《冷热不均引起大气运动》教学设计

夏菁

【教材分析】

本节课是必修一第二章第一节第二课时，主要内容是大气受热不均形成热力环流及热力环流的应用。本课内容比较抽象，看不见摸不着，课本用探究实践来帮助学生理解。不过该探究实验不易操作，实验结果难以预测，需要视频资料加以补充。课本对热力环流用大段文字描述，描写详细，但热力环流是一个动态的过程，需要借助多媒体演示，帮助学生建立动态的热力环流概念。

【学情分析】

本节第一节课时学生已有必备的相关知识技能基础，如物体的热胀冷缩性质，太阳辐射的纬度分布不均等。但大气看不见摸不着，学生很难理解大气的运动及其运动原因。为此新版课本加入了探究实验，该实验能很好地帮助学生直观的认识大气的运动。热力环流对于高一同学们来说是比较陌生的，专业性强，这对于高一学生来讲是一个难点，不宜以平白直叙讲解的方式来教授。可以将复杂的过程分解为几个简单的过程分别图示讲解，这样同学们比较容易接受。

【三维目标】

1.知识与技能

①理解冷热不均是引起大气运动的根本原因；掌握热力环流原理；②理解等压面的凹凸与气压高低的对应规律。

2.过程与方法

①通过绘制热力环流图，培养学生的绘图能力，②能运用热力环流的基本原理解释实际现象，如城市与郊区、海陆风、山谷风等。

3.情感、态度与价值观

①通过对“城市热岛效应”的分析，增强学生的环保意识；②学会做热力环流的小实验。

【教学重点、难点】

1.教学重点：热力环流的形成过程，运用热力环流原理分析绘制山谷风、海陆风、城市风形成。

2.教学难点：冷热不均引起气压高低变化和等压面弯曲的凹凸变化规律。

【教学过程】

一、情景导入

提问两个问题请同学们回答：

（1）全球各个纬度间获得的太阳辐射能的分布规律是什么？

（2）既然低纬度获得热量多，高纬度获得的热量少，为什么低纬度地区没有越来越热，高纬度地区没有越来越冷呢？

教师：地球周围的大气就好像一部巨大的机器，日夜不停地运动着。它的运动形式多种多样，范围有大有小，正是这种不停的大气运动，形成了地球上不同地区的天气和气候。那么，大气为什么会运动，它是怎样运动的呢？

1.探究实验

学生活动：采用小组合作方式活动，形成热力环流的感性认识。

2.实验步骤

①将一盆热水和一盆冰块分别放置在玻璃缸的两端；②用塑料薄膜将玻璃缸上部开口处盖严；③在塑料薄膜的（装冰块的盆上方）开一个小洞；④将一束香点燃，放进小洞内。

3.思考

①观察：烟的运动方向；②思考问题：大气（烟）运动的原因是什么？

4.学生观察得出结论

通过实验可以看出，烟雾在玻璃缸内先由小洞向下，然后又由装冰块的盆飘向盛热水的盆，由热水盆向上，后又飘向冰块盆的上方，形成闭合的一圈，完成一个环流。这种由地面冷热不均而形成的空气环流，称为热力环流。

二、学习新课

1.热力环流

（1）热力环流的概念

由地面冷热不均而形成的空气环流，称为热力环流，是大气运动最简单的形式。

（2）大气运动的根本原因

各纬度间获得的太阳辐射能多少不均，造成高低维地区地面的冷热不均。

（3）大气运动的基本形式

垂直运动和水平运动，两种形式的综合是热力环流。

2.热力环流的形成过程

（讲解前先补充几个概念：气压、等压面）

（观看Flash动画——热力环流）

（1）原始状态

假设地面受热情况是均匀的时候，在同一高度空气密度相同吗？空气会不会运动起来？（右图）

A、B、C三地气温相等，气压相同，大气处于静止状态。

（过渡）实际上各地受热是不均的

（2）空气垂直运动读图思考：①A、B、C三地的近地面空气怎样运动？

②A、B、C三地的近地面和高空空气密度发生了怎样的变化？

③A、B、C三地的近地面和高空的气压又发生了怎样的变化？

④此时的等压面将如何变化？

教师讲解：

A地受热多，B、C两地受热少，A地近地面空气受热膨胀上升，到上空聚积起来，使上空的空气密度增大，形成高气压；B、C两地的空气冷却收缩下沉，上空的空气密度减小，形成低气压。在近地面，A地空气上升后向外流出，使A地近地面的空气密度减小，形成低气压；B、C两地因有下沉气流，近地面的空气密度增大，形成高气压。此时的等压面在高压处会凸起，在低压处会凹下。

强调：高压与低压是相对同一高度的周围地区气压而言的。

过渡：此时同一水平面上的气压还相等吗？空气将会怎样运动？

（3）空气水平运动

近地面B、C两处气压高，A处气压低，大气由B、C处流向A处，高空，则由A处流向B、C两处。

（过渡）热力环流是大气运动的一种最简单的形式，也是一种常见的自然现象。在一定条件下，地表的冷热差异会产生环流。

3.常见的热力环流

（1）海陆风（投影）（见教材）；（2）山谷风（投影）（见教材）；（3）城市热岛环流（投影）。

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【课堂小结】

近地面空气的受热或冷却（气温差异是原因）→引起气流的上升或下沉运动（空气垂直运动是气温差异的结果）→导致气压的差异（水平气压梯度是空气垂直运动的结果）→大气的水平运动（风）。

（作者单位 江西省南昌市湾里一中）

？誗编辑 陈鲜艳