很容易知道，近地面城市風從郊區(qū)吹向城市；②城市風的形成，一方面有利于城市污染物的擴散，但同時使得郊區(qū)的污染物易吹到城市，影響城市環(huán)境。③為了使污染物不吹到城市，應將有大氣污染的企業(yè)建在城市環(huán)流圈的外圍區(qū)域。 3．山谷風（師生集體合作探究） （師）古詩《夜雨寄北》：“君問歸期未有期，巴山夜雨漲秋池。何當共剪西窗燭，卻話巴山夜雨時。”這是一首情詩，更難能可貴的是情詩里竟蘊涵了地理學的現(xiàn)象：巴山夜雨。這里說明一點，山區(qū)的居民點主要分布在山谷地帶。那么為什么重慶一帶的山谷地區(qū)多夜雨呢？這個問題我和大家一起來探討。 （師）首先大家想一想，形成降雨需要哪些條件？ （生）。。。 （師）除了充足的水汽和凝結(jié)核外，空氣還需遇冷才會凝結(jié)成水，而空氣膨脹上升，氣溫隨高度增高而降低，容易成云致雨。也就是說，只需研究夜晚山谷空氣是否膨脹上升即可。實際是，在山坡與山谷之間，由于受熱的不同，白天和晚上會形成不同的環(huán)流。 （師）白天，山坡接受太陽光熱較多，空氣增溫較多，山坡上的空氣膨脹上升；而山谷上空，同高度上的空氣因離地較遠，增溫較少，空氣收縮下沉。于是在上層空氣從山坡流向谷地，谷底的空氣則向山坡補充，這樣便在山坡與山谷之間形成一個熱力環(huán)流。下層風由谷底吹向山坡，稱為谷風。到了夜間，山坡上的空氣受山坡輻射冷卻影響，空氣降溫較多；而谷地上空，同高度的空氣因離地面較遠，降溫較少。于是山坡上的冷空氣因密度大，順山坡流入谷地，谷底的空氣因匯合而上升，并從上面向山頂上空流去，形成與白天相反的熱力環(huán)流。下層風由山坡吹向谷地，稱為山風。這就是熱力環(huán)流的第三個實例：山谷風。 【課后作業(yè)】實驗（摸擬熱力環(huán)流） 在一間門窗緊閉的房間內(nèi)，將一支點著的蠟燭靠近兩支點著的松香（或蚊香）；觀察煙的飄向，并用熱力環(huán)流的原理解釋。 五．板書設計