《2.1冷热不均引起大气运动》 教学设计

第一节 冷热不均引起大气运动

三维目标 知识与技能

1.明确大气的热量来源，即导致大气运动的能量来源，使学生能运用图示说明大气的受热过程。

2.能阐述大气温室效应及其作用、大气热力环流等基本原理。 过程与方法

1.通过探讨使学生理解“太阳暖大地、大地暖大气、大气还大地”的原理。 2.利用示意图分析归纳大气的“温室效应”。 3.通过实验活动理解热力环流的原理。 情感、态度与价值观

树立辩证唯物主义观念，增强大气环境保护意识。 教学重点

1.地面是大气的直接热源。

2.分析热力环流形成的过程与方法。 教学难点

1.大气受热过程。 2.热力环流。

教具准备 课件、投影仪、补充材料 课时安排 1课时 教学过程 ［新课导入］

师：我们在第一章中学习了地球的圈层结构，探索了内部圈层，也了解了外部圈层，地球的外部圈层有哪几个呢？

生：大气圈、水圈、生物圈。

师：大气圈作为地理圈层之一对于人类生存的意义重大。从今天开始，我们来学习——第二章 地球上的大气。

（板书）第二章 地球上的大气

师：太阳辐射既能到达地球表面，又能到达月球表面，但是月球表面白天的温度可高达127 ℃，夜晚则降至－183 ℃。而地球的昼夜温差要小得多，这是为什么呢？这是因为地球上有厚厚的大气层而月球没有。我们就先从大气的受热过程学起。

（板书）第一节 冷热不均引起大气运动 一、大气的受热过程

师：地球上的能量主要是从哪儿获得的？ 生：太阳。

师：我们知道万物生长靠太阳，这说明了太阳光热的重要性，而且太阳辐射能也是地球大气最重要的能量来源。那么太阳辐射穿过大气层的过程是怎样的呢？

参照教材30页图2.1——地面辐射使大气增温示意图画简单图示（引导学生观察、分析） 生：大部分太阳辐射能够穿透大气层到达地面。

师：很好。地面吸收太阳辐射而使地面增温，所以，太阳是地面的直接热源；同时地面向外释放能量。

（板书）太阳暖大地

（学生读书）教材30页页脚处的说明

师：根据教材30页页脚处的说明可知，物体的温度越高，辐射中最强部分的波长越短；物体温度越低，辐射中最强部分的波长越长。太阳表面温度达到6000 K，所以太阳辐射为短波辐射，而地面温度远远低于太阳表面温度，所以地面辐射属于长波辐射。同样，大气辐射、人体辐射等也属于长波辐射。

那么地面辐射被谁吸收了呢？ 生：大气层。

师：正确。近地面大气中的CO2和H2O，能够强烈吸收地面长波辐射而增温，吸收率75%～95%，近地面大气又以对流、传导等方式，层层向上传递热量、贮存能量。所以，地面是近地面大气主要的直接热源。请问大气这种受热的过程有什么意义呢？

生：大气受热的过程影响着大气的热状况、温度分布和变化，制约着大气运动状态。 师：刚才通过学习，我们知道了谁是近地面大气主要的直接热源？ 生：地面。

（板书）大地暖大气 （活动）教材P31活动1 参照P31图2.2画图并讲解

师：下面我们再来看看大气增温后会出现什么样的情况，大家一起做一个活动。

大气在增温的同时，也向外释放红外线长波辐射。大气辐射的一小部分向上射向宇

宙空间外，大部分向下射向地面，其方向与地面辐射正好相反，故称为大气逆辐射。所以，大气以大气逆辐射的形式将热量还给了地面，对地面起了什么作用?

生：从而完成了大气的保温作用。

师：非常好。地球表面及大气层里保存着的这部分热量，成为在地理环境里发生许多自然现象及其过程的能量源泉。

（板书）大气还地面 师：（引导学生合作探究学习）再看第2题。为什么月球表面昼夜温差比地球表面昼夜间的温差剧烈得多？

生：地球上有大气层，由于大气的削弱作用，使地球的白昼温度不高；由于大气的保温作用，使地球的夜晚温度不会过低。

师：地球大气对太阳辐射的削弱作用表现在吸收、反射和散射三个方面（可做扩展）。通过这三种削弱作用，使太阳辐射只有一半左右能穿透大气层到达地面。这是地面增温的主要能量来源。所以地球的白昼温度不高。另外，大气吸收地面辐射的能力很强，可将地面辐射的绝大部分能量储存在大气中，同时大气逆辐射又在一定程度上补偿了地面辐射损失的热量，从而起到了对地面的保温作用。地球大气对太阳辐射的削弱作用和对地面的保温作用，既降低了白天的最高气温，又提高了夜间的最低气温，从而减小了气温日较差。

月球上没有大气层，白天太阳辐射全部到达月球表面，使月球表面温度迅速升高。夜晚，

月球表面辐射强烈，没有大气对月球表面的保温作用，温度下降速度很快。再加上月球昼夜交替周期比地球长，所以月面温度昼夜变化比地球剧烈得多。

通过刚才的学习，我们知道了大气的受热过程。即首先是太阳辐射使地面增温，“太阳暖地面”；接下来是地面辐射使大气增温，“地面暖大气”；最后是大气逆辐射使地面保温，“大气还地面”。 （承转）地球表面高低纬度间获得的太阳辐射是不同的，高低纬度间大气获得的热量也就不相同。热胀冷缩是大气十分显著的物理特性，地球表面高低纬度间的大气存在着热量和温度的差异，必然引起大气的运动。因此太阳辐射能的纬度分布不均，造成高低纬度间的温度差异，这是大气运动的根本原因。大气运动能输送大气中的热量和水汽，引起各种天气变化。

（板书）二、热力环流

师：下面我们分组做一个实验。 （活动）P32活动2

实验用品的准备：长方形的玻璃缸（长100 cm，宽30 cm，高40 cm左右），塑料薄膜，一盆热水，一盆冰块，一束香，火柴等。

（投影）活动步骤：

（1）将一盆热水和一盆冰块分别放置在玻璃缸的两端。 （2）用平整的塑料薄膜将玻璃缸上部开口处盖严。

（3）在塑料薄膜的一侧（装冰块的盆上方）开一个小洞。 （4）将一束香点燃，放进小洞内。

（同时投影）观察烟雾在玻璃缸内是如何飘动的。问题：你发现了什么规律？由实验可以得出什么样的结论？（引导学生提炼此实验过程和结论，从中抽象出一般规律）

生：香的烟雾先下沉，从装冰块的盆向装有热水的盆飘动，然后在装有热水的盆向上升起，最后飘向装冰块的盆的上方，形成一个循环。结论是：地面冷热不均带来空气环流。

师：非常好。请大家看投影（引导学生分析，完成热力环流形成的简图） （投影）

师：（1）如果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。 （根据讲解完成热力环流形成的简图）

（板书）

大家分析得很准确。在热力环流中谈到的高压与低压都是指同一水平面上不同的地方相比较而言。在理解热力环流时，还要注意以下几点：（1）近地面与高空的气压分布状况正好相反；（2）大气的水平运动：总是由高压指向低压；（3）大气的垂直运动：近地面冷—气压高—气流下沉；近地面热—气压低—气流上升；（4）“热力环流”是大气运动中最简单的形式。

板书设计

第一节 冷热不均引起大气运动 一、大气的受热过程

二、热力环流

第二课时

三维目标 知识与技能

1.理解水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力对风向的影响，能运用图示解释风的形成。 2.培养学生理论联系实际并且能用理论知识指导实践的能力。 过程与方法

理论联系实际，促进对“风的形成”的理解，学会在等压线图上判断某一地的风向。 情感、态度与价值观

树立辩证唯物主义观念，增强大气环境保护意识。 教学重点

近地面风向确定方法。 教学难点

地转偏向力对大气运动方向的影响。 教具准备 投影仪、补充材料 课时安排 2课时 教学过程

［新课导入］

上节课我们学习了大气受热过程和热力环流（可简要复习一下上节课内容）。热力环流是自然界常见的一个自然现象，请你注意观察和思考自己身边热力环流的实际例子。海陆风是热力环流在自然界的具体体现。下面请你利用热力环流的原理，完成教材P33活动3。

（投影）活动3（活动设计中注意让学生动手和动脑，通过探究式学习，对海滨地区陆风、海风对气温调节的作用得出自己的结论）

生：（1）白天陆地气温比海洋高，因此陆地上为低气压，海洋上为高气压。夜间的情况正好相反。据此，图2.4A：陆——低，海——高；图2.4B：陆——高，海——低。

（2）风从高气压吹向低气压。据此，一日之内，白天风从海洋吹向陆地；夜晚风从陆地吹向海洋。

（4）白天来自海洋的风比较凉爽湿润，对滨海地区能够起到降温的作用；夜晚来自陆地的风比较温热干燥，对滨海地区能够起到增温的作用。海陆风共同作用的结果是使滨海地区的气温日较差较小。

师：答得非常准确。 （投影）海陆风

海陆热力性质不同，海洋热容量大，陆地热容量小，因此海洋升温降温较慢，陆地升温降温则较快。

白天：陆地受热升温较快，海洋受热升温较慢，从而产生了冷热差异，近地面风由海洋吹向陆地。夜晚：陆地降温较快，海洋降温较慢，从而产生了冷热差异，近地面风由陆地吹