1、精品资源2.3大气的运动教学目标1 .知识目标:理解热力环流形成及大气水平运动的“三力”及其作用下的风向。2 .能力目标: 培养学生读图、分析图的能力,提高学生综合分析问题以及云运用地理知识解决实 际问题的能力。3 .德育目标: 使学生认识大气的运动与人们生活和生产活动的关系,明确人类活动应趋利避害, 能将所学的知识运用于实际,服务于社会。教学重点1 .热力环流的形成2 . 理解大气水平运动风教学难点1 .热力环流动态过程引起的等压面的弯曲方向。2 .影响大气水平运动的“三力”及其作用下的风向。教学方法采取边讲解边画图的方法,结合物理中的分析。课时安排3 .5课时教学过程导入我们知道,宇宙中的
2、一切物质都处于不断运动之中,作为地球保护层的大气也是处于不停的运动之中。 它的运动形式多种多样,范围有大有小。正是这种不停的运动,形成了地球上不同地区的天气和气候。那 么,大气为什么会运动?以及它是这样运动的?这就是我们这节课要学习的的内容一一大气的运动。板书2.3大气的运动讲述请同学们先看本节课的引言部分,分析一下本节课的引言概括了哪些方面的内容。首先,大气时刻不停地运动着,大气中热量和水汽的输送,以及一切天气的变化,都是通过大气运动 实现的,这讲了大气运动的意义。其次,大气运动的能量来源于太阳辐射。由于各纬度获得的太阳辐射能量多少的不均,造成高低纬度间温度的差异,这是引起大气运动的根本原因
3、。再次,大气运动的形式有水平运动和垂直运动之分,其中,大气的垂直运动表现为气流的上升和下沉,大气的水平运动就是风。承转 大气运动的形式各不相同,我们要了解大气的运动,就先从大气运动最简单的形式一一热力环流开始。 板书一热力环流讲述由于地面冷热不均而形成空气环流,成为热力环流。它是大气运动的一种最简单的形式,下面大家拿出纸和笔,我们边画边来分析热力环流的动态过程画图图一 (说明:下面的斜线表示水平地面,A、B、为地面上的三个地点,上面的水平线表示等压面)讲述 当地面上受热均匀时,如图所画,等压面一般呈水平状态,等压面是指空气气压值相等的各个点所组成的面。演示 拿出两张纸,演示等压面的空间分布。学
4、生水平看到的是如图的水平线。让学生产生空间概念,指出等压面上各点的气压值相等。讲述初中物理中已经学过气压是指单位面积上所承受的大气柱的重量,因此在同一地点,气压随高度的增加而减小。(在等压面旁自下而上标出气压值分别为1020、1015、1010、1005、1000单位hpa)讲述 刚才讲到热力环流是由于地面冷热不均而引起的。下面我们就假设A地是相对受热的地点,而 B、C两地是相对冷却的地点。现在我们来看一下等压面会发生什么变化,大气会发生什么运动。画图(在图一的基础上画下图)B 一AL 1便-一一一高-r -低(根据分析,先写“受热”、“冷却”再画大 气垂直运动,标出高低压,最后画出等 压面的
5、弯曲情况)图二- -7II一-、一高 _ _r氐”-高I1.一B A -C 冷却 受热 冷却讲述我们知道,空气是会热胀冷缩的,那么 A地相对受热,近地面空气膨胀上升,近地面空气密度减小 形成低压。高空 A空气密度增大形成高压; B、C两地相对冷却,空气收缩下沉,近地面空气密度增大形 成高压,高空B、C处空气密度减小形成低压。于是,在近地面,同一水平面上的气压值A地较小,B、C两地较大,此时等压面不再是水平面,在气压较低的 A处,等压面下凹。在气压较大的B、C处,等压面上凸;在高空,同一水平面上的气压值A较高,B、C处较小。等压面变化与近地面一致,高压上凸,低压下凹。讲述 指出一点,这里的高压低
6、压的比较是在同一水平面上的比较。即A出的低压是想对同一水平面上的B、C出的高压而言,而不是对 A出的高压而言。同样,庆=处的高压是相对 B、C出的低压而言的。实际上, 在同一地点,越是接近地面气压越高。越到高空气压越低。这里,A的气压值比A处高,B、C的气压同样比B、C高。讲述 在高空,由于 A处空气密度大,气压高, B、C处空气密度小气压低,空气会从密度大的 A出流向 密度小的B、C。即空气从高压流向低压;而在近地面。空气同样由 B、C高压处流向A地低压区,以补 充A地上升的空气,从而形成热力环流。画图。在图二基础上画图。冷却受热 冷却欢下载说明A、C两地间,近地面与高空形成热力环流;A、B
7、两地间,近地面与高空形成环流圈强调 这里需要特别指出的是,在水平方向上,空气是从高压流向低压的。而在垂直方向上,空气的垂直运动并不是由高低压引起的,而是由空气的热胀冷缩引起的,是热力原因。只有在水平面上,我们在说,空气是由高压流向低压的。小结 由上过程可见,由于地面的冷热不均,引起空气的垂直运动,空气的垂直运动,导致同一水平面上空气密度的不均,引起水平面沙锅内的气压差,从而引起等压面的变化。高压上凸,低压下凹。而且,同一水平面上的气压差异,使大气产生水平运动,形成热力环流。板书 形成过程:地面冷热不均 穗直运动水平气压差异水平运动讲述 请同学们阅读34页的“城市热岛环流”和图 2.9,然后我让
8、回答三个问题。问题城市热岛环流形成的原因是什么?城市热岛的形成和出现对城市和郊区的大气有什么影响?我们在进行城市规划时应注意什么问题?学生看书学生回答教师总结学生回答,得出结论。承转城市热岛环流是人类活动导致的一种热力环流表现形式。另外,海陆热力性质差异,山地谷地冷热不均也是导致热力环流的形式,分别称为“海陆风”和“山谷风”。下面我们以宁波市为例, 简单分析一下“海陆风”的形成。板书 具体表现:海陆风、山谷风。决画图 氤X讲述我们知道,海水的比热比陆地大很多。因此,海洋的增温和冷却都要比陆地慢。白天,地面接受太阳 辐射,由于陆地的增温较快,引起陆地大气受热膨胀,近地面形成低压,上空形成高压,而
9、海洋由于增温 慢,相对较冷,空气受冷收缩,海洋表面形成高压,上空形成低压。在同一水平面上又形成了气压差异, 导致大气的水平运动,大气由高压流向低压。对人类而言,受近地面大气现象的影响,故而我们会感到风 是从海洋那边吹来的,成为“海风”。讲述好,刚才我们讲画了海风的形成简图,那么,现在我想请一个同学来画一下陆风的形成图。陆学生画图(略)讲述 以上就是海陆风的形成过程。关于山谷风,基本原理是一样的,具体过程就不讲了,有兴趣的同学课 后不妨自己动手画一下。题读下图,判断:A.图中四点的气压承转的水平运动形式就是我们生活中每天都会感受到的风。下面我们来学习大气的水平运动形式一一风。板书大气水平运动形式
10、一一风(指图一,请同学们看水平运动的方向)师问 在热力环流中,我们可以得出,大气的水平运动发现是怎样的?生答从高压流向低压讲述对。那为什么大气总是由高压流向低压呢?这是因为在高低压区存在着一个水平气压剃度力。 热不均,是同一水平面上气压差异,我们把单位距离的气压差叫气压梯度。地表受演示拿出一张纸,用它在图一中截取一个水平面,说明气压梯度是同一水平面的气压变化情况,得出等压 线的分布图,重申气压梯度的定义。等压线是等值线的一种,它表示在同一线上的各点气压值相等。在水平面上,只要存在着气压差异,就会产生促使大气由高压流向低压的力,这个力称为水平气压梯度力。我们用图表示的话:如下图三。强调:水平图、
11、a r4 n10 1010151005理想状况只受水平气压梯度力说明:水平线为等压线标出高低 压的差异,并指出水平气压梯度 力是又高压流向低压,并与等压 线垂直单位h hpa)并且速度的大小由这个了的大小讲述物理中我们学过,物体在一个力的作用下会在这个力的方向上运动, 所决定,那么,同理,若只受水平气压梯度力,大气就会在这个力的方向上由高压向低压运动,并与等压 线垂直,大小由水平气压梯度力决定。所以,大气水平运动一一风的形成的直接原因是水平气压梯度力。 板书形成的直接原因:水平气压梯度力P36讲述 我们知道力有大小和方向,同样,风也有大小和发现。风的大小称为风力。大家不妨看一下, 页上表2.2
12、风力的大小与水平气压梯度力有关,等压线越密,水平气压梯度力就越大,风力就越大。讲述 好,现在我们重点来讲讲风向。刚才我们讲到,大气在水平气压梯度力作用下开始运动,若不考虑其 他的力,则风向与等压线垂直.提问但是,我们在讲地球自转的意义时,其中第三个意义是什么啊?学生回答 水平运动物体的偏移,北半球向右偏,南半球向左偏,赤道不偏转。强调 这里需要特别指出的是,地转偏向力只改变风的方向,不改变风的大小。下面我们以北半球为例,来看一下大气在水平气压梯度力及地转偏向力两力作用下会偏转成什么样子水平气压梯度力讲述 首先由于水平面上存在的气压梯度,产生水平气压梯度力, 使大气开始水平运动即产生了风。风一旦
13、 形成,在地转偏向力的作用下,北半球右偏,风在二力作用下逐渐向右偏离水平气压梯度力的方向,直到水平气压梯度力与地转偏向力达到平衡时,风向稳定,由力分析可知风向和等压线平行。承转 这是在高空的情况.那近地面的情况又是怎么样呢 砒们知道,我们的地表是高低起伏不平的,有高山,、 有平原,有盆地、也有丘陵、形态各异。所以大气在近地面除了受到水平气压梯度力和地转偏向力外,还受 到地面摩擦力的作用。画图分析 水平气压梯度力近地面 三力作用下的风向分析 我们可以从图上看到,摩擦力是与风向相反的力,它既改变风的方向,也改变风的大小。在北半球,近地面大气在这三个力的共同作用下运动,直至水平气压梯度力与摩擦力的合
14、力与水平气压梯度力平衡时,风向趋于稳定。此时,风向与等压线斜交。小结,综上所述,我们可以根据受力的不同将风向分类。假设地球不自转,只考虑水平气压梯度力,此时 风向和等压线垂直。由于地球在不停的自转,风一旦形成,就会受到地转偏向力的影响,在高空,大气只 受水平气压梯度力和地转偏向力,在二力的共同作用下,风向和等压线平行,而近地面,除水平气压梯度 力和地转偏向力的影响,还受到地面摩擦力 的作用,三离共同作用下,风向与等压线斜交。板书假设地球不自转,风向与等压线垂直风向中空r风向与等压线平行地球自转 近地面:风向与等于线斜交讲述:这里大家可以稍微了解一下,地面摩擦力的影响可达1500米左右的高空,所
15、以在 1500米以上视为高空,1500米以下视为近地面。讲述:这里我们应该主要一点,我们涉及的等压线都是水平的,在实际上,由于海陆分布的差异,等压线的分布比较复杂,这一点我们将在后面的2.5节中具体讲述。课堂总结:本节内容的重点,在热力环流的形成过程及大气的水平运动一一风的产生和不同作用下风向和 等压线的关系。热力环流是由地面冷热不均引起的,先产生大气的垂直运动,造成同一水平面上的气压差异,导致大气的水平运动。风从高压吹向低压。由此可知,风的形成的直接原因是水平气压梯度力。大气若只受水平气压 梯度力的作用,则风向和等压线垂直。若考虑地球自转,在高空大气受水平气压梯度力和地转偏向力的作 用,风向和等压线平行,而在近地面,还要再加上摩擦力,三力的共同作用下,风向和等压线斜交。