冷熱不均引起大氣運動教案 新人教版必修1

1、2.1冷熱不均引起大氣運動第一課時 大氣的受熱過程【教學目標】知識與技能明確大氣的熱量來源，即導(dǎo)致大氣運動的能量來源，使學生能運用圖示說明大氣的受熱過程。過程與方法通過探討使學生理解“太陽暖地面、地面暖大氣、大氣還地面”的原理。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)境保護意識?！窘虒W重點】太陽是大氣的根本熱源，地面是大氣的直接熱源?！窘虒W難點】大氣受熱過程?！窘叹邷蕚洹空n件和投影儀【教學過程】第課時大氣的受熱過程（引入）一天當中不同時刻氣溫不同。最高氣溫出現(xiàn)在什么時候？最低氣溫出現(xiàn)在什么時候？好，帶著這個疑問我們來學習大氣的受熱過程這部分的內(nèi)容?！景鍟看髿獾氖軣徇^程我們知道，太陽

2、能夠為地球源源不斷地輸送能量，而太陽輻射到達大氣之前要經(jīng)過厚厚的大氣層【PPT投影，簡單說一下大氣的垂直分層】大氣層由下自上分為對流層、平流層以及高層大氣。我們?nèi)祟惿钤趯α鲗拥牡撞?。對流層天氣各種天氣現(xiàn)象頻繁，氣溫隨高度增大而減小，H2O和CO2主要集中在這一部分。平流層：有臭氧層O3，天氣穩(wěn)定，適合飛機的飛行。【投影】請看投影，為什么太陽輻射到達地面只有47%？太陽輻射在穿過大氣層的時候收到大氣的削弱作用、削弱作用有三種方式：吸收、散射、反射?！景鍟浚ㄑa充）大氣對太陽輻射的削弱作用：吸收、反射和散射。1. 吸收作用大氣對太陽輻射的吸收具有選擇性。其中大氣中的臭氧主要吸收太陽輻射中波長較短

3、的紫外線；水汽和二氧化碳則主要吸收波長較長的紅外線。大氣對太陽輻射中能量最強的可見光吸收得很少，大部分可見光能夠透過大氣層射到地面上來，大氣直接吸收的太陽輻射的能量是很少的。2 散射作用。也具有有選擇性。波長越短，越容易被散射。太陽光譜紅橙黃綠青藍紫中，波長較短的藍紫光最容易被散射。舉個例子，晴朗的天空呈現(xiàn)藍色是因為由于大氣散射的選擇性，波長較短的藍紫色光最容易被散射掉，所以晴朗的天空呈現(xiàn)蔚藍色。那同樣的道理，天空在日出之前就亮了也是因為散射的原因。3 反射作用。無選擇性。那么想一下為什么陰天的白天比晴朗的白天氣溫低？對，那是因為反射的原因。反射作用的強弱跟云量以及云的厚度有關(guān)，云層越厚，云量

4、越多，反射作用越明顯，所以陰天的白天比晴朗的白天氣溫低。【講解】【畫圖】太陽輻射穿過大氣時，大部分受到大氣的削弱作用，小部分到達地面，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”?！景鍟?、太陽暖地面【講解】當物體達到一定溫度時，就會以輻射的形式向外散熱，也就是我們所說的輻射。熱量從哪里散出來的就叫什么輻射。太陽輻射來自太陽，地面輻射來自地面。所以，地面吸收太陽輻射能增溫，達到一定溫度時，會以長波輻射的形式向外輻射能量而地面長波輻射的主要能量集中在紅外線部分。這些能量向上傳遞，透過大氣層時一小部分傳播到大氣上界，大部分被大氣中的H2O 和CO2吸收，地面輻射放出的絕大部分

5、熱量能夠被大氣截留下來。地面長波輻射使得氣溫上升，所以，地面是近地面大氣主要、直接的熱源。這個過程我們稱之為“地面暖大氣”。大家把P28頁的這句話畫出來。注意這里是問主要、直接的熱源。如果問根本熱源，是太陽?！景鍟?、地面暖大氣：地面是近地面大氣主要、直接的熱源大家在課本上P28倒數(shù)第二段最后一句畫出“地面是近地面大氣主要、直接的熱源”（過渡）下面我們再來看看大氣增溫后會出現(xiàn)什么樣的情況？同樣的道理，大氣增溫后達到一定溫度也會向外輻射能量。這就是大氣輻射。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

6、給了地面，對地面起保溫作用。這個過程我們稱之為“大氣還地面”。大氣逆輻射的強弱也是于云有關(guān)，云層越厚，云量越多，大氣逆輻射越強，對地面的保溫作用越明顯?！景鍟?、大氣還地面：大氣保溫作用(提問)晴朗的夜晚為什么比陰天（多云）的夜晚冷？因為陰天（多云）的夜晚大氣逆輻射作用強，大氣對地面保溫作用強，因此較溫暖。這里注意一下白天陰天比晴天氣溫高的原因。（小結(jié)）大氣的受熱過程主要表現(xiàn)：大氣對太陽的削弱作用大氣對地面的保溫作用（活動）請同學們自主探究P29“活動1” （引導(dǎo)學生自主學習，學習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）【點拔】（1）大氣逆輻射指向地面，是對地

7、面輻射損失熱量的補償，對地面有保溫作用。用“大氣保溫作用”概括，應(yīng)該合適。（2）因為月球沒有大氣，白天，在太陽輻射下，月面溫度升得很高；夜間，月球表面輻射劇烈，月面溫度驟降，所以溫度變化劇烈。地球上因為有大氣存在，由于大氣熱力作用，在白天，大氣的反射、散射和吸收削弱了到達地面的太陽輻射，使白天地面的氣溫不致過高；夜間，地面輻射絕大部分熱量又被大氣逆輻射還給了地面，使夜間地面氣溫不致降得過低，從而減小了氣溫日較差。所以月球表面的晝夜溫度變化（日較差）比地球表面劇烈。課后思考：1朝霞晚霞是怎么形成的？（晨和傍晚，在日出和日落前后的天邊，時常會出現(xiàn)五彩繽紛的彩霞。朝霞和晚霞的形成都是由于空氣對光線的

8、散射作用。當太陽光射入大氣層后，遇到大氣分子和懸浮在大氣中的微粒，就會發(fā)生散射。這些大氣分子和微粒本身是不會發(fā)光的，但由于它們散射了太陽光，使每一個大氣分子都形成了一個散射光源。）2為什么每當寒潮來臨之前，北方的農(nóng)民會在農(nóng)田中堆放柴草進行燃燒，制造煙幕（人造煙幕能產(chǎn)生大量二氧化碳，增強大氣逆輻射，對地面起到保溫作用，可以防御霜凍）第二課時 熱力環(huán)流（過渡）在“第一章第二節(jié)太陽對地球的影響”的學習中我們知道：太陽輻射能從低緯向高緯遞減。而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

9、的熱量和水汽，引起各種天氣變化?！景鍟慷崃Νh(huán)流1、大氣運動的根本原因：太陽輻射能的緯度分布不均，造成高低緯度間的溫度差異。（活動）P29活動2（同時播放“熱力環(huán)流實驗”視頻）（實驗過程）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）地面冷熱不均帶來空氣環(huán)流?！景鍟?、熱力環(huán)流：大氣運動最簡單的形式（1）概念：由地面冷熱不均而形成的空氣環(huán)流。（過渡）請大家看“課件”（引導(dǎo)學生分析，完成熱力環(huán)流形成的簡圖）讀圖P30圖2.3“熱力環(huán)流的形成”【歸納】【板書】（2）形成過程：冷熱不均大氣垂直（上升或下降）運動同一水

10、平面上產(chǎn)生氣壓差異大氣水平運動形成熱力環(huán)流。【補充】【板書】（3）氣壓高低的判讀（導(dǎo)學P31“二、2.氣壓判讀”）（過渡）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，在我們身邊熱力環(huán)流的實際例子有很多。如城市風、山谷風、海陸風等都是熱力環(huán)流在自然界的具體體現(xiàn)。（活動）下面請你利用熱力環(huán)流的原理，完成教材P31活動3（做適當指導(dǎo)，讓學生完成此活動后點拔）【點拔】（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：陸地-低壓，海洋-高壓；圖2.4B：陸地-高壓，海洋-低壓。（展示課件）（2）風從高氣壓吹向低氣壓。據(jù)此，一日之內(nèi)，白天風從海

11、洋吹向陸地海風；夜晚風從陸地吹向海洋陸風。<<>>（3）（4）白天來自海洋的風比較涼爽濕潤，對濱海地區(qū)能夠起到降溫的作用；夜晚來自陸地的風比較溫熱干燥，對濱海地區(qū)能夠起到增溫的作用。海陸風共同作用的結(jié)果是使濱海地區(qū)的氣溫日較差較小?！狙a充】【板書】（4）常見的熱力環(huán)流(導(dǎo)學P31-32“常見的熱力環(huán)流”) 海陸風 山谷風城市風【練習】導(dǎo)學：P32-33例2、遷移訓(xùn)練2、演練6-10（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）?！景鍟O(shè)計】

12、第二章 地球上的大氣第一節(jié)：冷熱不均引起大氣運動一、大氣的受熱過程1、太陽暖地面【補充】大氣對太陽輻射的削弱作用：吸收、反射和散射。晴天：大氣對太陽輻射的削弱作用較弱；陰天：大氣對太陽輻射的削弱作用較強?？諝饷芏仍酱螅ㄔ匠砻埽?，大氣對太陽輻射的削弱作用越強。2、地面暖大氣：地面是近地面大氣主要、直接的熱源、大氣還地面：大氣保溫作用【補充】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。二、熱力環(huán)流1、大氣運動的根本原因：太陽輻射能的緯度分布不均，造成高低緯度間的溫度差異。2、熱力環(huán)流：大氣運動最簡單的形式（1）概念：由地面冷熱不均而形成的空氣環(huán)流。（2）形成過

13、程：冷熱不均大氣垂直（上升或下降）運動同一水平面上產(chǎn)生氣壓差異大氣水平運動形成熱力環(huán)流。（3）氣壓高低的判讀（4）常見的熱力環(huán)流(導(dǎo)學P31-32“常見的熱力環(huán)流”)第2課時 大氣的水平運動（新課引入）通過上節(jié)課的學習已經(jīng)知道，大氣運動有兩種基本形式；水平運動和垂直運動，其中對我們影響最大的是大氣的水平運動，也就是風。今天我們專門來學習它?！景鍟咳?、大氣的水平運動風（講解）通過前節(jié)課的學習，我們知道：地面受熱不均，導(dǎo)致空氣垂直（上升或下降）運動。而空氣的垂直運動，使同一水平面上的氣壓產(chǎn)生了差異。我們把單位距離間的氣壓差叫做氣壓梯度?！景鍟?、氣壓梯度的概念（指導(dǎo)學生在書本中畫出來）（講解）

14、通過前節(jié)課的學習，我們還知道：同一水平面的氣壓差異，必然導(dǎo)致空氣由高壓流向低壓的大氣水平運動，形成了風。就象有一種力促使大氣由高壓流低壓，而這個力我們稱之為“水平氣壓梯度力”。水平氣壓梯度力是形成風的直接原因。【板書】2、水平氣壓梯度力的概念：水平氣壓梯度力是形成風的直接原因（指導(dǎo)學生在書本中將“此句話和此概念”畫出來）（過渡）沿水平運動的大氣，除了受水平氣壓梯度力作用外，可能還會受地轉(zhuǎn)偏向力和摩擦力的影響。在不同的部位影響大氣水平運動的作用力是有差別的，從而形成了各個不同部位的風向?！景鍟?、影響風的三種力：【閱讀思考】請同學們閱讀教材P3132內(nèi)容，完成下表。（學生回答后講解）作用力方向

15、大小對風的影響風速風向與典例水平氣壓梯度力地轉(zhuǎn)偏向力摩擦力【講解】【板書】（并適時引導(dǎo)學生讀P31-32圖2.5、2.6、2.7）作用力方向大小對風的影響風速風向與典例水平氣壓梯度力始終與等壓線垂直，由高壓指向低壓等壓線越密集，水平氣壓梯度力越大水平氣壓梯度力越大，風速越大風向：垂直于等壓線，由高壓指向低壓。典例：沿赤道運動的風。地轉(zhuǎn)偏向力始終與風向垂直大小隨緯度而增加，赤道為零不影響風速大小風向： 與等壓線平行。典例：高空的風（受水平氣壓梯度力和地轉(zhuǎn)偏向力作用，在高空摩擦力忽略不計）。摩擦力始終與風向相反大小與下墊面性質(zhì)有關(guān)，下墊面越粗糙，摩擦力越大，反之越小使風速減小風向：與水平氣壓梯度力

16、、地轉(zhuǎn)偏向力共同作用，使風向與等壓線斜交。典例：近地面的風?！净顒印空埻瑢W們完成P32“活動4”（學生回答后講解）【點拔】（1）甲處的氣壓梯度力大：因為等壓線越密集，水平氣壓梯度力越大；而甲處等壓線密集，乙處等壓線稀疏。所以甲處的氣壓梯度力大。（2）在等壓線圖上畫風向的方法：先畫出某點氣壓梯度力的方向（由高壓指向低壓，并垂直等壓線）；再根據(jù)地轉(zhuǎn)偏向力偏向規(guī)律（北右南左）畫出風向，近地面有摩擦力，畫出的風向應(yīng)與等壓線斜交。一般水平氣壓梯度力用虛線，實際風向用實線箭頭畫。因此甲地吹西北風，乙地吹東南風?！景鍟?、在等壓線圖上畫風向的方法： 【練習】導(dǎo)學：P36-37例題、遷移訓(xùn)練、演練1-9【小結(jié)】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，風向與等壓線斜交。【板書設(shè)計】三、大氣的水平運動風1、氣壓梯度的概念2、水平氣壓梯度力的概念：水平氣壓梯度力是形成風的直接原因3、影響風的三種力：作用力方向大小對風的影響風速風向