2.2 大气受热过程和大气运动——大气热力环流 教学设计.docx

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1、大气受热过程和大气运动一一大气热力环流 教学设计教学目标认识等压线和等压面，分析等压面和等压线的疏密和弯曲与气压高低的关系。能阐述大气热力环流的基本原理。了解运用热力环流基本原理解释城市风、山谷风、海陆风的成因。教学重难点认识热力环流在生活中的实例，了解生活中的地理，对生活有用的地理，形成对 地理的好奇心，培养对地理的喜爱。通过实验的方法，解释热力环流的产生原因。（通过模拟实验，再现热力环流的 过程，进一步探究热力环流产生的原因。）通过动画以及讲解的方法，介绍城市风、山谷风和海陆风的具体表现以及产生原 因。从热力环流实验与热力环流原理的联系，形成知识的迁移。微课程设计教学过程设计意图动画导入引

2、起学生 兴趣（活动）画出实睑中气流运动示意图实验视频直观展示 热力环流知 识 构 建知 识 递 进讲解原理【动画展示】大家有没有这样的体验和感受：当你徜徉在海边，总能感受到 海风吹佛的舒适；当你流连于山巅，总能感受山风吹佛的舒畅。你知道“山 风”、“海风”是怎么形成的吗？这就是我们今天学习的主题热力环流。【教师讲解】“地理学上热力环流现象，发生在对流层中，它是大气运动最简 导 单的一种形式。因为在地球表面不同地区的太阳辐射强度不同，所以受热程 入 度不同，因此会发生热力环流。想要了解热力环流，我们先要复习几个物理知识：首先是热胀冷缩，我们需要知道气体受热后体积膨胀，密度减小，遇 冷反之。其次是

3、气压，气压指的是该地单位面积垂直向上延伸到大气层顶的 空气柱总重量，并且气压随高度的升高降低。生活中也存在有许多的热力环 流。那么热力环流如何产生的呢？，请大家看一个小实验。首先我们在一边放置蚊香，并点燃，代表热源。在另一边放置冰豉，代表冷 源。点燃蚊香，请大家观察烟雾流动的方向。我们会发现：蚊香的烟雾在热 源一侧上升，在冷源一侧下沉，下方则由冷源流向热源，上方由装热源流向 冷源，形成一个循环。为什么会形成这样的循环呢？【动画展示】对流层内发生热力环流的根本原因就是地面的热量不平衡，放 眼地球，是太阳辐射能的纬度分布不均，由于太阳直射点在南北回归线之间 移动，因此赤道地区的太阳辐射能量最大，而

4、两极地区的最少。【教师讲解】我们在垂直方向上，可以把空间气压值相同的各点组合起来， 这样构成了气压值不同的面叫做等压面。在理想状态下，大气压随海拔高度 的增加而降低，同一海拔高度处，气压相等，即等压面与海平面平行，大气 处于稳定状态。但地面的冷热不均，破坏了这个状态，引起大气的运动。【动画展示】当A点相对于周围是个热源，BC两点相对于周围是个冷源 时，A点上方空气便会受热膨胀，因此密度变低开始上升，最终导致A点近 地面空气缺失，形成相对低压区，而高空空气汇集，形成相对高压区。同 理，BC两点垂直方向上的空气因为受冷收缩，密度变大便开始下沉，最终导 致BC点近地面空气汇集形成相对高压区，而上空空

5、气缺失形成相对低压 区。这样我们可以看到，原本水平的等压面发生了偏转同一高度，高压 区等压面向上凸起，低压区等压面下凹。动画展示：当A点相对于周围是个热源，BC两点相对于周围是个冷源时1 . A地受热，近地面大气膨胀上升，上空空气密度加大，形成高气压； B、C两地冷却，空气收缩下沉，上空空气密度减小，形成低气压。2 .同时，A地受热，近地面大气膨胀上升，近地面空气密度减小，形成 低气压；B、C两地冷却，空气收缩下沉，近地面空气密度加大，形成 高气压3 .由于同一水平面上产生了气压差异，并且在水平方向上，空气总是从 高气压流向低气压。所以，高空空气就从气压高的A地向气压低的 B、C两地扩散，近地

6、面的空气又从B、C两地流回A地。4 .这样，大气运动最简单的形式热力环流形成了。【教师讲解】我们所说的城市风、山谷风和海陆风，都是在一定区域内形成 的热力环流。城市由于人口众多，地面硬化，工厂众多，以及交通工具和生 活设施排放的废气较多，而成为热岛。城区空气受热膨胀上升，近地面形成 低压区，而郊区温度降低，近地面形成高压区。城郊之间的气压差，使得城 郊之间出现热力环流，这就是城市风。【教师讲解】海陆之间存在热力性质差异，因为海洋的比热容大于陆地，吸 收同样温度的热量，海洋的温度变化小于陆地。因此在海洋地区，白天陆地 的气温高于海洋，空气受热上升近地面形成低压，海洋温度较低，空气遇冷 下沉，形成

7、高压。近地面由海洋吹向陆地，形成海风。夜晚则相反，近地面 陆地为高压，海面为低压，空气由陆地吹向海洋，形成陆风。生 活 实 例动画演示，帮助了 解热力环流过程【教师讲解】山顶和山谷之间也存在热力差异。白天，山顶接受太阳光热比 山谷多，于是山顶上的暖空气不断膨胀上升，在山顶近地面形成低压，山谷 空气收缩下沉，在谷底近地面形成高压，谷底的空气则沿山坡向山顶补充， 这样便在山坡与山谷之间形成一个 热力环流，形成谷风。到了夜间，山顶上 的空气受山顶辐射冷却影响，降温较多，于是山顶空气收缩下沉；而山谷离 地面较远，降温较少，在近地面形成高压，冷空气下沉使空气密度加大，谷 底的空气被迫抬升，并从上面向山顶

8、上空流去，形成与白天相反的热力环 流，称为山风。生活实例中，建议结合真实的情境开展。【活动工城市风（热力环流的表现）（讨论）如果你是该城市的决策者，现在要布局一个化工厂，从保护城市环 境的角度出发，应布局在什么地方较合适？（考虑风向）【活动】：海陆风（热力环流的表现）海滨地区白天：吹夜间：吹煤（L（讨论）1、“夜深人静，无心睡眠，就到海边走走，阵阵海风迎面袭来”这句话对 吗？2、某导演要拍摄一位少女面朝大海，长发被风吹起的场景，选择在什么时 间好呢？【活动】山谷风（热力环流的表现）1、某城市为我国重要的钢铁、化学工业基地，该城工业区、商业、文化及住 宅区的分布如简图所示，住在该城的居民们发现，

9、白天商业、文化和住宅区 的大气污染现象会加剧，每到夜晚则减轻，请分析其原因。2、该城市是新兴工业城市，这里的老居民们说，现在一年中阴天的日子比过 去多了，请分析其现象及原因。【教师回顾】因此我们来总结一下热力环流的形成原因：由于近地面的冷热 不均，导致气流发生垂直运动，进而引起水平方向上的气压差异，使得气流 发生水平运动最终形成热力环流。这里我们还需要明确儿个关键点：总 结 回 顾地区冷/热不均/大气/垂直运动/同一水平而气压差异口第一，气压在垂直方向上的变化永远是随着高度增加而降低。第二，当气流发生垂直方向上的运动后，高空气压高低与近地面相反；等压 线会在高压高处弯曲，低压低处弯曲，我们可以用高高低低的口诀记忆。而 造成大气运动的原因有很多，其中最根本的就是太阳辐射能纬度不均所带来 温度上的差异。同学们，今天的课就到这里结束了。你们都掌握了热力环流的形成原因 和主要知识点了吗？其实除了海陆风、山谷风、城市风，生活中处处存在不总结提炼本节课内 容同尺度的热力环流，你们能找一找生活中还有哪些热力环流吗？让我们下节 课一起来交流讨论吧！