高一地理教案:《冷热不均引起大气运动》教学设计。
一名优秀的教师在每次教学前有自己的事先计划,作为教师就要根据教学内容制定合适的教案。教案可以让学生更好地进入课堂环境中来,帮助授课经验少的教师教学。教案的内容具体要怎样写呢?为了让您在使用时更加简单方便,下面是小编整理的“高一地理教案:《冷热不均引起大气运动》教学设计”,希望对您的工作和生活有所帮助。
高一地理教案:《冷热不均引起大气运动》教学设计
学习目标:
1.能够运用示意图说明大气的受热过程和保温作用的基本原理。
2.学会运用示意图理解大气热力环流的过程,并能运用其原理解释海陆风、城市热岛效应等地理现象。
教学重点、难点:
1.大气的受热过程
2.热力环流中大气的运动过程
教学方法:讲授法、图表分析法
教学课时:3课时
教学过程:
第一课时
我们学习了行星地球,知道地球是宇宙中一颗既普通又特殊的天体。为什么说地球是颗特殊的天体?(学生回答:地球是太阳系中惟一有生命物质的天体,也是整个宇宙中惟一确知有生命物质的天体)。如果地球上没有大气,也就没有生物界,没有人类及其赖以生存的自然环境。大气是自然地理环境中最活跃的组成部分。我们从这节课开始探讨地球上的大气。
【板书】第二章 地球上的大气
【新课导入】
播放唐代白居易的《大林寺桃花》动画。
为什么会出现“人间四月芳菲尽,山寺桃花始盛开”这种现象呢?
(学生讨论)山顶上的气温比山麓低。
山顶上的气温为什么比山麓的气温低些呢?这跟大气的受热有关系。
【板书】第一节:冷热不均引起大气运动?
一、大气的受热过程
同学们知道近地面大气的组成成分都有哪些吗?
是的,低层大气是由干洁空气、水汽和固体杂质三部分组成的。其中干洁空气是由多种气体混合组成的,主要成分是氮和氧,其次是氩、二氧化碳和臭氧等。
大气对太阳辐射具有吸收、反射和散射作用,这与大气成分、波段、作用特点各不相同有关,具体如下所示:
【提问】大气是怎样受热的呢?
【投影展示】大气的受热过程图
【读图指导】大气中的一切物理过程都伴随着能量的转换,请阅读大气的受热过程图及教材“大气的受热过程”部分,思考:
1.地球大气最重要的能量来源是什么?
2.近地面大气主要、直接的热源是什么?
3.读图理解并说出大气的保温原理?
【学生回答】略
【总结讲解】
1.地球大气最重要的能量来源是太阳辐射能。
2.投射到地球上的太阳辐射能,要穿过厚厚的大气,才能到达地球表面。太阳辐射能在传播过程中,少量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”。
3.近地面大气主要、直接的热源是地面。
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地面;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,地面吸收太阳辐射能而增温,同时又以长波辐射的形式把热量传递给大气。这种辐射热交换是大气增温的最重要方式。
所以,地面是近地面大气主要、直接的热源。因此这个过程我们称之为“地面暖大气”。
4.大气在增温的同时,也向外辐射热量。大气辐射的方向既有向上的,也有向下的。大气辐射中向下的部分,因为与地面辐射方向相反,称为大气逆辐射。地面辐射绝大部分热量通过大气逆辐射还给了地面,起到了保温作用。这个过程我们称之为”大气还大地”。
【教师总结】大气的受热过程具体图解如下:
根据同学们读图学习及老师的总结可知,大气对地面保温作用的过程可归纳如下表:
【提问】冬天,晴朗的夜晚为什么比阴天(多云)的夜晚冷?
【学生回答】因为阴天(多云)的夜晚大气保温作用强,较温暖。
【提问】青藏高原号称世界屋脊,太阳辐射强,而为什么气温低?
【学生回答】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】 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。
【承转】大气的受热过程影响着大气的热状况、温度分布和变化,制约着大气的运动状态。而月球是没有大气层的,月球表面的温度变化跟地球表面比较,哪个变化要剧烈些呢?
【投影展示】月球表面和地球表面受热过程图
教师引导,学生分析归纳:月球,白天没有大气对太阳辐射的削弱作用,月面温度高;夜晚没有大气逆辐射对月表的保温作用,月面温度低。地球,白天,大气削弱到达地面的太阳辐射,气温不太高;夜间,大气逆辐射把热量还给地面,使气温不致过低。月球表面温度变化比地球大。
【学以致用】
通过学习大气受热过程原理,人们可以解释地球上的许多现象,并将大气受热过程原理,运用到农业生产活动,降低自然条件和自然灾害对农业生产的影响,提高农业生产产量。
(1)请同学们解释温室气体大量排放对全球变暖的影响。
(2)请你举例说出大气受热过程原理在农业生产中的应用。
【学生回答】学生思考、讨论
【教师指导】
(1)解释温室气体大量排放对全球变暖的影响
(2)在农业中的应用:
利用温室大棚生产反季节蔬菜;
利用烟雾防霜冻;
果园中铺沙或鹅卵石,不但能防止土壤水分蒸发,还能增加昼夜温差,有利于水果的糖分积累等。
【承转】大气的直接热源是地面,不同性质的地面温度是不同的,这会对大气产生怎样的影响呢?我们下节课再研究这个问题。
【总结】【板书】
相关知识
高一地理冷热不均引起大气运动教案
第一节冷热不均引起大气运动
●从容说课
本节主要包括大气的受热过程、热力环流、大气水平运动三部分内容。
应重点分析讲解三个内容:①地面是大气的直接热源,此处可补充大气组成部分的内容;大气受热过程环节过多,且都有一个专业名词(如大气吸收等,由此产生的大气对太阳辐射的削弱作用、大气对地面的保温作用),过多的环节及环节的前后顺序与过多的名词造成学习困难,应利用图示帮助理解。②热力环流既是重点又是难点,可通过多媒体演示分析热力环流形成的过程与方法,要结合第一章内容,理解太阳辐射在纬度间分布不均是大气运动的根本原因,并归纳学习思路,热力环流形成的因果关系正确的顺序是: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)→导致同一水平面上气压的差异(水平气压梯度是空气垂直运动的结果)→大气的水平运动(风)。③说明三个力与风的因果关系,讲解近地面风向的确定方法,因为地转偏向力的概念比较抽象,它对大气运动方向的影响就成了难点,要强调在大气运动的方向上偏转。还要在热力环流原理的基础上,联系生活实际,如城市热岛、海陆风的介绍,对于热力环流的存在和原理是非常有力的说明和证实。
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高一地理教案:《冷热不均引起的大气运动》教案一
高一地理教案:《冷热不均引起的大气运动》教案一
【 教学目标 】:
知识与技能目标
1. 运用图表说明大气的受热过程。
2. 通过实验说明热力环流的形成原理,能够用原理解释自然界中的热力环流。
3. 运用图示解释风的形成,学会分析水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力对风向和风力的具体影响。
4. 能够在等压线图上确定水平气压梯度力的大小。
过程与方法目标
通过知识整合、梳理,学会分析地理事物因果关系,建构知识体系的方法, 通过具体的活动观察分析生活中的地理现象,在活动中感悟知识。
情感态度与价值观目标
在活动中体验成功的喜悦,在解决学习的困难中培养坚强的恒心和学习毅力 。
【教材内容及分析】:
课程标准对学习本节内容的要求是“运用图表说明大气受热过程。”
本标准旨在认识导致大气运动的基本原理,为后面学习大气环流、天气系统以及全球气候变化打下理论基础。因此,本节内容是本单元学习的基础。选用了三个有着紧密逻辑联系的内容,大气的受热过程影响大气的热状况,大气的热状况(冷热不均)是热力环流形成的根本原因,热力环流是大气运动的最简单形式,包括垂直运动和水平运动。第一部分“大气受热过程”主要包括以下几个要点:①太阳辐射能是地球大气最重要的能量来源; ② 太阳辐射穿过大气层的过程;③ 地面吸收太阳辐射而使地面增温,又以长波辐的形式把热量传递给大气; ④ 地面是近地面大气主要的直接热源;⑤ 大气受热过程的重要性。核心结论“地面是近地面大气主要的、直接的热源”,“活动”说明大气对地面的保温作用,利用大气保温和削弱原理解释自然现象。第二部分“热力环流”主要包括以下几个要点: ① 引起大气运动的根本原因; ② 热力环流形成的过程;③ 热力环流是一种常见的自然现象。“活动”通过实验,形成热力环流过程的感性认识。“活动 2”是利用原理,分析自然现象。第三部分 “大气的水平运动”主要包括以下几方面内容:① 水平气压梯度力是形成风的直接原因;② 高空大气中的风向特点与受力分析;③ 近地面大气中的风向特点与受力分析。“活动”是风形成的具体知识应用。
【教学过程和教学策略】:
[引入] 我们打开窗户,有时会感受到一阵阵风吹来,风是大气的水平运动,那么,大气运动是怎样发生和进行的?大气水平运动有什么规律?今天我们就来探讨相关的问题。
[板书] 一、大气的受热过程
一、自主梳理知识 建构知识体系
[学生活动]
1. 自主学习:根据提出的问题自学:地球大气最重要的能量来源是什么?太阳辐射穿过大气层要受到大气什么样的影响?地面增温后又以什么形式把热量传递给大气?从大气的受热过程分析你能够得出什么结论?大气受热过程有什么重要性?
2. 整合、梳理知识:学生自己完成大气受热过程先后顺序的梳理,要求能够对照图说明大气受热过程;用知识框图形式示意大气受热过程。
(对知识重新整合与梳理的过程,是培养学生创造能力的过程)
3. 成果交流与展示:学生上讲台指图说明大气受热过程。实物投影展示知识框示意图
[教师指导]
1. 说明大气对太阳辐射的削弱作用主要有吸收和反射。
2. 说明太阳辐射被称为短波辐射,地面辐射被称为长波辐射。
3. 读太阳辐射各种波长范围图,分析:
( 1 )太阳辐射的主要电磁波可见光,紫外线,红外线等
( 2 )太阳能量主要集中在可见光区,占太阳辐射总能量的50 % ,大气直接吸收太阳辐射的能量较少。
4. 强调 “ 地面是近地面大气主要的、直接的热源 ”
(扫除知识障碍,复习旧知,巩固新知,强调重点结论)
[ 学生活动 ]完成 P30 活动题(学生自主完成)
二、实验活动 实现感性知识上升到理性知识
先进行“活动”,让学生采用小组合作方式做实验。
(教师做好实验用品的准备。实验的材料尽可能考虑容易获取,如冰块可以用雪糕代替等,实验步骤尽可能具有操作性。教师应该预先进行试验,以确保实验成功。)
概括实验可以得出什么结论。
(通过实验,形成热力环流过程的感性认识,强调发现学习。)
师:这种现象会不会发生在自然界中呢?在自然界中由于地面冷热不均而形成的空气环流,称为热力环流。 [板书]二、热力环流
1. 引起大气运动的根本原因
[ 板图 ] 引导分析热力环流的形成过程。
(1)A 、 B 、 C 三地受热均匀时,等压面与地面平行,高度越高,气压越低,空气没有上升和下降的运动。
(2)A 受热, B 、 C 冷却,空气出现上升和下降运动,使得空气密度变化,引起同一水平面气压高低差异。等压面发生弯曲变形。
(3)同一水平面气压高低差异,引起大气的水平运动(上空和近地面都是从高气压流向低气压),构成热力环流。
[板书] 2. 热力环流形成的过程
[学生梳理知识] 引导学生用知识框图形式示意热力环流形成的过程。
[成果展示]
太阳辐射地区不均 ——> 地区间冷热不均 ——> 空气上升或下沉 ——> 同一水平面气压差异 ——> 空气水平运动(风)(构成了热力环流)
(由感性认识上升到理性认识)
师:热力环流是大气运动最简单的形式,是一种常见的自然现象。陆地与海洋之间,城市与郊区之间都可能形成热力环流。下面我们来完成陆地与海洋之间热力环流。
[学生活动] 由学生根据教材 P33 内容,自主解决。
三、画图析图,整合迁移和发现知识
[板书] 三、大气的水平运动
师:热力环流中包括空气水平运动和垂直运动。空气的水平运动就是风。从前面所了解的热力环流形成的过程来看,形成风的直接原因是什么呢?
[学生活动] 在板图上解释水平气压梯度、画出水平气压梯度力的方向。
师:水平气压梯度力是形成风的直接原因。注意水平气压梯度力的“水平” 两字,气压的高低是在同一水平面上进行比较的。风是水平运动,地球又在自转运动,你又联想到什么呢?(地转偏向力)
[学生活动] 引导学生在板图中分析大气运动受力与风向的关系。
1. 高空大气中的风向,是气压梯度力和地转偏向力共同作用的结果,风向与等压线平行。
2. 近地面大气中的风向,是气压梯度力、地转偏向力与摩擦力共同作用的结果,风向与等压线之间成一夹角 (针对不同的主题,采用不同的教学方式,传统的板图能够分析风的动态形成过程,依然是有效的。同时分析中要注意与物理学科力学知识的整合和迁移)
[学生活动] 完成 P35 活动题。
[教师指导]
第( 1 )题引导学生归纳出同一图中等压线密集 — 气压梯度大,风力大;等压线稀疏 — 气压梯度小,风力小。
( 2 )(实物)投影学生画出的风向。针对学生出现的错误,进行指导和纠正,并说明风向的定义。(指导学生将学习的方法和策略,迁移到新的情境中运用,同时使学生在使用中有新的发现)
高一地理教案:《冷热不均引起的大气运动》教案二
高一地理教案:《冷热不均引起的大气运动》教案二
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
第1课时
教学过程
[新课导入]
师: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
[教师精讲]
师:太阳辐射既能到达地球表面,又能到达月球表面,但是月球表面白天的温度可高达127 ℃,夜晚则降至-183 ℃。而地球的昼夜温差要小得多,这是为什么呢?这是因为地球上有厚厚的大气层而月球没有。我们就先从大气的受热过程学起。
(板书)第一节 冷热不均引起大气运动
一、大气的受热过程
师:地球上的能量主要是从哪儿获得的?
生:太阳。
师: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。那么太阳辐射穿过大气层的过程是怎样的呢?
(投影)教材30页图2.1——地面辐射使大气增温示意图(引导学生观察、分析)
师:地面吸收太阳辐射而使地面增温,所以,太阳是地面的直接热源;同时地面向外释放能量。
(板书)太阳暖地面
师:根据教材30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6000 K,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。
那么地面辐射被谁吸收了呢?
生:大气层。
师:正确。近地面大气中的CO2和H2O,能够强烈吸收地面长波辐射而增温,吸收率75%~95%,近地面大气又以对流、传导等方式,层层向上传递热量、贮存能量。所以,地面是对流层大气主要的直接热源。请问大气这种受热的过程有什么意义呢?
生:大气受热的过程影响着大气的热状况、温度分布和变化,制约着大气运动状态。
师:刚才通过学习,我们知道了谁是对流层大气主要的直接热源?
生:地面。
(板书)地面暖大气
(活动)教材P31活动1
(投影图片)
师:下面我们再来看看大气增温后会出现什么样的情况,
(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)
生:大气在增温的同时,也向外释放红外线长波辐射。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。
师:非常好。地球表面及大气层里保存着的这部分热量,成为在地理环境里发生许多自然现象及其过程的能量源泉。
(板书)大气还地面
师:(引导学生合作探究学习)再看第2题。为什么月球表面昼夜温差比地球表面昼夜间的温差剧烈得多?
生:地球上有大气层,由于大气的削弱作用,使地球的白昼温度不高;由于大气的保温作用,使地球的夜晚温度不会过低。
师:地球大气对太阳辐射的削弱作用表现在吸收、反射和散射三个方面(可做扩展)。通过这三种削弱作用,使太阳辐射只有一半左右能穿透大气层到达地面。这是地面增温的主要能量来源。所以地球的白昼温度不高。另外,大气吸收地面辐射的能力很强,可将地面辐射的绝大部分能量储存在大气中,同时大气逆辐射又在一定程度上补偿了地面辐射损失的热量,从而起到了对地面的保温作用。地球大气对太阳辐射的削弱作用和对地面的保温作用,既降低了白天的最高气温,又提高了夜间的最低气温,从而减小了气温日较差。
月球上没有大气层,白天太阳辐射全部到达月球表面,使月球表面温度迅速升高。夜晚,月球表面辐射强烈,没有大气对月球表面的保温作用,温度下降速度很快。再加上月球昼夜交替周期比地球长,所以月面温度昼夜变化比地球剧烈得多。
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”。
板书设计
第2课时
教学过程
[新课导入]
师:(复习太阳直射点的回归年变化)地球表面高低纬度间获得的太阳辐射相同吗?
生:不同。
师:高低纬度间大气获得的热量相同吗?
生:不同。
师: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
师:下面我们分组做一个实验。
(活动)P32活动2(同时投影)
得出结论: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。结论是:地面冷热不均带来空气环流。
承转:请大家看投影(引导学生分析,完成热力环流形成的简图)
师:(结合图形讲解)(1)如果A地受热,近地面大气膨胀上升,上空空气密度加大,形成高气压; B、C两地冷却,空气收缩下沉,上空空气密度减小,形成低气压。
(2)同时,A地受热,近地面大气膨胀上升,近地面空气密度减小,形成低气压; B、C两地冷却,空气收缩下沉,近地面空气密度加大,形成高气压。
(3)由于同一水平面上产生了气压差异,并且在水平方向上,空气总是从高气压流向低气压。所以,高空空气就从气压高的A地向气压低的B、C两地扩散,近地面的空气又从 B、C两地流回A地。
(4)这样,大气运动最简单的形式——热力环流形成了。
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,请你注意观察和思考自己身边热力环流的实际例子。海陆风是热力环流在自然界的具体体现。下面请你利用热力环流的原理,完成教材P33活动3。(投影)
师:讲解答案:(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——低,海——高;图2.4B:陆——高,海——低。
(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;夜晚风从陆地吹向海洋。
(3)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。
(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)三、大气的水平运动
师:什么是水平气压梯度呢?
生:同一水平面上单位距离间的气压差叫做水平气压梯度。
师:很好。气压的高低是在同一水平面上进行比较的。那么什么是水平气压梯度力?
生:只要在水平面上存在着气压梯度,就会产生促使大气由高气压区流向低气压区的力,即水平气压梯度力。
(投影)北半球水平气压梯度力示意图(图略)
师:水平气压梯度力的大小由谁决定?水平气压梯度力的大小取决于气压梯度,气压梯度越大,水平气压梯度力越大;反之越小。水平气压梯度力的方向应该是怎样的?水平气压梯度力的方向是垂直于等压线,并由高压指向低压。
师:水平气压梯度力是形成风的直接原因(原动力)。在水平气压梯度力的作用下,风向垂直等压线。水平气压梯度力越大,风速越大。
(板书)
(投影)在水平气压梯度力和地转偏向力共同作用下的北半球风向示意图
师:地球上水平运动的物体,将会受到地转偏向力的作用,北半球向右偏,南半球向左偏。风是大气的水平运动,也会受地转偏向力的影响,地转偏向力只改变风的方向,不能改变风的速度。
投影的图片中,空气质点在水平气压梯度力和地转偏向力共同作用下,始终是按两个力的合力方向运动,而水平地转偏向力始终是垂直于运动方向之右侧,最终达到水平气压梯度力和地转偏向力大小相等、方向相反,其合力为零,达到平衡状态,空气运动不再偏转而做惯性运动,形成了平行于等压线吹的稳定的风。
高空大气中的风向,是水平气压梯度力和地转偏向力共同作用的结果,风向与等压线平行。
(过渡)
师:近地面的风除了受水平气压梯度力和地转偏向力的共同作用外,还会受到摩擦力的影响,其风向还能与高空大气的风向相同吗?
生:不能。
师:那近地面的风会是怎样的风向呢?
(投影)在水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力共同作用下的北半球风向示意图
师:在近地面,大气的水平运动受哪几个力的作用?
生:在近地面,大气的水平运动受到三个力的作用:水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力。
师:大气在水平气压梯度力和地转偏向力的共同作用下,风向与等压线平行。此时若再加上摩擦力的影响,风向一定不再与等压线平行,而是斜穿等压线吹的。一般摩擦力的影响可达离地面1500米左右的高度,在这范围内的风向都斜穿等压线。摩擦力愈大,风向与等压线之间的夹角愈大;摩擦力愈小,其夹角愈小。
小结:今天我们又学习了热力环流和大气的水平运动两方面的知识,知道大气垂直运动的原因是地表受热不均,垂直运动又导致同一水平面上气压的差异,从而导致大气的水平运动——风。也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。
高三地理教案:《冷热不均引起的大气运动》教学设计
一名优秀的教师在教学方面无论做什么事都有计划和准备,作为教师就要在上课前做好适合自己的教案。教案可以更好的帮助学生们打好基础,帮助教师能够更轻松的上课教学。那么如何写好我们的教案呢?下面是小编为大家整理的“高三地理教案:《冷热不均引起的大气运动》教学设计”,欢迎大家阅读,希望对大家有所帮助。
本文题目:高三地理教案:冷热不均引起的大气运动
第7讲 冷热不均引起的大气运动
【考点整合】
【要点热点探究】
探究点一 大气的热力作用
大气的热力作用包括大气对太阳辐射的削弱作用和大气对地面的温室效应,它们是一个连贯的能量转换过程,因此要运用综合图表法学习这部分内容,抓住主干,化繁为简。
例1 (2011?连云港调研)2010年6月11日早,连云港出现大雾天气,能见度很低,给道路交通和市民出行带来不便。下图为城区海棠立交在浓雾中若隐若现。回答⑴~⑶题。
⑴浓雾天气使能见度降低的原因之一是()
A.浓雾吸收地面辐射,增强大气逆辐射
B.浓雾削弱了地面辐射
C.浓雾对太阳辐射有反射作用
D.浓雾改变了太阳辐射的波长
答案:⑴C ⑵D ⑶A
探究点二 热力环流的形成
热力环流是大气运动的一种最简单的形式,可采用因果联系法学习。复习时抓住气温高低→上升或下沉→密度差异→气压高低→大气水平运动→热力环流这条线索,分析气温、密度和气压三者关系,层层推进、由因及果。
注意:①高低压的理解:所谓高低气压是相对于同一水平面而言。在垂直方向上,由于大气密度降低,气压逐渐降低。②等压面的凸向与气压高低的关系:上凸为高压,下凹为低压。
探究点三 常见的热力环流
要学会解释生活中相关的问题、现象,并绘制相关的热力环流图。如:海陆风、山谷风、城市风的形成和特点,并能根据热力环流的成因(受热不均)绘制热力环流图。
1.山谷风:由于山谷与其附近空气之间的热力差异而引起。白天因山坡上的空气增热强烈,于是暖空气沿坡上升,风从山谷吹向山坡,这种风称“谷风”;到夜晚,因山坡空气迅速冷却,密度增大,因而沿坡下滑流入谷底,风从山坡吹向山谷称“山风”。山风和谷风总称为山谷风。
2.海陆风:因海洋和陆地受热不均匀而在海岸附近形成的一种有日变化的风系。在基本气流微弱时,白天风从海上吹向陆地,夜晚风从陆地吹向海洋。前者称为海风,后者称为陆风,合称为海陆风。(学生自绘示意图)
3.城市风:由于城市人口集中,工业发达,居民生活、工业生产和交通工具消耗大量的燃料,释放出大量的人为热量,导致城市气温高于郊区,形成“城市热岛”。当大气环流微弱时,市区中心空气受热不断上升,四周郊区相对较冷的空气向城区辐合补充,而在城市热岛中心上升的空气又在一定高度向四周郊区辐散下沉以补偿郊区低空的空缺,这样就形成了一种局地环流,称为城市热岛环流,又叫城市风。城市上空气流上升,在郊区下沉,近地面风由郊区吹向城市,所以污染严重的企业应布局在城市风下沉距离以外,绿化带应布局在城市风下沉距离以内。
例2 (2008年高考广东卷文科基础)下列对风向描述正确的是
①晚上风从海洋吹向陆地
②晚上风从陆地吹向海洋
③如果地球不自转,近地面,风从两极直接吹向赤道
④如果地球不自转,近地面,风从赤道直接吹向两极
A. ①③ B. ①④ C. ②③ C. ②④
命题意图:本题考查了对热力环流原理的理解,只有对原理深入理解的基础上才能对本题正确的作答。
解析:晚上陆地由于热容量小,降温快,气温低,气压较高,而海洋降温慢,气温较高,气压低,所以风从陆地吹向海洋,②正确;赤道地区终年高温,气压低,极地地区终年寒冷,气压高,所以近地面风应由两极向赤道吹,即使没有地球白转也是这样,故③正确,选C。
答案:C
【变式训练】(2011届杭州市高三第一次高考科目教学质量检测)山谷风是由于山地热力原因形成的。白天因山坡上的空气比同高度自由大气增温强烈,于是暖空气沿坡上升,成为谷风;夜间由于山坡上辐射冷却,使邻近地面的空气迅速冷却,密度变大,因而流入谷底,成为山风。据此回答⑴—⑵题。
减弱呼吸作用,有利于植物养分的积累,C正确;白天的谷风使坡面温度升高,夜晚的山风使坡面温度降低,故山谷风能扩大坡面温差,有利于作物的生长,D错误。
答案:⑴B ⑵D
探究点四 等压面与等压线的空间关系
例2 (07宁夏新课程卷) 右图为美国某城市某年8月某日22时等温线图。回答⑴~⑶题。
⑴O、P两点的温差最大可超过
A.4℃ B.3℃
C.2℃ D.1℃
⑵若只考虑温度因素,则近地面N点的风向为
A.东北风 B.东南风
C.西北风 D.西南风
⑶下图中与M、P、N一线上空等压面的剖面线相符合的示意图为
命题意图:本题可以验证本探究点对等压线和等压面的关系,只有在对二者的区别深入理解的基础上才可以灵活作答。
解析:⑴第一幅图中的O、P两点的气温分别是:25℃
答案:⑴A ⑵B ⑶C
探究点五 大气的水平运动
用图表综合法学习。风的性质多从风向和风力两个方面进行描述,风又是在水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力的共同作用下形成的。在学习中要在它们之间建立联系.并层层递进地认识三个力对风向的影响。
注意:在阅读风压图时要注意观察水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力的方向与等压线和风向的关系。垂直于等压线并由高压指向低压的是水平气压梯度力,总是与风向垂直的是地转偏向力(北半球向右,南半球向左),与风向相反的是摩擦力。
例3 (07海南新课程卷) 下图示意某一等高面。M、N为等压线,其气压值分别为PM、PN,M、N之间的气压梯度相同。①~⑧是只考虑水平受力,不计空气垂直运动时,O点空气运动的可能方向。回答⑴~⑶题。
⑴若此图表示北半球,PM>PN,则O点风向为
A.⑥或⑦ B.②或⑥ C.④或⑧ D.③或④
⑵若此图表示高空等高面,PM
A.③或④ B.②或⑧ C.③或⑦ D.⑥或⑦
⑶近地面,空气作水平运动时,所受摩擦力与地转偏向力的合力方向
A.与空气运动方向成180°角 B.与空气运动方向成90°角
C.与气压梯度力方向成90°角 D.与气压梯度力方向成180°角
命题意图:本题灵活考查了大气水平运动——风的形成原理,同时可以通过这道试题让学生知道问题的思考需要全面,不可凭常规思维做题。如本题就涉及到了不同半球的风向问题。
解析:⑴ PM>PN,水平气压力应垂直等压线,有高压指向低压,因此⑤为气压梯度力,北半球,受地转偏向力影响,风向偏右,如果是高空,风向与等压线平行,为⑦,近地面又受摩擦力影响,风向与等压线斜交,为⑥。⑵高空等高面,PM
答案:⑴A ⑵C ⑶C
【课时作业】
一、单项选择题
(2010年普通高校招生统一考试全国I卷)自某城市市中心向南、向北分别设若干站点,监测城市气温的时空分布。监测时间为8日(多云)9时到9日(晴)18时。监测结果如图2所示。据此完成1~3题。
1.图示的最大温差可能是
A.4℃ B.12 C. 16℃ D. 18℃
2.监测时段被监测区域气温
A.最高值多云天高于晴天 B.白天变化晴天比多云天强烈
C.从正午到午夜逐渐降低 D.白天变化比夜间变化平缓
3.下列时间中热岛效应最强的是
A.8日15时左右 B.8日22时左右
C.9日15时左右 D.9日18时左右
4.(2011?江苏启东中学质量检测)根据图中昼夜的阴晴情况判断,下列叙述不正确的是()
A.若在苏南盛夏,甲图中此日闷热难当
B.若在苏北冬季,乙图中此日比较暖和
C.丙图常见于我国西北地区
D.假设四图连续出现于某地的四天中,则丁图中的那天气温日较差最小
5.(2010?广州模拟)如图所示,该地当天的地理环境最可能出现()
我国某地某日气温变化曲线示意图
A.白天多云,夜间晴朗 B.大气逆辐射较强
C.夜间风力较大 D.昼最短夜最长
(2011届临沂市高三教学质量阶段性检测考试)某学校地理兴趣小组设计并做了如下实验,据此回答6~7题。
6.该实验的主要目的是测试
A.温室效应 B.热力环流 C.海陆热力差异 D.风的形成
7.下列地理现象的成因与该实验原理相同的是
A B C D
(2011?安徽联考)读合肥的城市热岛示意图,完成8~9题。
8.热岛效应形成了市、郊之间的热岛环流,称为城市风系,在近地面的风又称为乡村风。A地乡村风的风向是()
A.东南风 B.东北风
C.西北风 D.西南风
9.正确表示N地近地面在竖直方向上等温面与等压面配置的是()
(2011?盐城一模)图Ⅰ示意某沿海地区海陆风形成的热力环流剖面图,图Ⅱ为该地区近地面与600米高空垂直气压差的分布状况。读图,回答10~11题。
10.有关气压分布状况的叙述,正确的是()
A.①地气压低于②地
B.③地气压高于④地
C.近地面同一等压面的分布高度①地比②地低
D.高空同一等压面的分布高度④地比③地更高
11.下列说法正确的是()
A. a的风向为东南风 B.b为上升气流
C.c的风向为西南风 D.d为上升气流
(原创题)下图是沿某条经线绘制的我国某区域近地面等压面分布变化图,读图完成12~13题。
12.此刻①②③三地天气叙述正确的是
A.①地可能是晴天,②地可能是阴天
B.①地是阴天,②③地可能是晴天
C.①③地可能是阴天,②地可能是晴天
D.①②地阴天,③地是晴天
13.①②③处地貌和植被状况可能是
A.①是冬天的湖泊 B.②是夏天的盆地
C.②是冬天的湖泊 D.③是夏天的荒漠
14.以下四幅图中,为南半球高空气流的是(单位.百帕)
15.(2011?杭州模拟)图示曲线为等压线,且c
①如仅考虑气压影响,图中各点气温最低的是d点
②b、d之间有一低压槽
③b、d的相对气压大于a、b的相对气压
④b、d位于高压脊上
A.①②③ B.①③④
C.②③④ D.①②④
二、综合题
16. (2010年普通高校招生统一考试天津卷)结合图文材料,回答问题。
随着矿物能源的大量消耗,大气中二氧化碳不断增多,充分利用太阳能,降低二氧化碳排放,是工农业持续发展的重要途径。
(1)二氧化碳是一种温室气体。二氧化碳增多,是如何加强大气“温室效应”的?(6分)
利用“温室效应”原理,我国北方地区冬季采用大棚技术种植蔬菜、花卉等作物。
(2)参考图甲 ,分别说明大棚技术对农业产生光、热、水条件的有利影响。(9分)
(3)北京正在建设大型太阳能发电站(见图乙)。在北京布局大型太阳能发电站的社会经济区位条件有哪些?请列举三项。(9分)
17.(2011?佛山调研)热力环流是大气运动最简单的形式,认识其形成原理是掌握其他大气运动的基础,某教师为使学生更加直观、深刻地理解热力环流的形成,进行了下面的实验。请结合实验报告,完成下列问题。
实验报告
实验用材:一小堆纸、火柴、铁板。
实验步骤:(1)在室外安全、无风的地方,放置一块铁板,在铁板上放置一小堆纸,并用火柴点燃。
(2)注意观察纸片和灰烬显示出的空气流动路线。
实验现象:纸片和灰烬从火堆上升,在空中流向四周,再从四周下沉,然后又进入火堆。
实验结论:通过本实验,可以证明由于地面的冷热不均而形成了空气的环流运动,即热力环流。
(1)在下面图中用线条和箭头画出该实验中的纸片和灰烬的运动过程。
由此总结出的热力环流形成过程是热量差→________→同一水平面上的________→大气________→热力环流。
(2)若下图中的虚线表示不同高度上纸屑点燃前的等压面,则用实线表示出纸屑点燃后的变化。(6分)
由此得出气压高低与等压面弯曲之间的关系规律是:低压处等压面________弯曲,高压处等压面________弯曲。
(3)上图中纸屑点燃后一段时间,A、B、C、D四处中,气压由大到小的顺序是________。由此可总结出不同海拔高度上气压分布的规律是______________。
(4)在我们的生活中,有许多现象都利用了热力环流原理,能说出一个生活实例吗?
18.读北半球某地面水平气压分布图,回答问题。
(1)若该地气压只受温度影响,则A、B、C中地面温度最高的是________。
(2)右图为沿AB作的剖面图,完成AB间的热力环流示意图。
气压值PA、PB、PA′、PB′的大小顺序是________,气温值TA、TB、TA′、TB′的大小顺序是________。
(3)下列图中能正确表示AB高空等压面状况的示意图是()
(4)在图中甲处画出风向及其所受的力。
参考答案与试题详细解析
和。丙图中白天和夜晚都是晴朗天气,昼夜温差大,常见于我国西北地区。丁图中白天气温低,夜晚气温高,气温日较差最小。
14.C 高空气流受水平气压梯度力和地转偏向力两种力的作用,最终风向与等压线平行;还要考虑南半球地转偏向力的方向向左,所以C符合题意。
15. B 近地面气压低,气温高。在高压中心附近有高压脊出现;在低压中心附近有低压槽的出现。
16.解析:(1)二氧化碳主要是吸收红外线长波辐射,玻璃温室能透过短波辐射,阻挡长波辐射。
(2)本题难度不大,可以结合农业区位的知识进行分析。
(3)注间北京,做为首都所在地,市场对能源的需求量大,而且环保要求高,且太阳能发电技术要求高,北京具有较高的科技力量。
答案:(1)更多地吸收了地面长波辐射,提高了大气温度;增加了大气逆辐射,补偿了地面损失的热量。
(2)画图如下所示
向下 向上
(3)B>A>D>C 海拔越高,气压越低;近地面与相应高空气压“高”、“低”相反
(4)房间内的暖气装在下部,空调冷风口装在上部。
18.【解析】第(1)题,根据热力环流中上升气流形成的原理可知,地面温度越高,近地面空气膨胀上升越多,近地面气压越低。第(2)题,热力环流的形成根据所学知识可确定。A、B、A′、B′气压大小的判定,A、B大小明确,其对应高空的A′、B′相反,且越向高空气压越低,即高空的气压低于近地面。气温判断时注意高空气温比近地面气温要低,而高空两处大小与近地面两处大小一致。第(3)题,高空等压面弯曲状况与地面相反。第(4)题,根据风向判断步骤及各个力的特点绘制。
【答案】(1) B
(2)逆时针方向画箭头 PA>PB>PB′>PA′(或PA′TA>TB′>TA′(或TA′
(3)B (4)