《冷熱不均引起大氣運(yùn)動》教學(xué)設(shè)計

夏菁

【教材分析】

本節(jié)課是必修一第二章第一節(jié)第二課時，主要內(nèi)容是大氣受熱不均形成熱力環(huán)流及熱力環(huán)流的應(yīng)用。本課內(nèi)容比較抽象，看不見摸不著，課本用探究實(shí)踐來幫助學(xué)生理解。不過該探究實(shí)驗不易操作，實(shí)驗結(jié)果難以預(yù)測，需要視頻資料加以補(bǔ)充。課本對熱力環(huán)流用大段文字描述，描寫詳細(xì)，但熱力環(huán)流是一個動態(tài)的過程，需要借助多媒體演示，幫助學(xué)生建立動態(tài)的熱力環(huán)流概念。

【學(xué)情分析】

本節(jié)第一節(jié)課時學(xué)生已有必備的相關(guān)知識技能基礎(chǔ)，如物體的熱脹冷縮性質(zhì)，太陽輻射的緯度分布不均等。但大氣看不見摸不著，學(xué)生很難理解大氣的運(yùn)動及其運(yùn)動原因。為此新版課本加入了探究實(shí)驗，該實(shí)驗?zāi)芎芎玫貛椭鷮W(xué)生直觀的認(rèn)識大氣的運(yùn)動。熱力環(huán)流對于高一同學(xué)們來說是比較陌生的，專業(yè)性強(qiáng)，這對于高一學(xué)生來講是一個難點(diǎn)，不宜以平白直敘講解的方式來教授。可以將復(fù)雜的過程分解為幾個簡單的過程分別圖示講解，這樣同學(xué)們比較容易接受。

【三維目標(biāo)】

1.知識與技能

①理解冷熱不均是引起大氣運(yùn)動的根本原因；掌握熱力環(huán)流原理；②理解等壓面的凹凸與氣壓高低的對應(yīng)規(guī)律。

2.過程與方法

①通過繪制熱力環(huán)流圖，培養(yǎng)學(xué)生的繪圖能力，②能運(yùn)用熱力環(huán)流的基本原理解釋實(shí)際現(xiàn)象，如城市與郊區(qū)、海陸風(fēng)、山谷風(fēng)等。

3.情感、態(tài)度與價值觀

①通過對“城市熱島效應(yīng)”的分析，增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保意識；②學(xué)會做熱力環(huán)流的小實(shí)驗。

【教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)】

1.教學(xué)重點(diǎn)：熱力環(huán)流的形成過程，運(yùn)用熱力環(huán)流原理分析繪制山谷風(fēng)、海陸風(fēng)、城市風(fēng)形成。

2.教學(xué)難點(diǎn)：冷熱不均引起氣壓高低變化和等壓面彎曲的凹凸變化規(guī)律。

【教學(xué)過程】

一、情景導(dǎo)入

提問兩個問題請同學(xué)們回答：

（1）全球各個緯度間獲得的太陽輻射能的分布規(guī)律是什么？

（2）既然低緯度獲得熱量多，高緯度獲得的熱量少，為什么低緯度地區(qū)沒有越來越熱，高緯度地區(qū)沒有越來越冷呢？

教師：地球周圍的大氣就好像一部巨大的機(jī)器，日夜不停地運(yùn)動著。它的運(yùn)動形式多種多樣，范圍有大有小，正是這種不停的大氣運(yùn)動，形成了地球上不同地區(qū)的天氣和氣候。那么，大氣為什么會運(yùn)動，它是怎樣運(yùn)動的呢？

1.探究實(shí)驗

學(xué)生活動：采用小組合作方式活動，形成熱力環(huán)流的感性認(rèn)識。

2.實(shí)驗步驟

①將一盆熱水和一盆冰塊分別放置在玻璃缸的兩端；②用塑料薄膜將玻璃缸上部開口處蓋嚴(yán)；③在塑料薄膜的（裝冰塊的盆上方）開一個小洞；④將一束香點(diǎn)燃，放進(jìn)小洞內(nèi)。

3.思考

①觀察：煙的運(yùn)動方向；②思考問題：大氣（煙）運(yùn)動的原因是什么？

4.學(xué)生觀察得出結(jié)論

通過實(shí)驗可以看出，煙霧在玻璃缸內(nèi)先由小洞向下，然后又由裝冰塊的盆飄向盛熱水的盆，由熱水盆向上，后又飄向冰塊盆的上方，形成閉合的一圈，完成一個環(huán)流。這種由地面冷熱不均而形成的空氣環(huán)流，稱為熱力環(huán)流。

二、學(xué)習(xí)新課

1.熱力環(huán)流

（1）熱力環(huán)流的概念

由地面冷熱不均而形成的空氣環(huán)流，稱為熱力環(huán)流，是大氣運(yùn)動最簡單的形式。

（2）大氣運(yùn)動的根本原因

各緯度間獲得的太陽輻射能多少不均，造成高低維地區(qū)地面的冷熱不均。

（3）大氣運(yùn)動的基本形式

垂直運(yùn)動和水平運(yùn)動，兩種形式的綜合是熱力環(huán)流。

2.熱力環(huán)流的形成過程

（講解前先補(bǔ)充幾個概念：氣壓、等壓面）

（觀看Flash動畫——熱力環(huán)流）

（1）原始狀態(tài)

假設(shè)地面受熱情況是均勻的時候，在同一高度空氣密度相同嗎？空氣會不會運(yùn)動起來？（右圖）

A、B、C三地氣溫相等，氣壓相同，大氣處于靜止?fàn)顟B(tài)。

（過渡）實(shí)際上各地受熱是不均的

（2）空氣垂直運(yùn)動讀圖思考：①A、B、C三地的近地面空氣怎樣運(yùn)動？

②A、B、C三地的近地面和高空空氣密度發(fā)生了怎樣的變化？

③A、B、C三地的近地面和高空的氣壓又發(fā)生了怎樣的變化？

④此時的等壓面將如何變化？

教師講解：

A地受熱多，B、C兩地受熱少，A地近地面空氣受熱膨脹上升，到上空聚積起來，使上空的空氣密度增大，形成高氣壓；B、C兩地的空氣冷卻收縮下沉，上空的空氣密度減小，形成低氣壓。在近地面，A地空氣上升后向外流出，使A地近地面的空氣密度減小，形成低氣壓；B、C兩地因有下沉氣流，近地面的空氣密度增大，形成高氣壓。此時的等壓面在高壓處會凸起，在低壓處會凹下。

強(qiáng)調(diào)：高壓與低壓是相對同一高度的周圍地區(qū)氣壓而言的。

過渡：此時同一水平面上的氣壓還相等嗎？空氣將會怎樣運(yùn)動？

（3）空氣水平運(yùn)動

近地面B、C兩處氣壓高，A處氣壓低，大氣由B、C處流向A處，高空，則由A處流向B、C兩處。

（過渡）熱力環(huán)流是大氣運(yùn)動的一種最簡單的形式，也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)生環(huán)流。

3.常見的熱力環(huán)流

（1）海陸風(fēng)（投影）（見教材）；（2）山谷風(fēng)（投影）（見教材）；（3）城市熱島環(huán)流（投影）。

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【課堂小結(jié)】

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(yùn)動（空氣垂直運(yùn)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(yùn)動的結(jié)果）→大氣的水平運(yùn)動（風(fēng)）。

（作者單位 江西省南昌市灣里一中）

？誗編輯 陳鮮艷