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文檔簡介
1、.2.1 冷熱不均引起的大氣運動教學目的:1知識目的:運用圖示說明大氣的受熱過程,理解熱力環(huán)流的形成,并能解釋自然界中的熱力環(huán)流。理解風向的判讀。 2德育目的:通過對大氣運動的學習,理解常見的自然現(xiàn)象,從而建立科學的自然觀及正確的環(huán)境觀。3才能目的:培養(yǎng)學生觀察才能、讀書才能、分析綜合思維才能等學習才能。教學重點:1.大氣的受熱過程;2.熱力環(huán)流中大氣的運動過程;3.風向的判斷教學難點:1.大氣的保溫作用;2.冷熱不均引起的大氣運動過程;教學過程:方法引導(dǎo):科學的探究過程是指類似于科學家進展科學探究過程,詳細包括:提出問題、做出假設(shè)、尋找證據(jù)、證明觀點、交流觀點、形成新觀點、產(chǎn)生新問題。導(dǎo)入新
2、課:用“溫室效應(yīng)的是與非導(dǎo)入。在人們的印象中溫室效應(yīng)總是與災(zāi)難聯(lián)絡(luò)在一起,以致于人們都欲除之而后快。其實“溫室效應(yīng)并不可怕,相反它還是地球上眾多生命的保護神,是地球上生命賴以生存的必要條件,這是為什么呢?我們這節(jié)課理解這個問題。板書: 第二章 地球上的大氣 過渡:地球周圍的大氣好似一部宏大的機器,日夜不停地運動著。它的運動形式多種多樣,范圍有大有小,正是這種不停的大氣運動,形成了地球上不同地區(qū)的天氣和氣候。大氣為什么會運動,以及怎樣運動這是我們這一節(jié)課要學習的內(nèi)容。板書: 第一節(jié):冷熱不均引起大氣運動一、大氣的受熱過程指導(dǎo)學生讀書:請閱讀教材大氣的受熱過程部分,考慮:1、地球大氣最重要的能量來
3、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部分的波長的關(guān)系?太陽輻射和地面輻射分別為何種類型?5、何為大氣逆輻射?學生答復(fù):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,才能到達地球外表。太陽輻射能在傳播過程中,部分被大氣吸收或反射,大部分到達地面,并被地面反射和吸收。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圖21。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,大部分太陽輻
4、射可以透過大氣射到地面;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可以被大氣截留下采。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)。4、物體的溫度越高,輻射中最強部分的波長越短;反之那么越長。由于地球外表的溫度比太陽低得多,所以地面輻射的波長比太陽輻射長得多。相對于太陽短波輻射來說,地面輻射為長波輻射。5、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。過渡:結(jié)合我們剛剛介紹的大氣的受熱過程,考慮我們大家觀察到的燒一鍋開水時,鍋里沸騰的開水,中間水向上冒,鍋邊水往
5、下沉。點燃一小堆紙時,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,然后又進入火堆的原理是什么呢?學生答復(fù):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問題:板書:二、熱力環(huán)流說明:由于地面冷熱不均而形成的空氣環(huán)流,稱為熱力環(huán)流。它是大氣運動的一種最簡單的形式。那么熱力環(huán)流的詳細過程是怎樣的呢?請大家閱讀教材P32,考慮熱力環(huán)流的形成原理?學生答復(fù):略演示熱力環(huán)流的形成過程。講解:下面我們就這兩幅圖一起來分析一下熱力環(huán)流的動態(tài)過程。1假設(shè)A、B、C三地如左上圖受熱均勻,那么三地氣溫一樣;三地氣壓一樣;三地氣壓隨高度遞減的規(guī)律一樣
6、;三地上空同一程度面上各點的氣壓相等,等壓面為互相平行的程度面。2假設(shè)A地受熱如右上圖,那么A地氣溫較高,B、C兩地氣溫較低;A地空氣受熱膨脹上升,B、C兩地空氣相對冷卻下沉,引起空氣的垂直運動;A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冷卻下沉,密度增大,氣壓升高,三地近地面處同一程度面上的氣壓A地較小,B、C兩地較大,迫使空氣從B、C流向A,導(dǎo)致空氣程度運動,此時三地近地面的等壓面不再是程度面,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;A地上空一定高度A處,因上升的空氣聚積密度增大,氣壓比同一程度面上周圍地區(qū)高,B、C處因空氣下沉后密度減
7、小,氣壓比同一程度面上的周圍地區(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:1.冷熱不均引起的熱力環(huán)流講解:在我們?nèi)粘I钪校瑹崃Νh(huán)流是自然界常見一個自然現(xiàn)象。請你注意觀察和考慮自己身邊熱力環(huán)流的實際例子。海陸風是熱力環(huán)流在自然界的詳細表達。下面清你利用熱力環(huán)流,完成教材P33活動3指圖解釋:海陸熱力性質(zhì)差異,海洋熱容量大,陸地熱容量小,因此,海洋升溫降溫較慢,陸地升溫降溫較快。白天,陸地受熱升溫快,海洋受熱升溫慢,從而產(chǎn)生了冷熱差異,近地面風由海洋吹向陸地;夜晚,陸地降溫較快,海洋降溫較慢,從而產(chǎn)生了冷熱差異,近地面風由陸地吹向海洋。承轉(zhuǎn):假如將陸地換成山頂,海洋換
8、成山谷,情況會怎么樣呢?提問:城市與郊區(qū)之間也存在著熱力環(huán)流城市風,他們是怎么形成的呢?探究:城市風對改善城市空氣質(zhì)量有好處嗎?為什么?承轉(zhuǎn): 通過上節(jié)課的學習已經(jīng)知道,大氣運動有兩種根本形式;程度運動和垂直運動,其中對我們影響最大的是大氣的程度運動,也就是風。今天我們專門來學習它。板書:三、大氣的程度運動風指導(dǎo)讀書:請同學們閱讀教材P3334內(nèi)容,考慮答復(fù):1.形成風的直接原因是什么?2.受哪個力的作用下,風向與等壓線是平行的?這種風向在什么地方存在?板書:二不同部位的風1.高空大氣中的風向講解:在理想狀態(tài)下,空氣質(zhì)點只受一個力即程度氣壓梯度力的作用時,程度氣壓梯度力垂直于等壓線,并由高壓指
9、向低壓。假如沒有其他外力的影響,風向應(yīng)該與氣壓梯度力的方向一致,即風向垂直于等壓線。討論:在實際生活中,空氣質(zhì)點還受地轉(zhuǎn)偏向力因素的影響,在程度氣壓梯度力和地轉(zhuǎn)偏向力的共同作用下的風向又如何呢?“師之概念,大體是從先秦時期的“師長、師傅、先生而來。其中“師傅更早那么意指春秋時國君的老師。?說文解字?中有注曰:“師教人以道者之稱也?!皫熤x,如今泛指從事教育工作或是傳授知識技術(shù)也或是某方面有特長值得學習者。“老師的原意并非由“老而形容“師?!袄显谂f語義中也是一種尊稱,隱喻年長且學識淵博者?!袄稀皫熯B用最初見于?史記?,有“荀卿最為老師之說法。漸漸“老師之說也不再有年齡的限制,老少皆可適用。只是
10、司馬遷筆下的“老師當然不是今日意義上的“老師,其只是“老和“師的復(fù)合構(gòu)詞,所表達的含義多指對知識淵博者的一種尊稱,雖能從其身上學以“道,但其不一定是知識的傳播者。今天看來,“老師的必要條件不光是擁有知識,更重于傳播知識。學生答復(fù):略.總結(jié)講解:大氣是在自轉(zhuǎn)的地球上作程度運動的,所以當大氣一開場運動,馬上就受到地轉(zhuǎn)偏向力的影響,使風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。這樣在程度氣壓梯度力和程度地轉(zhuǎn)偏向力作用下形成的風,請同學們讀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,空氣質(zhì)點垂直等壓線運動按程度氣壓梯度力的方向。最終狀態(tài)時,風向平行于等壓線。這個過程是
11、程度氣壓梯度力和程度地轉(zhuǎn)偏向力逐步建立平衡的過程,在這個過程中,空氣質(zhì)點始終是按兩個力的合力方向運動,而程度地轉(zhuǎn)偏向力始終是垂直于運動方向的右側(cè),所以使得風向不斷地右偏。最后,風向平行于等壓線,此時,程度氣壓梯度力與程度地轉(zhuǎn)偏向力大小相等,方向相反,其合力為零,到達平衡狀態(tài),空氣運動不再偏轉(zhuǎn)而作慣性運動,形成了平行于等壓線吹的穩(wěn)定的風。通常把這種穩(wěn)定的風叫地轉(zhuǎn)風,因為它只考慮了氣壓梯度力和地球自轉(zhuǎn)的影響,所以叫地轉(zhuǎn)風。地轉(zhuǎn)風是大氣運動最簡單的情況,它在高空平直等壓線的情況下是實際存在的。依此原理,可以推導(dǎo)出風與氣壓場之間的關(guān)系:人背風而立,低壓在左,高壓在右,通常稱之為風壓定律。所以,高空大氣
12、中的風向,是氣壓梯度力和地轉(zhuǎn)偏向力共同作用的結(jié)果,風向與等壓線平行。在這個形成過程中,地轉(zhuǎn)偏向力只改變風的風向,不能改變風的速度。學生答復(fù):略.板書:2、近地面的風請同學們讀教材P34圖2.7,并且在圖上畫出地轉(zhuǎn)偏向力和摩擦力的合力。從圖中可以看出,因為摩擦力永遠和運動方向相反,即與風向相反,而程度地轉(zhuǎn)偏向力又在運動方向右側(cè)90°,即與風向垂直,所以,摩擦力與程度地轉(zhuǎn)偏向力的合力和程度氣壓梯度力到達平衡時,風是斜穿等壓線吹的。即風向與等壓線之間成一夾角。摩擦力對風有阻礙作用,可以減小風速。所以,摩擦力既影響風向,又影響風速。課堂小結(jié):三個力與風向的關(guān)系作用在大氣上的力力的方向風向程度
13、氣壓梯度力垂直于等壓線,由高壓指向低壓一個力作用時,垂直于等壓線,由高壓指向低壓程度地轉(zhuǎn)偏向力垂直于風向,北半球右偏,南半球左偏二個力平衡時,平等于等壓線,北半球背風而立,高壓在右,低壓在左摩擦力宋以后,京師所設(shè)小學館和武學堂中的老師稱謂皆稱之為“教諭。至元明清之縣學一律循之不變。明朝入選翰林院的進士之師稱“教習。到清末,學堂興起,各科老師仍沿用“教習一稱。其實“教諭在明清時還有學官一意,即主管縣一級的教育生員。而相應(yīng)府和州掌管教育生員者那么謂“教授和“學正。“教授“學正和“教諭的副手一律稱“訓導(dǎo)。于民間,特別是漢代以后,對于在“?;颉皩W中傳授經(jīng)學者也稱為“經(jīng)師。在一些特定的講學場合,比方書院
14、、皇室,也稱老師為“院長、西席、講席等。與風向相反一般說來,“老師概念之形成經(jīng)歷了非常漫長的歷史。楊士勛唐初學者,四門博士?春秋谷梁傳疏?曰:“師者教人以不及,故謂師為師資也。這兒的“師資,其實就是先秦而后歷代對老師的別稱之一。?韓非子?也有云:“今有不才之子師長教之弗為變其“師長當然也指老師。這兒的“師資和“師長可稱為“老師概念的雛形,但仍說不上是名副其實的“老師,因為“老師必需要有明確的傳授知識的對象和本身明確的職責。三個力共同作用時,與等壓線斜交,北半球背風而立,高壓在右,低壓在左與當今“老師一稱最接近的“老師概念,最早也要追溯至宋元時期。金代元好問?示侄孫伯安?詩云:“伯安入小學,穎悟非凡貌,屬句有夙性,說字驚老師。于是看,宋元時期小學老師被稱為“老師有案可稽。清代稱主考官也為“老師,而一般學堂里的先生那么稱為“老師或“教習??梢?,“老師一說是比較晚的事了。如今體會,“老師的含義比之“老師一說,具有資歷和學識程度上較低一些的差異。辛亥革命后,老師與其他官員一樣依法令任命,故又稱“老師為“教員。課堂小結(jié):一二、熱力環(huán)流:三種常見的熱力環(huán)流:海陸風、山谷風、城市風三、大氣的
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