人教版高中地理必修一 2.2《大气受热过程和大气运动》教案

第二单元  地球上的大气

第二节　 大气的受热过程和大气运动

【课程标准】

   运用示意图，说明大气受热过程与热力环流原理，并解释相关现象。

【教学目标】

1.结合具体案例，说明大气受热过程。

2.结合实例，解释和大气受热过程有关的现象。

【教学重难点】

 说明大气的受热过程和大气热力环流原理

【课前准备】

教师准备：课件、学案、投影仪等。

学生准备：结合学案课前预习。

【教学过程】

【新课导入】

清代黄叔儆在《台海使槎录》中，记述了台湾海峡两岸的风向差异：“内地之风，早西晚东，惟台地早东风，午西风…四时皆然。”这里的“内地”指福建，“台地”指台湾。

思考：

为什么台湾海峡两岸风向的日变化相反呢？

这里的风是怎样形成的？

【新课讲授】

一、大气的受热过程

通过问题的设置引导学生带着疑问去探索大气的受热过程。

【问题1】

大气最重要的能量来源是什么？

近地面大气直接的热源，为什么？

读课本P34页找出问题的答案

1.能量来源

大气中的一切物理过程都伴随着能量的转换。

太阳辐射是地球大气最重要的能量来源。

2.辐射类型

学生对照图片说出图中的辐射类型

太阳辐射——短波辐射 ；地面辐射——长波辐射；大气辐射——长波辐射

3.受热过程

展示图片，让学生描述大气的受热过程。（关注学生的语言逻辑与准确性）

【问题】

指出近地面大气直接的热源和大气最重要的能量来源。

（提示：近地面大气直接的热源：地面长波辐射

大气最重要的能量来源：太阳短波辐射）

二、大气对地面的保温作用

自主探究学习，学生阅读课本找解决问题。

【问题2】

大气逆辐射是什么?大气对地面的保温过程?

 读课本P35页找出问题的答案

1.大气逆辐射

结合图片，分析大气逆辐射的作用

对流层中的水汽、二氧化碳等，吸收长波辐射的能力很强。地面的长波辐射极少部分穿过大气，绝大部分被吸收。

大气在增温的同时，也向外辐射长波辐射。大气辐射除一小部分向上射向宇宙空间外，大部分向下射向地面，称为大气逆辐射。

结合图片受热过程，帮助学生理解保温作用的含义。

2.大气对地面的保温作用

大气逆辐射把热量传给地面，这就在一定程度上补偿了地面辐射损失的热量，对地面起到了保温作用。天空有云，特别是浓密的低云时，大气逆辐射更强。

【活动】

说明地球大气的保温作用

地球有大气，而月球没有大气。地球和月球表面的辐射过程如图2.10所示。

1.观察图2.10，找出地球比月球多了哪些辐射途径。

2.说明上述辐射途径对地球昼夜温差的影响。

3.说明月球表面昼夜温度变化比地球表面剧烈得多的原因。

（提示：1.白天：大气对太阳辐射的反射、吸收作用；大气逆辐射；

夜晚：大气吸收地面辐射；大气逆辐射。

2.白天：大气对太阳辐射反射、吸收和散射减弱了到达地面的太阳辐射；

夜晚：大气吸收了地面辐射的同时，又以大气逆辐射的方式将一部分热量返还地面。

使得地表温度变化较为和缓。

3.月球没有大气，白天太阳辐射全部到达月面，使月面迅速升温；夜晚没有大气的保温作用，温度迅速下降。）

三、大气热力环流

通过视频泰国清迈欢度天灯节导入，从日常生活现象着手，激发学生学习兴趣。

基础知识阅读课本，自主探究

【问题】大气运动的根本原因是什么？大气运动的最简单形式是什么？

读课本P36页找出问题的答案

1.定义

结合视频里的现象，帮助学生直观感受热力环流的形成原理。

【实验】通过实验探究热力环流的形成机制

1、试验材料

长方形的玻璃缸(长100CM左右，宽30CM左右，高40CM左右)、胶合板或塑料薄膜、热水一盆、冰块一盆、香、火柴等。

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侧。

②用平整的胶合板或塑料薄膜将玻璃缸上部开口处盖严

③在装冰块的盆上方的胶合板或塑料薄膜的一侧开一个小洞。

④将一束香点燃，放进小洞内。

观察:烟雾在玻璃缸内是如何飘动的?能发现什么规律?

动手画出实验中烟雾产生的环流。

在实验中可以看到热水的烟雾向上运动，冰块的烟雾向下运动，其中的原因是受热不均引起空气的运动。

通过使用动画，教师讲解

【重难点突破】根据实验结论，回答下列问题。

1. 判断a、b、c三地的受热情况。

2. 判断a、b、c三地的气压大小。

3. 判断1、2、3三地的气压大小。

4. 判断a、b、c、1、2、3三地的气压大小。

2.天气特征

回顾前面知识降雨形成的必要条件。

气流垂直运动与天气状况：上升气流容易形成降水，下沉气流往往天气晴朗。

3.城市热岛环流

城市热岛：在静风或微风时，城市中心区气温一般比周围的郊区高。

学生结合生活实例，分析产生城市热岛效应的原因。

①城市人类活动密集，生产、生活释放热量多

②城市建筑高大密集，通风性差，不易散热

③城市下垫面硬化多，绿化少，吸热快

【活动】绘制海陆间大气热力环流示意图

白天，陆地增温快，海洋增温慢;夜晚，陆地降温快，海洋降温慢。海陆风就是海陆间昼夜温度差异引起的大气热力环流。根据大气热力环流的原理，完成下列任务。

1.在图2.13a（见课本）上，按如下步骤完成白天海陆间的大气热大力环流模式图。

(1)标出海洋和陆地温度的高低。

(2)根据海陆温度的高低，画出海洋与海洋上空、陆地与陆地上空气流垂直运动的方向。

(3)根据气流垂直运动的方向，标出海洋、陆地表面气压的高低，再标出海洋、陆地上空气压的高低。(4)画出陆地和海洋之间的大气水平运动的方向，完成热力环流模式图。

2.在图2.13b（见课本）上，按1的步骤完成夜晚海陆间的大气热力环流模式图。

3.分析夏季大气热力环流对滨海地区气温的调节作用。

四、大气的水平运动——风

设置问题，自主探究。读课本P36页找出问题的答案

【问题】气压梯度是什么？水平气压梯度力是什么？风是怎么形成的？

1.水平气压梯度力

【总结】单位距离间的气压差叫做气压梯度。

只要水平面上存在着气压梯度，就产生了促使大气由高气压区流向低气压区的力，这个力称为水平气压梯度力。

在水平气压梯度力的作用下，大气由高气压区向低气压区作水平运动，形成了风。

水平气压梯度力是形成风的直接原因。

影响风向——垂直于等压线，由高压指向低压；影响风速——气压梯度力越大，风速越大；

              反之，风速越小

2.地转偏向力

由于地球自转， 促使在地球上做水平运动的物体运动方向发生偏转的力，称为地转偏向力。风一旦形成，马上就会受到地转偏向力的作用，使风向逐渐偏离气压梯度力的方向。

【归纳】结合受力分析总结规律

在北半球，风向向右偏；在南半球，风向向左偏。

在不受摩擦力的情况下，风向最终与等压线平行。

地转偏向力与风向垂直，只改变风向，不改变风速。

同纬度随物体运动速度增大而增大

水平运动速度一定时，纬度越高，地转偏向力越大

3.摩擦力

结合实验，分析摩擦力特点（通过视频演示实验）（1）方向与运动方向相反

（2）大小取决于地表的粗糙程度

（3）高空大气运动时摩擦力很小，可以忽略

（4）摩擦力对风有阻碍作用，可减小风速。受气压梯度力、地转偏向力与摩擦力的共同作用，近地面大气中的风向与等压线斜交。

【活动】根据等压线判断风力和风向

（1）比较甲、乙两地的气压梯度大小，并说明理由。

（2）在图上画出甲、乙两地的风向。

（3）比较甲、乙两地风速的大小，并说明理由。

（提示：（1）甲＞乙，甲处等压线密集

（3）甲＞乙，因为等压距相同，等压线越密集，水平气压梯度力越大，风速、越大）