資源簡介

大氣受熱過程和大氣運動 教案
一、教學(xué)目標(biāo)
課程目標(biāo) 核心素養(yǎng)
1.課標(biāo)原文：運用示意圖等，說明大氣受熱過程與熱力環(huán)流原理，并解釋相關(guān)現(xiàn)象。 2.課標(biāo)解讀：①運用示意圖、模擬實驗等，說明大氣受熱過程，并能解釋相關(guān)地理現(xiàn)象。 ②繪制并運用熱力環(huán)流示意圖，并能解釋相關(guān)地理現(xiàn)象。 ③運用圖示解釋風(fēng)的形成，理解三種力對風(fēng)向與風(fēng)速的影響。 1. 人地協(xié)調(diào)觀：運用大氣逆輻射相關(guān)知識說明溫室氣體對地面的保溫作用，描述人類活動對溫室效應(yīng)的作用與環(huán)境的影響樹立辯證唯物主義觀念，增強大氣環(huán)境保護(hù)意識。 2. 綜合思維：從大氣的受熱過程、對地面的保溫作用、熱力環(huán)流等方面，了解太陽輻射從穿越地球大氣層到到達(dá)地面引發(fā)的一系列大氣運動現(xiàn)象，且能解釋各種現(xiàn)象之間的聯(lián)系。 3. 區(qū)域認(rèn)知：借助動畫或視頻，演示不同不同地區(qū)的氣溫分布對人類對當(dāng)?shù)厣锏挠绊懀约皩︼L(fēng)力的大小和方向的影響，明確大氣的受熱過程與大氣的運動存在地區(qū)差異但也存在著不變的共性。 4. 地理實踐力： 理解大氣對太陽輻射的削弱作用和對地面的保溫作用原理，并能解釋相關(guān)實際現(xiàn)象； 繪制熱力環(huán)流示意圖，對比高空和近地面溫度、氣壓差異，認(rèn)識垂直高度上對流層內(nèi)部的大氣運動狀況與近地面天氣狀況，分析“海陸風(fēng)”“城市熱島”的形成過程以及在生活中的應(yīng)用。 理解水平氣壓梯度力、地轉(zhuǎn)偏向力和摩擦力對風(fēng)的影響，能運用圖示解釋風(fēng)的形成，學(xué)會在等壓線圖上確定某一點的風(fēng)向。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、教學(xué)重難點
1.大氣對太陽輻射的削弱作用和對地面的保溫作用；
2.熱力環(huán)流的形成過程及應(yīng)用；
3.影響大氣水平運動的“三種作用力”及其作用下的風(fēng)向。
三、教學(xué)方法
案例分析法、講授法、談話法、讀書指導(dǎo)法
教學(xué)用具
多媒體課件 教材
五．課時安排
3課時
教學(xué)過程
知識鋪墊：太陽輻射光譜示意圖
太陽輻射能量最集中的部分——可見光區(qū)。
物體的溫度越高，輻射中最強部分的波長越短（教材P34下面小字體）。
則太陽輻射為短波輻射，地面輻射，大氣輻射均為長波輻射
一．大氣的受熱過程 大氣對地面的保溫作用
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（根本）的能量來源。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？
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、散射，大部分到達(dá)地球表面。
大氣對太陽輻射的削弱作用：吸收（臭氧、水汽、二氧化碳等）
反射（大云層及雜質(zhì)）
散射
散射的應(yīng)用：
旭日和夕陽呈紅色。這是因為早晚陽光以很大的傾角穿過大氣層，經(jīng)歷的大氣層要遠(yuǎn)比中午時大得多，所有波長較短的綠光、藍(lán)光等幾乎朝側(cè)向散射，僅剩下波長較長的紅光到達(dá)觀察者（近地面的空氣中有塵埃，更增強了散射作用）
大氣對地面的保溫作用：大氣逆輻射
大氣逆輻射的應(yīng)用：冬夜晴無風(fēng)，早起必有霜；農(nóng)田煙熏防霜凍；塑料大棚/玻璃溫室育苗；高處不勝寒；月球晝夜溫差大
白天有太陽輻射（加熱），但同時有大氣對太陽輻射的削弱作用，使氣溫不至于太高，但大氣逆輻射每時每刻都存在，最強時為大氣溫度最高時，即午后2時（14點）左右
月球沒有大氣層，白天，由于沒有大氣對太陽輻射的削弱作用，升溫快，氣溫很高，溫度可達(dá)127°C，夜間，由于沒有大氣的保溫作用，月球表面溫度驟降，氣溫很低，溫度降至-183°C。
★分析晝夜溫差大小：
★解釋全球氣候變暖
★從大氣受熱過程角度分析地中海沿岸葡萄園里鋪設(shè)鵝卵石的原理
答：白天鵝卵石吸熱快，近地面氣溫高，有利于光合作用
夜晚鵝卵石放熱快，氣溫迅速降低，葡萄的呼吸作用減弱，消耗的營養(yǎng)物質(zhì)少，葡萄更甜。
★玻璃溫室與塑料大棚的原理
白天，塑料薄膜、玻璃（與二氧化碳具有相同的功能）， 能讓太陽短波輻射透射進(jìn)入，而地面長波輻射卻不能穿透塑料薄膜或玻璃散失，從而將熱量保留在塑料大棚或玻璃溫室里
夜晚，由于覆蓋材料的保溫作用，室內(nèi)氣溫不至于過低
【提醒】塑料大棚/地膜和溫室氣體的不同之處：
覆膜：減少地面輻射；
溫室氣體：增強大氣逆輻射
【第一課時練習(xí)】
二、大氣熱力環(huán)流
（1）地表受熱均勻：空氣沒有相對上升或相對下沉運動，近地面與高空的等壓面與地面平行
所以A、B、C三點的氣壓比較：A＞ B＞C
等壓面的特點：平行于海平面，數(shù)值隨海拔升高而遞減
地表受熱不均勻：空氣有了相對上升和下沉，同一水平面氣壓有了差異，進(jìn)而促使了空氣由高壓流向低壓做水平運動——形成了熱力環(huán)流。
▲空氣水平運動的直接原因：水平氣壓差異
▲大氣運動的根本原因：地面冷熱不均（太陽輻射能的緯度分布不均，造成高低緯度間的熱量差異。）
請說明此時近地面大氣氣壓的垂直分布規(guī)律？（隨海拔升高而遞減）
等壓面的特點？（等壓面彎曲規(guī)律為，高壓處向上凸，低壓處向下凹。）
大氣熱力環(huán)流是一種常見的自然現(xiàn)象。在一定條件下。地表的冷、熱差異會產(chǎn)生大氣熱力環(huán)流。臺灣海峽兩岸風(fēng)向的日變化，反映了海陸間大氣熱力環(huán)流的日變化。
（3）海陸風(fēng)
清代黃叔璥在《臺海使槎錄》中,記述了臺灣海峽兩岸的風(fēng)向差異:“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。”這里的“內(nèi)地”指福建,“臺地”指臺灣。
(1)“內(nèi)地之風(fēng),早西晚東”,福建早晨吹西風(fēng)傍晚吹東風(fēng)的原因是什么
答案:福建和臺灣海峽之間由于海陸熱力性質(zhì)差異,早晨福建氣溫較低,形成高氣壓,臺灣海峽氣溫相對較高,形成低氣壓,風(fēng)由福建吹向臺灣海峽,為西風(fēng)。傍晚則相反。
(2)“臺地早東風(fēng),午西風(fēng)”,臺灣早晨吹東風(fēng)中午吹西風(fēng)的原因是什么
答案:臺灣和臺灣海峽之間由于海陸熱力性質(zhì)差異,早晨臺灣氣溫較低,形成高氣壓,臺灣海峽氣溫相對較高,形成低氣壓,風(fēng)由臺灣吹向臺灣海峽,為東風(fēng)。中午則相反。
(3)為什么臺灣海峽兩岸風(fēng)向的日變化相反呢
答案:由于臺灣海峽位于福建和臺灣之間,在福建與臺灣海峽、臺灣海峽與臺灣之間形成了兩個不同的熱力環(huán)流,導(dǎo)致臺灣海峽兩岸風(fēng)向日變化相反。
（2）城市風(fēng)
①標(biāo)記下圖城市和郊區(qū)的氣壓分布。
②完成城郊之間的熱力環(huán)流圖。
【學(xué)生回答】略
【總結(jié)講解】略
問題研究：
1、對空氣有污染的工廠應(yīng)建設(shè)在A、B、C中的_________地 ；
2、要改善城市空氣質(zhì)量，最好在 _________ 地進(jìn)行植樹造林。
（3）山谷風(fēng)
①分布標(biāo)記下圖白天和夜晚山頂、山谷的氣壓分布。
②完成山頂和山谷之間的熱力環(huán)流圖。
③分別解釋說明一下白天和夜晚山谷風(fēng)的形成過程？
【學(xué)生回答】略
【總結(jié)講解】略
三、大氣的水平運動
★等壓線與等壓面
等壓線是同一高度上氣壓相等的點的連線。
等壓面是空間上氣壓相等的點連成的面。
回顧上節(jié)內(nèi)容，大氣運動有哪兩種基本形式？
其中對我們影響最大的是哪種？
形成風(fēng)的直接原因是什么？
●水平氣壓梯度力——形成風(fēng)的直接原因。
水平氣壓梯度力
氣壓梯度：單位距離間的氣壓差
水平氣壓梯度力：水平面上存在著氣壓梯度，就產(chǎn)生了促使大氣由高壓區(qū)流向低壓區(qū)的力，這個力稱為水平氣壓梯度力。
★只受到氣壓梯度力影響的風(fēng)向是怎么
樣的？事實存在此種情況嗎？
【學(xué)生回答】略
【總結(jié)講解】略
2、風(fēng)一旦形成，必將受到什么力的作用？為什么？
地轉(zhuǎn)偏向力如何影響風(fēng)？
地轉(zhuǎn)偏向力的偏移規(guī)律？
★在水平氣壓梯度力和地轉(zhuǎn)偏向力共同
作用下的最終風(fēng)向與等壓線的關(guān)系是
怎么樣的？這樣的風(fēng)向通常出現(xiàn)在哪里？
高空大氣中的風(fēng)向，是水平氣壓梯度力和地轉(zhuǎn)偏向力共同作用的結(jié)果，風(fēng)向與等壓線平行。
3、若是近地面的風(fēng)，除了受水平氣壓梯度
力和地轉(zhuǎn)偏向力的影響之外，還會受到
什么力影響嗎？
摩擦力如何影響風(fēng)？
★在水平氣壓梯度力、地轉(zhuǎn)偏向力和摩擦力三力
共同作用下的最終風(fēng)向與等壓線的關(guān)系是怎么
樣的？
大氣在水平氣壓梯度力和地轉(zhuǎn)偏向力的共同作用下，風(fēng)向與等壓線平行。此時再加上摩擦力的影響，風(fēng)向不再與等壓線平行，而是斜穿等壓線吹的。一般摩擦力的影響可達(dá)離地面1 500米左右的高度，在這范圍內(nèi)的風(fēng)向都斜穿等壓線。摩擦力愈大，風(fēng)向與等壓線之間的夾角愈大；摩擦力愈小，其夾角愈小。
【課后思考】南半球高空和近地面的風(fēng)向是怎樣的？

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