备课资料4《冷热不均引起大气运动》
录入者：teacher 人气指数： 次 发布时间：2012年01月13日
第二章第一节 冷热不均引起大气运动
教材分析：大气的运动是重点内容，也是难点内容。教材首先介绍了大气运动的基本形式，然后阐述了热力环流的概念和形成过程，并设置“活动”题来解释城市热岛效应。形成风的直接原因是水平气压梯度力，教材在叙述的基础上，用示图分析来引导学生探究风在三种不同受力情况下风向与等压线的关系，以提高学生分析问题的能力。
教学难点：热力环流形成原理；大气的水平运动——风
教学目标：（1）明确热力环流的概念，理解热力环流形成的原理；（2）掌握水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力对风的影响；（3）能够解释生活中遇到的大气运动现象
教学方法：导、议、讲、练
教学手段：多媒体辅助教学
教学过程：
新课导入：播放节庆日放飞孔明灯的影像资料。“灯内蜡烛燃烧后，孔明灯为什么能升上天空？”（ppt展示问题）
学生活动：思考原因1~2分钟
（创设情境，激发学生兴趣，导入新课）
学生思考后回答内容与空气受热膨胀相关，因势利导，引出所讲内容。
承转过渡：下面我们就来学习大气运动的基本形式——热力环流，共同探究大气为什么运动
板块一：有备而来
1. 知识铺垫。呈现资料：∆气压：单位面积上空空气柱产生的压力单位为百帕（hpa）。
2. 影响气压的因素。高度：地势越高，空气柱越短，加上高层空气稀薄，气压越低，。所以气压随高度增加而减小；温度：同一高度上气压随温度变化而变化。
3. 高气压：中心气压值高于周围气压的区域。低气压：中心气压值低于周围气压的区域
4. 等压线：在同一水平面上气压值相等的点的连线。
5. 等压面：空间气压相同的点组成的面，表示气压的垂直分布情况。
6. 气压差：高压，低压间的差值。
7. 水平气压梯度：同一水平面上单位距离间的气压差。
水平气压梯度力：促使大气由高气压流向低气压的力
学生活动：一位学生朗读，其他同学倾听领悟，结合多媒体图片理解相关概念（对教材内容给予适当的组合、提炼和补充，目的是由浅入深，循序渐进。环环相扣，为学好下面的内容夯实基础）
二.高效课堂
热力环流
教师活动：让学生读课本P33“热力环流”，结合2.8图分析a.当地面受热均匀时等压面是如何分布的？b.地面受热不均时空气会怎样运动？c.简述热力环流形成的过程
学生活动：先自主探究，后合作交流。
教师活动：动画演示“热力环流”过程，地面受热均匀时，同一高度气压相同，所形成的等压面是水平的。三地出现受热差异，空气会怎样运动呢？
学生活动：通过观察，发现A地受热较多，近地面空气膨胀上升；B、C两地受热较少，空气冷却下沉。
教师活动：引导学生总结，地面受热不均，首先出现的是大气的垂直运动。（紧扣导入，让学生分析孔明灯为什么会升上天空）
学生回答内容：空气受热膨胀上升所致。
教师：通过观察多媒体课件，引导学生观察分析——在高空，由于A地空气上升，空气密度与同一高度相比增大，形成高气压；B、C两地空气下沉，上空同一高度空气密度减小，形成低气压。地上空的空气流向B、C两地上空。近地面，A地空气上升后向外流出，这使得A地近地面空气密度减小，形成低压；B、C两地因有下沉气流，近地面空气密度增大，形成高气压，于是，近地面的空气又从B、C两地流回A地，以补充A地上升的空气，从而形成了热力环流。
归纳小结：冷热不均→大气的垂直运动（上升或下沉）→同一水平面产生气压差异→大气的水平运动
（补充内容，教师强调学生注意图2.8等压面发生了怎样的变化，并比较A、C、A’、C’四点气压的大小。
学生活动：通过观察思考得出，同一水平面上，高压的地方等压面向高空凸出，低压的地方等压面向低空凸出，简记为“高高低低”。四点气压大小：C＞A＞A’＞C’
规律总结：等压面的弯曲规律为“高高低低”。
问题探究：a.空气总是由高气压流向低气压的吗？
b.高气压的值一定大于低气压的值吗？
强调：高低压是相对于同一个水平面而言的，同一地点不同高度上的气压值近地面的较高。
学生活动：通过观察思考共同探究出答案：a.在同一水平面上的空气总是由高气压流向低气压；垂直面上不是这样的
b.不一定，在同一地点不同高度近地面低气压的数值高于高空高气压的数值。）
学以致用
大气的水平运动——风
教师活动：让学生读课本P33~P35“大气的水平运动—风”，a.说出图2.9中在只考虑水平气压梯度力的情况下，风向与等压线之间的关系 b.说出图2.10风向与等压线的关系，图2.11风向与等压线的关系。指出图中风向差异的原因
学生：阅读教材，观察思考出示的问题
播放动画：单力情况下风向的变化
教师：在仅受水平气压梯度力的情况下，气压梯度力的方向与等压线、风向与等压线的关系是怎样的？
学生：水平气压梯度力垂直于等压线，有高压指向低压；风向与水平气压梯度力的方向一致，垂直于等压线
教师：这是一种理想的状态，现实中不会存在。由于地球自转，风一旦形成就会受到地转偏向力的影响。北半球向右偏转，南半球向左偏转，下面以北半球为例。
播放动画：二力作用下风向的变化
学生观察动画逐一分析：a.地转偏向力始终与风向的关系如何？b.二力作用下下风向将会如何变化？c.最终稳定的风向与等压线的关系如何？
学生与老师一起分析总结：地转偏向力始终与风向垂直二力作用下风向继续发生偏转，最终稳定风向与等压线平行
教师补充：近地面风还要受到摩擦力的影响
播放动画：风在三力作用下方向变化
引导学生观察分析：a.摩擦力与风向的关系如何？b.最终近地面风向与等压线有什么关系？
结果：a.摩擦力方向与风向相反b.最终近地面风与等压线斜交
一、【设计思想】
（1）热力状况、热力环流、大气水平运动是本章的基础知识。拟在教学过程中，以新课程标准的理念为依据，寻找本课的最佳切入点，采取图示分析法将教材的知识情景化、直观化的展现。
（2）联系生活实际，学习对生活有用的地理。从现实的天气现象出发，引出相应的理论知识，然后运用所学的理论知识去解决实际问题，从而发展学生解决实际问题的能力。
（3）在教师预设问题和活动的引领下，学生进行自主、合作、探究学习，从而帮助学生主动建构知识。
二、【课标分析】
《高中地理课程标准》对本课相应的教学要求是：绘制全球气压带、风带分布示意图，说出气压带、风带的分布、移动规律及其对气候的影响。本课的主要内容“热力环流形成的原理”是达到本条要求的基础知识。剖析课标，其基本要求是：掌握热力环流原理。发展要求是：利用热力环流基本原理解释生活中的大气现象。
三、【教材分析】
本节课教材内容主要通过正文和一幅示意图呈现大气运动形成的原因，等压线、等压面的形成，热力环流的形成。在热力环流的学习过程中，既要用物理知识来理解环流的形成过程中气温、气压的关系，又要具备一定的空间想象力来理解气温、气压与高度的关系。教材的编写明显是建立在初中物理之上的，且是建立在对气温与气压关系已掌握的基础上的。教材没有解释空气受热就上升、冷却要下沉的根本原因，特别是新教材，对热力环流的描述不到二百字，文字基本是对结论的阐述。上课时如不把温度与空气运动方向的关系；温度、高度与气压的关系给学生讲透，学生学的过程就会云里雾里。所以，内容的安排遵循学生的认知规律，循序渐进，前后呼应
四、【学情分析】
地理是一门集物理、数学、化学、生物等知识的综合学科。有些学生，特别是一些女生在初中时就畏惧数理化，空间想象力很差，到高中学地理的难度就可想而知了。有些学生甚至对空气受热膨胀而上升、冷却收缩而下沉也不理解。经常在做题时认为受热要下沉，冷却会上升。“一讲到气温、气压很多学生就傻了”这句话是我们地理老师的口头禅；学生也发出“读理科要是没物理、读文科要是没地理，读书其实也不难”的感慨。
五、【三维目标】
1 知识与技能目标：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 过程与方法目标：通过绘制热力环流图，培养绘图能力；能运用热力环流的基本原理解释生活中的大气现象。
3 情感、态度与价值观目标：亲身经历知识的形成过程，在自主学习与合作交流中激发探究地理问题的兴趣和动机；通过对海陆风、山谷风、城市风等问题的探讨，将所学知识运用于实际。
六、【重难点分析】
1 教学重点：热力环流的形成原理。
2 教学难点：大气上升、下沉运动与等压面的变化。
七、【教学方法】用实验法、特例法突破热力环流的教学难点
八、【教学过程】
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教学
流程
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教师
活动
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学生
活动
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设计意图
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可能出现
的问题
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导
入
新 课
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前面我们学习了大气的受热过程，是从静态的角度来研究大气，大气并不是静止的，而是运动的，所以今天我们一起来学习大气的运动最基本原理————热力环流
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言简
意赅
直奔
主题
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新
课
学
习
（1）
前
言
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阅读教材P29页最后一自然段：（提出问题）：
1、 大气运动的意义是什么？（大气中热量和水汽的输送，以及各种天气变化，都是通过大气运动来实现。）
2、 大气运动的能量来源是什么？（太阳辐射）
3、 大气运动的根本原因是什么？
（地表的冷热不均）
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思 考
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。
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（2）
观 察
实验,得到大气运动的根本原因
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视频播放演示实验：在密闭的玻璃缸中点燃有色烟雾。
提出要求：
1、 观察烟雾在玻璃缸内是如何飘动的？(
2、 用示意图表示出来。
3、 思考为什么会这样。 指导学生画示意图，启发学生归纳原因，并及时评价学生回答。(总结出冷热不均是引起大气运动的根本原因)
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观察过程，画出示意图，思索其成因并课堂归纳。
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突出教学内容的直观性，将抽象的大气运动变得形象直观，让学生感受到大气运动的真实存在。
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问题：对于烟雾飘动的原因认识不准确。
对策：在学生归纳不到位的情况下，教师通过启发提问，指导其进行归纳。（启发提问：空气受热会怎样？其上空气压发生了什么变化？ 低处气压如何变化？）
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（3）过渡
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（叙述）地表获得的太阳辐射不同，造成气温的差异，并导致水平方向上各地间的气压差异，引起大气运动。
今天我们首先来了解大气运动最简单的形式————热力环流，请从30页一直阅读到图2.4完，结合图2.3分析热力环流的形成过程。
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从30页一直阅读到图2.4完，结合图2.3分析热力环流的形成过程
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由直观的实验现象向抽象的大气现象过渡。
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（4）关于热力环流的知识铺垫
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（讲授并板图）气压的产生：气压是空气分子在单位面积上产生的压力。空气分子运动所产生的压力叫气压。按照概念理解：空气分子越多所产生的压力就越大；若空气分子增多，气压就变大；若空气分子减少，气压就变小。
（提出问题）启发学生思考、回顾以下内容：
1、 在垂直方向上，海拔越高，气压如何变化？气压为何会发生这样的变化？【受地球地心引力影响，地球大气绝大部分聚集在低层。所以，导致气压随高度的增加而递减(如上图所示)。】
2、 投影展示课本30页图2.3——a，介绍等压面。（从等高线入手）
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思考、理解气压的产生原因。
联系旧知，思考回顾。
思考、理解等压面的概念。
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通过回顾回答的方式，帮助学生更好的掌握已学习的知识，同时为下一步的探究学习进行知识铺垫。
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垂直方向上气压的变化规律较抽象，学生掌握有一定困难。在学生学有困难时，教师准备板图说明：
等压面与等高线的关系抽象，学生理解可能会出现困难。教师可以引导学生从气压产生的原因方面加以思考。（气压产生的原因：大气分子在单位面积上产生的压力，如果地表受热均匀，海拔高度相同，大气分子的含量理论上是相同的。）
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（5）假设冷热均匀状 态下，无大气运动
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提问：冷热均匀状态，等压面分布有何特点，与地面有什么关系？此时三地的大气处于什么状态？（展示图2.3热力环流的形成A图）
假设地面上有A、B、C三地，用三条线表示等压面（参考本节教材中的“冷热不均引起的大气运动图”），由下往上依次是1010，1005，1000（百帕）。 【假设：在同一水平面上，近地面A、B、C三地空气分子数量都为12个，相应的高空A′、B′、C′，分子数量为7个。（因为同一地点，高度增加气压降低，所以高空分子假设为7个）】
教师小结：冷热均匀状态，同一水平面气压相等，等压面与地面平行。此时三地的大气处于静止状态。
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联系旧知与新概念，加以运用并思考回答。
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（6）
过渡
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那么，地表冷热不均的情况又是怎样的呢？
假设 A地受热，B、C两地遇冷，利用物理学的热胀冷缩的原理分析，A地和B、C两地空气会怎么运动？
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（7）大
气
热
力
环
流
的
过
程
探
索
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展示热力环流的动态过程动画，边展示边抛出问题引导学生分析热力环流的形成过程及其成因。
1、利用多媒体动画展示地表受热不均引起的气压变化。
在前面的假设等压面图中，
所示： 若A地受热，B、C两地冷却，
【补充】一块石头和一块木头同时扔到水里的现象——得到密度小的要上浮，密度大的要下沉。【理解了空气受热膨胀上升、冷却收缩下沉的根本原因。】
结论：A地气体膨胀上升，B和C地气体收缩下沉（根据“热胀冷缩”原理）则A地近地面的空气就膨胀上升，A地的空气分子就要减少，假设上升跑掉的空气分子数是2个，则A地的空气分子减少2个后为11个，高空的A，就多了2个空气分子为9个；近地面B、C冷却空气下沉，假设下沉的分子数也是2个，则B、C两地的分子数增多，从原来的12个变为14个，相应的B，、C，从原来的7个变为5个，根据“空气分子越多所产生的压力就越大”，空气分子数量的变化也就是气压的变化。如A地受热后空气分子减少，就意味着气压变小；B、C两地冷却，空气分子数增多，就意味着气压变大。
学生也很容易比较出同一水平面上气压的大小。即在同一水平面上的A、B、C三地，A地的空气分子数量最少为10个，B、C两地都为14个，故在这个水平面上，A地为低压，B、C两地为高压。这时，要强调在同一水平面上气流从高压流向低压。学生就能理解近地面的气流从B、C流向A地。 在高空的A，、B，、C，这一水平面上，A，空气数为9个，B，、C，都为5个，故A，为高压，B，、C，为低压。气流从A，流向B，、C，。
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总结变化规律。
探究问题、小组讨论、代表发言。
绘制热力环流示意图。
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利用动画，充分发挥多媒体辅助教学的优势，突破难点。
通过一个小小的实验，学生很快理解了空气受热膨胀上升、冷却收缩下沉的根本原因。
这样，很直观的把同一水平面上空气分子数量的变化呈现给了学生。
可直观的比较：气压与高度的关系；气温与气压的关系；同一水平面上高压与气压的比较。都由定性改为定量，抽象变为直观。热力环流的学习难度大大降低。学生即使忘了，看一下图就能记起来。
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（8）实验总结并提出热力环流
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（9）热力环流的三大结论
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1、随海拔高度的增加，气压值在逐渐减少。【B=C>A> A′> B′=C ′】
2、近地面，气温高，气压低；气温低，气压高。近地面气压与高空气压相反。
3、等压面的弯曲方向为“高高低低”
【等压面上凸的地方位高压区，下凹的地方为低压区。（简化为“上凸高压，下凹低压”）】
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在教师启发下，共同总结等压面的特点，理解并笔记。
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通过思路的整理和总结对等压面的特征有一个系统的认识。
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学生对于等压面凹凸的含义会出现理解上的错误。采取对比讲解的方式，使学生正确认识等压面的变化情况。
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（10）热力环流与生活中的大气现象
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1引导学生思考课本第30页“活动”内容，小组合作讨论海陆风的形成，并请小组派代表上台画出。
（1）白天是陆地温度高还是海洋温度高，晚上呢？
（2）根据热力环流原理，在图2.4中画出白天和夜间陆地和海洋之间的大气运动方向，并说出一天之内海岸边何时吹海风，何时吹陆风？
2 、介绍“城市热岛”，提出问题：市区与郊区之间的热力环流是如何进行的？
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，讨论热力环流与两种生活中的大气现象的关系。
了解“热岛效应”，分析市区与郊区的热力环流，并由学生讲解。
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将理论知识与生活实际相结合，提升学生解决实际问题的能力，同时感受知识与现实生活的紧密联系。
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归纳总结
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利用多媒体材料出示本节主要内容：一 热力环流的形成
二 气压的分布规律与等压面的特征
三 热力环流的现实应用
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个人归纳、总结，整理笔记。
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整体把握本节主要内容。
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巩固练习
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多媒体材料出示“热力环流示意图”，读图完成相关问题。
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完成练习，个别学生回答，同学评价。
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检查学生学习效果，锻炼知识的迁移能力。
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