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热力环流教学设计.doc


《热力环流》教学设计
江苏省大港中学 刘素英联系电话: 13921593860 通信地址:镇江市丹徒新区龙山路 108 号 邮 编: 212028

一、教学准备:
(一).学情分析 我校是一所农村住宿制学校, 学生基本上都在学校, 缺乏直接体会和感悟, 加上学生原初中地理的学习乃至高中其他文科知识的学习有很大的不同, 学生学 习存在较多的问题高一新生的物理基础知识还不是十分好,要理解“热力环流” 的形成必须掌握物理学习中有关“大气受热不同对气压的影响”的相关知识。常 言道:“牵牛要牵牛鼻子。”要突破教学难点,就要抓住关键,搞好关键知识的 教学,在学习过程中,学生通过具体实验和例子的分析来理解“热力环流”可以 达到事半功倍的学习效果。 (二).教材分析 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。 (三)、设计理念 课程注重与实际相结合,要求学生在分析地理事实的基础上,逐步学会运用 基本的原理探究地理过程、地理成因以及地理规律等。教师在教学的过程中通过 选用联系学生实际的素材来实现教学目的,包括选择学生熟悉的地理事象,学生 生活中遇到的地理问题,符合学生兴趣和年龄特征的地理问题等。教师在设计教 学时要充分考虑高中学生的心理发展规律和不同的学习需要, 积极探索和运用自 主学习、合作学习、探究学习等学习方式,提高学生分析解决地理问题的能力。 (四)、教学目标 1、知识和技能 (1)大气运动的最简单形式——热力环流的形成原理。 (2) 运用热力环流实验来观察热力环流的形成过程,分析实际生活中的一些地理 现象,将所学的知识运用于实际,服务于社会。 2、过程和方法 尝试从学习和生活中发现地理问题,提出探究方案,自主学习或是与他人合 作,提出解决问题的对策。 3、情感态度和价值观 激发学生探究地理问题的兴趣和动机,养成求真、求实的科学态度。 (五)、教学重点和难点
热力环流形成的基本原理
1

(六)、过程与方法
情境创设法,学生自主学习,小组合作实验探究热力环流、

(七)学生预习:有什么的实验或事例能够说明热力环流 课交流)

?(由组长负责

,上

二、教学过程
(一)情景问题引入

创设情境: 介绍生活中的事例:设计意图: ( 良好的开端是成功的一半,
此设计能有效地激发学生学习的兴趣。以此来激发学生的好奇心和求知欲,并 引入本知识点的教学。) 让学生设计一则洗发露的广告, 情境: 一位女明星用了洗发露后, 来到海边, 为了展示愉悦的心情下阵阵海风吹拂柔顺的长发,达到长发飘瓢的效果,是选择 白天 还是晚上? 设疑:风是怎么形成的?为什么白天 和晚上效果不一样?为了回答上述问 题,我们来做一个实验(设计意图:把学生的设计让学生亲自动手做,这种把抽 象知识变成快乐的探究的实验课能使学生通过自己的动手实验,认识和掌握知 识,还能体验到知识的形成过程,并学会应用所学知识去解决实际问题,从而 达到提高分析、归纳和解决问题的能力) 实验用材:①长方形的玻璃缸(长 100 厘米。宽 30 厘米,高 40 厘米)②胶 合板(一侧开有一个小洞)或塑料薄膜③一盆热水④一盆冰块⑤一束香⑥火柴 学生 6 人一组分组实验 实验用材:①长方形的玻璃缸(长 100 厘米。宽 30 厘米,高 40 厘米)②胶 合板(一侧开有一个小洞)或塑料薄膜③一盆热水④一盆冰块⑤一束香⑥火柴 1、实验记录 实验步骤 (1)把一盆热水和一盆冰块分别放入玻璃 缸内的两侧 (2)盖上胶合板,有孔的一侧对着冰盆 观察实验现象

2

(3)点燃香,垂直从小孔插入适当深度, 观察烟的运动情况。

2、实验结论 冰盆之上 的烟

垂 直 方 向 上

冰盆之 上的烟 盆口处 上空

水 平 方 向 上

实验结论:通过本实验,可观察到:在垂直于冰盆之上的烟呈下沉运动,并 流向热水盆一侧,流到热水盆一侧后呈上升运动,证明由于地区间的冷热不均引 起了大气的环流。引出热力环流的概念: 冷热不均会造成气流的运动。这种环流叫热力环流。提问:还也哪些实验或 事例说明热力环流现象。 让小组代表上来交流课前布置的热力环流的实验设计方 案或事例
老师时而穿针引线,巧妙点拨,适时评价,促使学生在交流鼓励学生学习方法多样化

(设计理念:体现新课程倡导的自主、探究, 尊重学生的个性,鼓励学生学习
方法多样化,在思想的碰撞中,得到教育,受到启迪,达到了让学生追求真理、勇于实践的 科学精神)

方法一: 。 1、实验用材:大烧杯(1 个) ,铁架台(1 个) ,酒精灯(1 个) ,水。 2、实验步骤: (1)把装了清水的大烧杯置于铁架台上,用酒精灯加热水。 (2)观察烧杯中沸腾的开水情况,中间水向上冒,烧杯边的水往 下沉。 3、实验结论:通过本实验,可以证明由于冷热不均而形成热力环流。

3

方法二: 1、实验用材:一小堆纸,火柴,铁板 2、实验步骤: (1)在室外安全的地方,放置一块铁板,再在铁板上放置一 小堆纸,并用火柴点燃。 (2)注间观察纸片和灰烬显示出的空气流动路线,即纸片和灰烬 从火堆上升,在空中流向四周,又从火堆四周下沉,然后又进入火堆。 3、实验结论:通过本实验,可以证明由于地面的冷热不均而形成了空气的 环流运动,即热力环流。 有的同学列举白天上山时风和晚上不一样; 有的同学通过室内外温差的原理 验证空气由高气压向低气压运动的原理;有的同学分别测定了市区和郊区的气 温,来验证城市风的形成过程。 师生分析归纳热力环流的过程。
A′ B′

A(热)

B(冷)

(二)原理分析 引导学生自学教材 38 页文字和图(6 分钟),并给出思考题: 假设地表冷热均一时,高度和气压的关系? 1、假设地表冷热均一时的情况,气压随高度的增加而递减。(老师引导学生探 究成因: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(如下图所示)为了直观分析标出数 高空
955hpa 975hpa 995pa

近地面
4

1015hpa

A

B

2.假设地表冷热不均一时的情况,引导学生分析探究,A、B 的大气状态会发生 什么变化?(根据“热胀冷缩”原理)

A′

B′

A(热)

B(冷)

(1)引导学生分析同一水平面上(近地面、高空)的空气密度是否还相同? 让学生思考讨论填写下表:

垂 直 方 向 上

( 填 写 上 升 或 下 沉 )

A(受 热)

B (遇 冷)

水 平 方 向 上

近 地 面 大 气 密 度

( 填 写 增 大 减 少 )

A (热)

B(冷) A ′ (热)

高 空 大 气 密 度


填 写 增 大 减 少 )

B′ 冷

(2)引导学生分析同一水平面上(近地面、高空)这种空气密度差异会导致各 点气压如何变化?这种空气气压差异会导致空气是如何流动的?

5

让学生思
水 平 方 向 上 近 地 面 气 压 ( 填 写 增 大 减 少 )
A(热)

B(冷)

空气流动方向 填 A→B 或 B→A

高 空 气 压

( 填 写 增 大 减 少 )

A



(热)


B′ 冷

出 结 论: 同

空气流动方向 填 A′→B′或 B′→A′

一水平面上,空气从高压区流向低压区,于是就形成了风。 (3)学生活动:(1) 把 A B CA′BC′四点气压按由大到小的顺序排序 (2)引导学生画出(图一)的上升或下沉的箭头并标出高压 和低压?
B′ A′ C′

图 一

B冷

A热

C冷

预设答案:
B′低压 950 A′高压 960 Cˊ低压

高压

低压
6

B冷

A热

C冷

A B CA′BC′四点气压按由大到小的顺序排序:B=C>A>A′>B′=Cˊ

强调重点:
①热力环流发生的顺序: 地面冷热不均→大气垂直运动上升或下沉→同一水 平面气压差异(近地面热处为低压,冷处为高压;高空相反)→水平运动(同一 水平面上高压流向低压) 。 ②热力环流引起的大气运动总是先垂直后水平。 ③高气压和低气压是指同一水平高度的气压状况; 同一地点在垂直方向上永 远是近地面气压大于高空气压。

突破难点:
大气的运动比较抽象,但它们和水都属于流体,在运动规律上有一定的相似 性,在教学中可以用水从高处流向低处来比喻大气从高压流向低压。 (三)学以致用,研究性学习 设计意图:学生作为一种活生生的力量,带着自己的知识、经验、思考、灵感、 兴致参与课堂活动,并成为课堂教学不可分割的一部分,从而使课堂教学呈现 丰富性、多变性和复杂性 1. 提问:课前提出的问题: 让学生设计一则洗发露的广告,情境:一位女 明星用了洗发露后, 来到海边, 为了展示愉悦的心情下阵阵海风吹拂柔顺的长发, 达到长发飘瓢的效果,是选择白天 还是晚上? 学生回答:白天。解释成因:海陆风 预设答案:由于海陆热力差异,陆地热容量小,白天获得太阳辐射,近地面 的陆地要比同一纬度的海洋增温快,气温要比海上高,空气膨胀上升,形成低气 压;海洋上因气温低产生下沉气流,形成高气压。陆地与海洋形成了热力环流, 在水平气压梯度力作用下使近地面空气由海洋吹向大陆,形成海风;夜间与白天 的热力作用相反,近地面形成陆风。热力环流形式如右图所示。 让学生上黑板画

海陆风

7

分组讨论的形式学习两个案例: 讨论“山谷风”和“城市风” 。让 学生画出“山谷风”预设答案: 山谷风:

山谷风

白天,山地是伸入到大气中的一个热源,使山坡上的空气离地面较近增温较 多,而山谷上空同高度的空气因离地面较远增温较少,因此山坡上的暖空气在垂 直方向上不断上升,山谷下沉,水平方向上高空气流从山坡上空流向山谷上空, 谷底的空气沿着山坡向山顶补充,形成热力环流(如左图) ,下层由谷底吹向山 坡的暖空气称为谷风。夜间因山坡空气迅速冷却降温较多,而谷地上空同高度的 空气因离地面较远,降温较少,于是山坡上的冷空气固密度大,沿坡面下滑,流 入谷地,形成山风,谷底的空气上升,形成与白天相反的热力环流(如右图) , 形成山谷风。

城市

郊区

城市风:

城市风环流则是由于城市的“热岛效应”(城市工业、居民、交通等释放大 量的人为热)而使得城市温度比郊区高而形成的高空城市大气吹向郊区,近地面
8

大气由郊区吹向城市的环流。城市规划时,为减轻大气污染:污染严重的工业企 业布置在城市风的下沉距离之外,避免污染物从近地面流向城市;将卫星城建在 城市风环流之外,避免相互污染。 (四)课堂练习: 1、下图中商业区和住宅区的居民发现,当地每天大气污染的程度有明显的日变 化, 试分析讨论当地大气污染的日变化特点, 由于资金的原因, 该城市的工业区、 商业、文化及住宅区的布局暂时不能作大规模调整。在这种情况下,怎样减轻商 业、文化及住宅区所受的大气污染?

2、下图为平原上的某城市及郊区气象资料示意图,读图回答下列问题。

在此等值线分布状态下.下列现象正确的是 ①近地面气压值是城市低于郊区 城市受下沉气流的控制 A.①④ ②近地面的风是从城市吹向郊区 ③

④城市形成“热岛效应”和“雨岛效应” C.①② D.②③

B.②④

3、下图中阴影部分表示林地,空白部分表示均质裸地。 若此时反映的是北半球中纬度某地区的冬季情况,据图 分析完成(1)—(2)题。 (1)图中 B、D 两处的风向分别是 A.西北风和东南风 B.西风和东风 C.东南风和西北风 D.西南风和东北风

9


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