熱力環(huán)流立體模型的制作

陳道華

（重慶市第七中學(xué)校）

【制作背景】

在地理教學(xué)中有一些抽象的知識學(xué)生難以理解，如高中地理必修一大氣的熱狀況中熱力環(huán)流與大氣水平運(yùn)動的知識。學(xué)生掌握該知識有兩大難點(diǎn)：一是熱力環(huán)流側(cè)視圖中高低氣壓中心的判讀和大氣循環(huán)方向；二是由側(cè)視圖中垂直方向上等壓面分布與變化過渡到平面圖中同一水平方向上的等壓線的分布與變化。本教具制作的目的就是為學(xué)生建構(gòu)三維立體空間，加強(qiáng)學(xué)生直觀感受，加深學(xué)生對熱力環(huán)流的理解和掌握。

【制作材料】

圓形木棍（8×300 mm）、磁釘、磁片（白、藍(lán)、黃）；KT板、塑料玻璃、502膠水、木工鑿等。

【制作原理】

根據(jù)冷熱不均引起大氣垂直運(yùn)動，大氣垂直運(yùn)動使同一水平面產(chǎn)生氣壓差,導(dǎo)致等壓面彎曲，進(jìn)而產(chǎn)生大氣水平運(yùn)動這一原理而制作了熱力環(huán)流立體模型。

【制作過程】

1.制作立體模型的主體構(gòu)件：用木工鑿將4木棍鑿出母榫（每根木棍鑿四個孔），8棍木棍兩頭制作公榫（見圖1）。

2.模型主體結(jié)構(gòu)組裝：將8棍公榫插入4根母榫之中，用502膠水固定。上下再各用5根木棍并行排列表示水平上氣壓高低變化的等壓線，正前方用木棍居中固定（見圖2）。并打印高空和低空氣壓值貼于后側(cè)，用于表現(xiàn)水平方向上氣壓值的變化（圖3、圖4）。

3.用深藍(lán)色和黃色磁片剪成直徑為6 mm的圓形各3個分別貼于上下相應(yīng)位置（見圖5），便于學(xué)生活動時選擇高低空水平方向上高低氣壓中心位置。將白色磁片剪成寬約2 mm的條狀貼于正面木棍上（見圖5），便于學(xué)生選擇大氣流動的方向。

4.用有一定厚度的KT板制作直徑為6 mm的圓盤6個，打印直徑為6 mm紅色文字“高”、藍(lán)色文字“低”各3個貼于圓盤之上；用淺藍(lán)磁片貼于KT板之上后裁剪7個2×8 mm的箭頭。在“高”“低”圓盤和箭頭背面嵌入磁釘，增強(qiáng)其對木棍上的磁片的吸附作用（見圖6）。

5.制作等壓面：將兩張塑料玻璃彎曲貼于上下兩端（見圖7）并用502膠水固定。上下兩張塑料玻璃彎曲方向應(yīng)相反，表示高空和低空的等壓面反向彎曲狀況。

【課堂應(yīng)用】

1.根據(jù)等壓面彎曲狀況判斷高、低氣壓中心的位置并放置“高”“低”圓盤。

2.根據(jù)水平方向上氣壓分布狀況請學(xué)生判斷大氣水平運(yùn)動方向并放置箭頭。

3.根據(jù)大氣水平運(yùn)動方向請學(xué)生判斷大氣垂直運(yùn)動方向并放置箭頭。

4.根據(jù)大氣垂直運(yùn)動請同學(xué)推斷近地面水平方向上受熱狀況（冷、熱相對位置）。

5.講授大氣水平運(yùn)動（風(fēng)）之時，可先讓學(xué)生側(cè)面觀察氣壓狀況，再從側(cè)視過渡俯視觀察水平方向上氣壓值的變化情況，并畫出水平氣壓梯度力。通過制作可培養(yǎng)學(xué)生的立體思維能力和空間想象能力，突破教學(xué)難點(diǎn)。