資源簡介

2.2大氣受熱過程和大氣運(yùn)動（教案）——高中地理人教版（2019）必修第一冊
【教學(xué)目標(biāo)】
1．明確大氣的熱量來源，即導(dǎo)致大氣運(yùn)動的能量來源，使學(xué)生能運(yùn)用圖示說明大氣的受熱過程。
2．能闡述大氣溫室效應(yīng)及其作用、大氣熱力環(huán)流等基本原理。
3．理解水平氣壓梯度力、地轉(zhuǎn)偏向力和摩擦力對風(fēng)向的影響，能運(yùn)用圖示解釋風(fēng)的形成，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際并且能用理論知識指導(dǎo)實踐的能力。
二、過程與方法
1．通過探討使學(xué)生理解"太陽暖地面、地面暖大氣、大氣還地面"的原理。
2．利用圖表分析歸納"溫室效應(yīng)"。
3．通過實驗活動理解熱力環(huán)流的原理。
4．理論聯(lián)系實際，促進(jìn)對"風(fēng)的形成"的理解，學(xué)會在等壓線圖上判斷某一地的風(fēng)向。
三、情感、態(tài)度與價值觀
樹立辯證唯物主義觀念，增強(qiáng)大氣環(huán)境保護(hù)意識。
【教學(xué)重難點】
重點：
1．地面是大氣的直接熱源。
2．分析熱力環(huán)流形成的過程與方法。
3．近地面風(fēng)向確定方法。
難點：
1．大氣受熱過程。
2．熱力環(huán)流。
3．地轉(zhuǎn)偏向力對大氣運(yùn)動方向的影響。
【新課導(dǎo)入】
教師活動：結(jié)合《臺海使搓錄》中關(guān)于臺灣和福建兩地早晚風(fēng)向差異，繪制示意圖演示“內(nèi)地之風(fēng)，早西晚東；惟臺地早東風(fēng)，午西風(fēng)......四時皆然”。引導(dǎo)學(xué)生繪制早晚海峽兩地的風(fēng)向差異，提問學(xué)生為什么臺灣海峽兩岸風(fēng)向的日變化相反呢？追問學(xué)生這里的風(fēng)是怎么形成的？
學(xué)生活動：繪制臺地與內(nèi)陸風(fēng)向示意圖，思考并回答風(fēng)向產(chǎn)生差異的原因主要在于海陸之間受熱狀況不一樣導(dǎo)致氣壓產(chǎn)生差異，白天海洋升溫慢，氣壓高，風(fēng)從海洋吹向兩側(cè)陸地，夜晚海洋降溫慢，氣壓低，風(fēng)從兩岸吹向海峽。
設(shè)計意圖：培養(yǎng)學(xué)生繪圖能力，提高課堂參與程度，提高學(xué)生地理學(xué)習(xí)興趣。
【新課講解】
（一）大氣的受熱過程
【過渡】大氣中的一切物理過程都伴隨著能量的轉(zhuǎn)換。太陽輻射是地球大氣最重要的能量來源。那么太陽炙烤著大地，是不是一定也把大氣給我們烤熱了呢？其實則不然。請同學(xué)們閱讀課本34頁的內(nèi)容，說說大氣的受熱過程有哪幾個環(huán)節(jié)？
【學(xué)生回答】1、太陽輻射過大氣層。
2、太陽輻射到達(dá)地表。
3、地面吸收太陽輻射增溫的同時，再把熱量傳給大氣。
【分析】“萬物生長靠太陽”，太陽是地球的能量源泉，然而從前面的內(nèi)容來看，似乎并不是太陽輻射直接讓大氣受熱的，這到底是怎么一回事呢？那么我們首先來研究一下，太陽輻射在穿過大氣層時，大氣對太陽輻射做了什么手腳呢？
大家一起看課件播放的圖片。
投射到地球上的太陽輻射，要穿過厚厚的大氣才能到達(dá)地球表面。太陽輻射在傳播過程中，小部分被大氣吸收或反射，大部分到達(dá)地球表面。
到達(dá)地球表面的太陽輻射，被地面吸收和反射。地面因吸收太陽輻射而增溫，同時又以長波輻射"的形式把熱量傳遞給近地面大氣。近地面大氣吸收地面長波輻射以后，又以對流、傳導(dǎo)等方式層層向上傳遞能量。
【過渡】太陽輻射在穿過厚厚的大氣層時，要經(jīng)過大氣的反射、散射和吸收三種削弱作用之后，才能到達(dá)地表。那么每一種削弱作用又有什么特點呢？讓我們結(jié)合生活中的實例，來逐一的研究它們。
從大氣的受熱過程看，大氣對太陽短波輻射吸收較少，太陽短波輻射能夠透過大氣到達(dá)地面；大氣對地面長波輻射吸收較多，絕大部分地面長波輻射被大氣截留。所以，地面長波輻射是近地面大氣主要的、直接的熱源，對流層大氣的熱量主要也是來源于此。
（二）大氣對地面的保溫作用
物體溫度越高，輻射中最強(qiáng)部分的波長越短；反之越長。地面吸收太陽輻射，溫度增高，同時又把熱量向外輻射，但它比太陽溫度低得多，所以地面輻射的波長比太陽輻射要長得多，能量主要集中在紅外線部分。因此，相對于太陽短波輻射來說，地面輻射為長波輻射。
地面福射的長波輻射經(jīng)過大氣時，幾乎全部被大氣中的水汽和二氧化碳（主要在對流層中）吸收，從而使大氣溫度升高。所以，地面是大氣的主要的直接熱源。
【過渡】那么大氣是如何對地面起到保溫作用呢？看下圖回答這個問題。
學(xué)生回答：.......
【分析】對流層中的水汽、二氧化碳等，吸收長波輻射的能力很強(qiáng)。因此，地面輻射的長波輻射除極少部分穿過大氣，到達(dá)宇宙空間外，絕大部分（75%-95%）被對流層中的水汽、二氧化碳等吸收。大氣在吸收地面長波輻射后會增溫。
大氣在增溫的同時，也向外輻射長波輻射。大氣輻射除一小部分向上射向宇宙空間外，大部分向下射向地面，其方向與地面輻射方向相反，故稱大氣逆輻射。大氣逆輻射把熱量傳給地面，這就在一定程度上補(bǔ)償了地面輻射損失的熱量，對地面起到了保溫作用。天空有云，特別是濃密的低云時，大氣逆輻射更強(qiáng)
（三）大氣熱力環(huán)流
熱力環(huán)流形成過程：
當(dāng)?shù)孛媸軣峋鶆驎r，空氣沒有相對上升和相對下沉運(yùn)動。
當(dāng)A地接受熱量多，B、C兩地接受熱量少時，A地近地面空氣膨脹上升，到上空聚積，使上空空氣密度增大，形成高氣壓；B、C兩地空氣收縮下沉，上空空氣密度減小，形成低氣壓。于是空氣從氣壓高的A地上空向氣壓低的B、C兩地上空擴(kuò)散。
在近地面，A地空氣上升向外流出后，空氣密度減小，形成低氣壓；B、C兩地因有下沉氣流，空氣密度增大，形成高氣壓。這樣近地面的空氣從B、C兩地流回A地，以補(bǔ)充A地上升的空氣，從而形成了熱力環(huán)流。
熱力環(huán)流的應(yīng)用：
（1）山谷風(fēng)：
（2）城市風(fēng)：
教師活動：現(xiàn)在讓我們一起來解決一下第三個問題。
（教師總結(jié)）
（1）氣壓梯度：地面受熱不均，導(dǎo)致空氣上升和下沉，進(jìn)而使同一水平面上的氣壓產(chǎn)生了差異。
（2）水平氣壓梯度力：只要水平面上存在氣壓梯度，就產(chǎn)生了促使大氣由高壓區(qū)流向低壓區(qū)的力，這個力叫作水平氣壓梯度力。
（3）形成風(fēng)的直接原因：水平氣壓梯度力。
（四）大氣的水平運(yùn)動——風(fēng)
1.風(fēng)是如何形成的？
（1）水平氣壓梯度力的作用：水平氣壓梯度力的方向垂直于等壓線，由高壓指向低壓。等壓線是同一高度上氣壓相等的點的連線。如果沒有其他外力的作用，風(fēng)向應(yīng)該與水平氣壓梯度力的方向一致，即風(fēng)向也垂直于等壓線。
（2）地轉(zhuǎn)偏向力對風(fēng)的影響：在北半球，風(fēng)向向右偏轉(zhuǎn)；在南半球，風(fēng)向向左偏轉(zhuǎn)。在不受摩擦力作用的情況下，風(fēng)向最終與等壓線平行。地轉(zhuǎn)偏向力只改變風(fēng)向，不改變風(fēng)速。
（3）摩擦力的作用：在近地面，風(fēng)還會受到摩擦力的作用。摩擦力對風(fēng)有阻礙作用，可以減小風(fēng)速。在近地面，風(fēng)在水平氣壓梯度力、地轉(zhuǎn)偏向力和摩擦力的共同作用下，風(fēng)向與等壓線斜交。
【板書】
【課后反思】
大氣受熱過程就是太陽輻射、地面輻射和大氣輻射之間相互轉(zhuǎn)化。受熱不均就引起大氣運(yùn)動。最簡單形式是熱力環(huán)流；大氣的水平運(yùn)動就是風(fēng)。

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