2019-2020年高中地理 《冷熱不均引起大氣運(yùn)動(dòng)》教案11 新人教版必修1.doc

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2019-2020年高中地理 《冷熱不均引起大氣運(yùn)動(dòng)》教案11 新人教版必修1 【教學(xué)目標(biāo)】 一、知識(shí)目標(biāo) 1．使學(xué)生了解大氣的受熱過(guò)程，理解地面是近地面大氣主要、直接的熱源 2．了解大氣運(yùn)動(dòng)的能量來(lái)源、大氣運(yùn)動(dòng)的根本原因 3．使學(xué)生要會(huì)敘述熱力環(huán)流的形成過(guò)程，理解地表冷熱不均引起的大氣運(yùn)動(dòng)，理解水平氣壓梯度力是風(fēng)形成的原動(dòng)力和直接原因。 4．使學(xué)生了解水平氣壓梯度力、地轉(zhuǎn)偏向力、近地面摩擦力對(duì)大氣水平運(yùn)動(dòng)的影響，理解大氣運(yùn)動(dòng)的根本原因，大氣環(huán)流的形成。 5．在等壓線圖上表示實(shí)際大氣中的風(fēng)向。 二、能力目標(biāo) 1．培養(yǎng)學(xué)生讀圖、析圖、繪圖能力，提高綜合分析問(wèn)題以及運(yùn)用地理知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。 2．學(xué)生要會(huì)運(yùn)用簡(jiǎn)單的等壓線分布圖，分析、判斷風(fēng)向。 3．通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，使學(xué)生的觀察力、推理和空間想象能力得到發(fā)展。 三、德育目標(biāo) 1．培養(yǎng)學(xué)生勇于探索、不怕困難的心理品質(zhì)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行辯證唯物主義思想教育。 2．使學(xué)生認(rèn)識(shí)大氣運(yùn)動(dòng)與人們生活和生產(chǎn)活動(dòng)的關(guān)系，明確人類活動(dòng)應(yīng)如何趨利避害。 3．能將所學(xué)知識(shí)運(yùn)用于實(shí)際，服務(wù)于社會(huì)。 【教學(xué)重點(diǎn)】 1．熱力環(huán)流的形成過(guò)程 2．大氣運(yùn)動(dòng)的基本形式及大氣水平運(yùn)動(dòng)的幾種作用力。 【教學(xué)難點(diǎn)】 1．熱力環(huán)流的動(dòng)態(tài)過(guò)程引起的等壓面的彎曲方向。 2．影響大氣水平運(yùn)動(dòng)的“三力”及其作用下的風(fēng)向。 【課時(shí)安排】2課時(shí) 【教具設(shè)計(jì)】投影儀、投影片、多媒體、海平面氣壓場(chǎng)分布掛圖、板圖、紙箭頭 【講授過(guò)程】 第一課時(shí) 【新課導(dǎo)入】 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(shuō)地球是一個(gè)普通的天體?——（學(xué)生回答：因?yàn)榈厍蜃鳛樘?yáng)系中的一顆行星，與其他行星一樣，是物質(zhì)的和運(yùn)動(dòng)的，所以地球是一個(gè)普通的天體） 為什么說(shuō)地球是顆特殊的天體?一（學(xué)生回答：地球是太陽(yáng)系中惟一有生命物質(zhì)的天體，也是整個(gè)宇宙中惟一確知有生命物質(zhì)的天體） 如果地球上沒(méi)有大氣，也就沒(méi)有生物界，沒(méi)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(kāi)始探討地球上的大氣。 【板書(shū)】第二章地球上的大氣 【介紹】圍繞在地球周圍的厚厚的大氣，不僅提供了動(dòng)植物維持生命活動(dòng)所需要的各種氣體，而且還是地球上生物生存不可缺少的保護(hù)層。同時(shí)，大氣中進(jìn)行著各種不同的物理過(guò)程，產(chǎn)生著各種不同的物理現(xiàn)象，它們對(duì)自然地理環(huán)境的形成和變化具有深刻的影響；對(duì)人類的生產(chǎn)和生活也具有重大作用。 【過(guò)渡】地球周圍的大氣好像一部巨大的機(jī)器，日夜不停地運(yùn)動(dòng)著。它的運(yùn)動(dòng)形式多種多樣，范圍有大有小，正是這種不停的大氣運(yùn)動(dòng)，形成了地球上不同地區(qū)的天氣和氣候。大氣為什么會(huì)運(yùn)動(dòng)，以及怎樣運(yùn)動(dòng)這是我們這一節(jié)課要學(xué)習(xí)的內(nèi)容。 【板書(shū)】第一節(jié)：冷熱不均引起大氣運(yùn)動(dòng) 一、大氣的受熱過(guò)程 【指導(dǎo)讀書(shū)】（備注：采用投影的形式展示） 大氣中的一切物理過(guò)程都伴隨著能量的轉(zhuǎn)換，請(qǐng)閱讀教材P30大氣的受熱過(guò)程部分，思考： 1．地球大氣最重要的能量來(lái)源是什么？ 2．復(fù)述大氣的增溫原理？ 3．近地面大氣主要、直接的熱源是什么？ 4．物體的溫度與輻射中最強(qiáng)部分的波長(zhǎng)的關(guān)系？太陽(yáng)輻射和地面輻射分別為何種類型？ 5．何為大氣逆輻射？ 【學(xué)生回答】略 【總結(jié)講解】 1．地球大氣最重要的能量來(lái)源是太陽(yáng)輻射能。 2．投射到地球上的太陽(yáng)輻射能，要穿過(guò)厚厚的大氣，才能到達(dá)地球表面。太陽(yáng)輻射能在傳播過(guò)程中，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。地面吸收太陽(yáng)輻射能而增溫，同時(shí)又以長(zhǎng)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（圖2．1）。 3．近地面大氣主要、直接的熱源是地面。 從大氣的受熱過(guò)程來(lái)看，地球大氣對(duì)太陽(yáng)短波輻射吸收得較少，大部分太陽(yáng)輻射能夠透過(guò)大氣射到地面；而大氣對(duì)地面長(zhǎng)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采。 大氣的受熱過(guò)程影響著大氣的熱狀況、溫度分布和變化，制約著大氣的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。 4．物體的溫度越高，輻射中最強(qiáng)部分的波長(zhǎng)越短；反之則越長(zhǎng)。由于地球表面的溫度比太陽(yáng)低得多，所以地面輻射的波長(zhǎng)比太陽(yáng)輻射長(zhǎng)得多。相對(duì)于太陽(yáng)短波輻射來(lái)說(shuō)，地面輻射為長(zhǎng)波輻射。 5．大氣在增溫的同時(shí)，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?yàn)榕c地面輻射方向相反，稱為大氣逆輻射。 【過(guò)渡】結(jié)合我們剛才介紹的大氣的受熱過(guò)程，思考我們課前安排大家觀察的燒一鍋開(kāi)水時(shí)，鍋里沸騰的開(kāi)水，中間水向上冒，鍋邊水往下沉。點(diǎn)燃一小堆紙時(shí)，紙片和灰燼從火堆上升，在空中流向四周，又從火堆四周下沉，然后又進(jìn)入火堆的原理是什么呢？ 【學(xué)生回答】略 【總結(jié)講解】以上這兩種現(xiàn)象都是由于中間和四周受熱不均而形成的熱力環(huán)流現(xiàn)象。這就是我們今天要講的第二個(gè)問(wèn)題： 【板書(shū)】二、熱力環(huán)流 【說(shuō)明】由于地面冷熱不均而形成的空氣環(huán)流，稱為熱力環(huán)流。它是大氣運(yùn)動(dòng)的一種最簡(jiǎn)單的形式。那么熱力環(huán)流的具體過(guò)程是怎樣的呢？請(qǐng)大家閱讀教材P32，思考熱力環(huán)流的形成原理？ 【學(xué)生回答】略 【總結(jié)講解】下面我們就這兩幅圖一起來(lái)分析一下熱力環(huán)流的動(dòng)態(tài)過(guò)程。 【投影片展示】 【講解】 （1）若A、B、C三地（如左上圖）受熱均勻，則 ①三地氣溫相同； ②三地氣壓相同； ③三地氣壓隨高度遞減的規(guī)律相同； ④三地上空同一水平面上各點(diǎn)的氣壓相等，等壓面為互相平行的水平面。 （2）若A地受熱（如右上圖），則 ①A地氣溫較高，B、C兩地氣溫較低； ②A地空氣受熱膨脹上升，B、C兩地空氣相對(duì)冷卻下沉，引起空氣的垂直運(yùn)動(dòng)； ③A地近地面空氣膨脹上升，密度減小，氣壓降低，B、C兩地近地面空氣相對(duì)冷卻下沉，密度增大，氣壓升高，三地近地面處同一水平面上的氣壓A地較小，B、C兩地較大，迫使空氣從B、C流向A，導(dǎo)致空氣水平運(yùn)動(dòng)，此時(shí)三地近地面的等壓面不再是水平面，在氣壓較低的A處，等壓面往下移，在氣壓較高的B、C處，等壓面往上移； ④A地上空一定高度A′處，因上升的空氣聚積密度增大，氣壓比同一水平面上周圍地區(qū)高，B′、C′處因空氣下沉后密度減小，氣壓比同一水平面上的周圍地區(qū)低，空氣就從氣壓較高的A′處流向氣壓較低的B′、C′處，形成熱力環(huán)流。 【板書(shū)】1.冷熱不均引起的熱力環(huán)流 由于同一水平面上的A′、B′、C′點(diǎn)三地氣壓不再相等，等壓面也不再是水平面，在A′處往上移，在B′、C′處往下移，就形成了彎曲的等壓面。 空間氣壓值相等各點(diǎn)所組成的面，稱為等壓面。等壓面凸起的地方是高壓區(qū)，等壓面下凹的地方是低壓區(qū)。 【板書(shū)】2.等壓面的彎曲方向 【特別注意】【板書(shū)】3.氣壓、氣溫、高度三者之間的關(guān)系。 【總結(jié)】【板書(shū)】 【討論與思維拓展】（備注：采用投影的形式展示） 請(qǐng)同學(xué)們做以下思考： 某城市為我國(guó)重要的鋼鐵、化學(xué)工業(yè)基地，該城工業(yè)區(qū)、商業(yè)、文化及住宅區(qū)的分布如簡(jiǎn)圖所示，住在該城的居民們發(fā)現(xiàn)，白天商業(yè)、文化和住宅區(qū)的大氣污染現(xiàn)象會(huì)加劇，每到夜晚則減輕，請(qǐng)分析其原因。還有，該城市是新興工業(yè)城市，這里的老居民們說(shuō)，現(xiàn)在一年中陰天的日子比過(guò)去多了，請(qǐng)分析其現(xiàn)象及原因。 【學(xué)生回答】略 【總結(jié)講解】以上內(nèi)容，結(jié)合其地理位置，可做如下分析： 白天，山坡地面接受太陽(yáng)輻射后溫度升高、地面長(zhǎng)波輻射增強(qiáng)，山坡上的空氣因?yàn)槭艿孛骈L(zhǎng)波輻射后增溫并膨脹上升，這樣，白天就出現(xiàn)沿山坡向上爬升的氣流，這股氣流也就把谷底工業(yè)區(qū)排放的大氣污染物帶到坡面上部的文化、商業(yè)和住宅區(qū)，加劇了污染。而到了晚上，山坡首先降溫，山坡上的氣流變?yōu)槭湛s下沉，工業(yè)區(qū)的污染物被抑制上升，商業(yè)、文化和住宅區(qū)的污染則得到減輕。因此，這一城市的住宅區(qū)的大氣污染現(xiàn)象，白天加劇，夜晚減輕。這一原理，指大氣在山谷與山坡之間的環(huán)流運(yùn)動(dòng)，我們習(xí)慣稱之為山谷環(huán)流，也即山谷風(fēng)。 第二問(wèn)的分析：該市是工業(yè)區(qū)，工廠建成后，工廠在生產(chǎn)過(guò)程中向大氣中排放的大量固體雜質(zhì)成為水汽的凝結(jié)核，凝結(jié)核的增多使城市上空的水汽更容易發(fā)生凝結(jié)現(xiàn)象，因此，這一地區(qū)的陰天也就多了。 【課堂小結(jié)】略 【課后作業(yè)】結(jié)合所學(xué)知識(shí)分析教材P33活動(dòng)中的海陸風(fēng)及P56城市熱島環(huán)流的形成原理。 【板書(shū)設(shè)計(jì)】 第二章地球上的大氣 第一節(jié)：冷熱不均引起大氣運(yùn)動(dòng) 一、大氣的受熱過(guò)程 二、熱力環(huán)流 1．冷熱不均引起的熱力環(huán)流 2．等壓面的彎曲方向 3．氣壓、氣溫、高度三者之間的關(guān)系。 【教學(xué)反思】 第二課時(shí) 【復(fù)習(xí)舊課】 1．大氣環(huán)流形成的根本原因是什么？ 2．說(shuō)說(shuō)城市風(fēng)、山谷風(fēng)、海陸風(fēng)的風(fēng)向及變化。 【學(xué)生回答】略 【引入新課】 通過(guò)上節(jié)課的學(xué)習(xí)已經(jīng)知道，大氣運(yùn)動(dòng)有兩種基本形式；水平運(yùn)動(dòng)和垂直運(yùn)動(dòng)，其中對(duì)我們影響最大的是大氣的水平運(yùn)動(dòng)，也就是風(fēng)。今天我們專門(mén)來(lái)學(xué)習(xí)它。 【板書(shū)】三、大氣的水平運(yùn)動(dòng)——風(fēng) 【講授新課】 【指導(dǎo)讀書(shū)】請(qǐng)同學(xué)們閱讀教材P33—34內(nèi)容，思考回答： 1．形成風(fēng)的直接原因是什么？ 2．受哪個(gè)力的作用下，風(fēng)向與等壓線是平行的？這種風(fēng)向在什么地方存在？ 3．了試說(shuō)明風(fēng)的形成過(guò)程及其風(fēng)在不同力的作用下，風(fēng)向的變化情況。 【學(xué)生回答】略 【總結(jié)講解】 【板書(shū)】（一）作用力 1．水平氣壓梯度力——形成風(fēng)的直接原因 （1）氣壓梯度：?jiǎn)挝痪嚯x間的氣壓差。 （2）水平氣壓梯度力：促使大氣由高氣壓區(qū)流向低氣壓區(qū)的力。 方向：垂直于等壓線，由高壓指向低壓； 大?。号c氣壓梯度成正比； 【板書(shū)】2．水平地轉(zhuǎn)偏向力——只改變風(fēng)向，不改變風(fēng)速 （1）方向：北半球右偏、南半球左偏； （2）判定： （北半球）背風(fēng)而立，高壓在右，低壓在左。 （南半球）背風(fēng)而立，高壓在左，低壓在右。 【板書(shū)】3．摩擦力——既改變風(fēng)向，又改變風(fēng)速 ?。?）方向：與運(yùn)動(dòng)方向相反 ?。?）可以減小風(fēng)速 【討論】我們剛才介紹了影響大氣的水平運(yùn)動(dòng)——風(fēng)的三種作用力，請(qǐng)大家思考是否所有位置的風(fēng)都受到這三種力的影響呢？ 【學(xué)生回答】略 【總結(jié)過(guò)渡】剛才同學(xué)們回答的很好，在不同的部位影響大氣運(yùn)動(dòng)的作用力有差別，從而形成了各個(gè)不同部位的風(fēng)向，這就是我們下面重點(diǎn)介紹的不同部位的風(fēng)。 【板書(shū)】（二）不同部位的風(fēng) 1.高空大氣中的風(fēng)向 【講解】在理想狀態(tài)下，空氣質(zhì)點(diǎn)只受一個(gè)力即水平氣壓梯度力的作用時(shí)，水平氣壓梯度力垂直于等壓線，并由高壓指向低壓。如果沒(méi)有其他外力的影響，風(fēng)向應(yīng)該與氣壓梯度力的方向一致，即風(fēng)向垂直于等壓線。 【討論】在實(shí)際生活中，空氣質(zhì)點(diǎn)還受地轉(zhuǎn)偏向力因素的影響，在水平氣壓梯度力和地轉(zhuǎn)偏向力的共同作用下的風(fēng)向又如何呢？ 【學(xué)生回答】略 【總結(jié)講解】大氣是在自轉(zhuǎn)的地球上作水平運(yùn)動(dòng)的，所以當(dāng)大氣一開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，馬上就受到地轉(zhuǎn)偏向力的影響，使風(fēng)向逐漸偏離了氣壓梯度力的方向，北半球向右偏，南半球向左偏。這樣在水平氣壓梯度力和水平地轉(zhuǎn)偏向力作用下形成的風(fēng)，請(qǐng)同學(xué)們讀P34圖2.6。圖上表示了北半球平直等壓線的情況。初始狀態(tài)時(shí)，空氣質(zhì)點(diǎn)垂直等壓線運(yùn)動(dòng)（按水平氣壓梯度力的方向）。最終狀態(tài)時(shí)，風(fēng)向平行于等壓線。這個(gè)過(guò)程是水平氣壓梯度力和水平地轉(zhuǎn)偏向力逐步建立平衡的過(guò)程，在這個(gè)過(guò)程中，空氣質(zhì)點(diǎn)始終是按兩個(gè)力的合力方向運(yùn)動(dòng)，而水平地轉(zhuǎn)偏向力始終是垂直于運(yùn)動(dòng)方向的右側(cè)，所以使得風(fēng)向不斷地右偏。最后，風(fēng)向平行于等壓線，此時(shí)，水平氣壓梯度力與水平地轉(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(yùn)動(dòng)不再偏轉(zhuǎn)而作慣性運(yùn)動(dòng)，形成了平行于等壓線吹的穩(wěn)定的風(fēng)。通常把這種穩(wěn)定的風(fēng)叫地轉(zhuǎn)風(fēng)，因?yàn)樗豢紤]了氣壓梯度力和地球自轉(zhuǎn)的影響，所以叫地轉(zhuǎn)風(fēng)。地轉(zhuǎn)風(fēng)是大氣運(yùn)動(dòng)最簡(jiǎn)單的情況，它在高空平直等壓線的情況下是實(shí)際存在的。依此原理，可以推導(dǎo)出風(fēng)與氣壓場(chǎng)之間的關(guān)系：人背風(fēng)而立，低壓在左，高壓在右，通常稱之為風(fēng)壓定律。 所以，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。在這個(gè)形成過(guò)程中，地轉(zhuǎn)偏向力只改變風(fēng)的風(fēng)向，不能改變風(fēng)的速度。 【轉(zhuǎn)折】實(shí)際在近地面還存在摩擦力，這種再加上摩擦力的作用下，風(fēng)向又表現(xiàn)為一種新的情形。 我們已經(jīng)介紹了摩擦力是指地面與空氣之間，以及運(yùn)動(dòng)狀況不同的空氣之間互相作用而產(chǎn)生的阻力。近地面的大氣層里平直等壓線的情況下，當(dāng)水平氣壓梯度力與地轉(zhuǎn)偏向力和摩擦力兩種力的合力達(dá)到平衡時(shí)，形成斜穿等壓線吹的風(fēng)，這便是近地面風(fēng)的情況。 【板書(shū)】2、近地面的風(fēng) 請(qǐng)同學(xué)們讀教材P34圖2.7，并且在圖上畫(huà)出地轉(zhuǎn)偏向力和摩擦力的合力。 從圖中可以看出，因?yàn)槟Σ亮τ肋h(yuǎn)和運(yùn)動(dòng)方向相反，即與風(fēng)向相反，而水平地轉(zhuǎn)偏向力又在運(yùn)動(dòng)方向右側(cè)90，即與風(fēng)向垂直，所以，摩擦力與水平地轉(zhuǎn)偏向力的合力和水平氣壓梯度力達(dá)到平衡時(shí)，風(fēng)是斜穿等壓線吹的。即風(fēng)向與等壓線之間成一夾角。摩擦力對(duì)風(fēng)有阻礙作用，可以減小風(fēng)速。所以，摩擦力既影響風(fēng)向，又影響風(fēng)速。 【課堂小結(jié)】三個(gè)力與風(fēng)向的關(guān)系 作用在大氣上的力 力的方向 風(fēng)向 水平氣壓梯度力 垂直于等壓線，由高壓指向低壓 一個(gè)力作用時(shí)，垂直于等壓線，由高壓指向低壓 水平地轉(zhuǎn)偏向力 垂直于風(fēng)向，北半球右偏，南半球左偏 二個(gè)力平衡時(shí)，平等于等壓線，（北半球）背風(fēng)而立，高壓在右，低壓在左 摩擦力 與風(fēng)向相反 三個(gè)力共同作用時(shí)，與等壓線斜交，（北半球）背風(fēng)而立，高壓在右，低壓在左 這節(jié)課我們大量運(yùn)用了圖表，這也是學(xué)習(xí)地理的最基本的方法之一，希望同學(xué)們能重視圖表的觀察、比較與分析，這是學(xué)好地理的最重要的手段之一。 【鞏固新課】 1．讀下圖，完成下列要求。 （1）在等壓線圖中A點(diǎn)處，繪出近地面的形成風(fēng)向和受力情況（北半球）。 （2）一般摩擦力的影響可達(dá)離地面1500米左右的高度，在這個(gè)范圍內(nèi)的風(fēng)向等壓線。摩擦力愈大，風(fēng)向與等壓線之間的夾角。 （3）越往高空，風(fēng)向與等壓線之間的夾角。 （4）風(fēng)速隨高度增加而。 2．讀右圖，完成下列要求（這是一道高考題）。 （1）在圖上畫(huà)出有摩擦力時(shí)，A點(diǎn)空氣勻速運(yùn)動(dòng)的方向V。 （2）回答： F1是力，它與方向； F2是力，它與方向； F3是力，它與方向。 【參考答案】 1．答案：（1）見(jiàn)右圖，其中F1是水平氣壓梯度力，F(xiàn)2是地轉(zhuǎn)偏向力，F(xiàn)3是摩擦力，V是風(fēng)向（3）斜穿越大（4）越?。?）增加 2．答案： （1）如下圖所示 （2）水平氣壓梯度等壓線垂直地轉(zhuǎn)偏向空氣運(yùn)動(dòng)垂直摩擦空氣運(yùn)動(dòng)相反讀右圖，完成下列要求： 【課后作業(yè)】教材P35活動(dòng) 【板書(shū)設(shè)計(jì)】 三、大氣的水平運(yùn)動(dòng)——風(fēng) （一）作用力 1．水平氣壓梯度力——形成風(fēng)的直接原因 2．水平地轉(zhuǎn)偏向力——只改變風(fēng)向，不改變風(fēng)速 3．摩擦力——既改變風(fēng)向，又改變風(fēng)速 （二）不同部位的風(fēng) 1．高空大氣中的風(fēng)向 2．近地面的風(fēng) 【教學(xué)反思】