1.能夠運(yùn)用示意圖說明大氣的受熱過程和保溫作用的基本原理。
2.學(xué)會(huì)運(yùn)用示意圖理解大氣熱力環(huán)流的過程,并能運(yùn)用其原理解釋海陸風(fēng)、城市熱島效應(yīng)等地理現(xiàn)象。
教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn):
1. 大氣的受熱過程
2. 熱力環(huán)流中大氣的運(yùn)動(dòng)過程
教學(xué)方法:講授法、圖表分析法
教學(xué)課時(shí):3課時(shí)
第三課時(shí)
【復(fù)習(xí)舊課】
1.大氣環(huán)流形成的根本原因是什么?
2.說說城市風(fēng)、山谷風(fēng)、海陸風(fēng)的風(fēng)向及變化。
【學(xué)生回答】略
【引入新課】
通過上節(jié)課的學(xué)習(xí)已經(jīng)知道,大氣運(yùn)動(dòng)有兩種基本形式;水平運(yùn)動(dòng)和垂直運(yùn)動(dòng),其中對(duì)我們影響最大的是大氣的水平運(yùn)動(dòng),也就是風(fēng)。今天我們專門來學(xué)習(xí)它。
【板書】三、大氣的水平運(yùn)動(dòng)──風(fēng)
【講授新課】
【指導(dǎo)讀書】請(qǐng)同學(xué)們閱讀教材P3334內(nèi)容,思考回答:
1.形成風(fēng)的直接原因是什么?
2.受哪個(gè)力的作用下,風(fēng)向與等壓線是平行的?這種風(fēng)向在什么地方存在?
3.嘗試說明風(fēng)的形成過程及其風(fēng)在不同力的作用下,風(fēng)向的變化情況。
【學(xué)生回答】略
【總結(jié)講解】
【板書】(一)作用力
1.水平氣壓梯度力──形成風(fēng)的直接原因
(1)氣壓梯度:?jiǎn)挝痪嚯x間的氣壓差。
(2)水平氣壓梯度力:促使大氣由高氣壓區(qū)流向低氣壓區(qū)的力。
方向:垂直于等壓線,由高壓指向低壓;
大?。号c氣壓梯度成正比;
【板書】2.水平地轉(zhuǎn)偏向力──只改變風(fēng)向,不改變風(fēng)速
(1)方向:北半球右偏、南半球左偏;
(2)判定:
(北半球)背風(fēng)而立,高壓在右,低壓在左。
(南半球)背風(fēng)而立,高壓在左,低壓在右。
【板書】3.摩擦力──既改變風(fēng)向,又改變風(fēng)速
(1)方向:與運(yùn)動(dòng)方向相反
(2)可以減小風(fēng)速
【小結(jié)】三個(gè)力與風(fēng)向的關(guān)系
作用在大氣上的力 | 力的方向 | 風(fēng)向 |
水平氣壓梯度力 | 垂直于等壓線,由高壓指向低壓 | 一個(gè)力作用時(shí),垂直于等壓線,由高壓指向低壓 |
水平地轉(zhuǎn)偏向力 | 垂直于風(fēng)向,北半球右偏,南半球左偏 | 二個(gè)力平衡時(shí),平等于等壓線,(北半球)背風(fēng)而立,高壓在右,低壓在左 |
摩擦力 | 與風(fēng)向相反 | 三個(gè)力共同作用時(shí),與等壓線斜交,(北半球)背風(fēng)而立,高壓在右,低壓在左 |
【討論】我們剛才介紹了影響大氣的水平運(yùn)動(dòng)──風(fēng)的三種作用力,請(qǐng)大家思考是否所有位置的風(fēng)都受到這三種力的影響呢?
【學(xué)生回答】略
【總結(jié)過渡】剛才同學(xué)們回答的很好,在不同的部位影響大氣運(yùn)動(dòng)的作用力有差別,從而形成了各個(gè)不同部位的風(fēng)向,這就是我們下面重點(diǎn)介紹的不同部位的風(fēng)。
【板書】(二)不同部位的風(fēng)
【板書】1.高空大氣中的風(fēng)向
【講解】在理想狀態(tài)下,空氣質(zhì)點(diǎn)只受一個(gè)力即水平氣壓梯度力的作用時(shí),水平氣壓梯度力垂直于等壓線,并由高壓指向低壓。如果沒有其他外力的影響,風(fēng)向應(yīng)該與氣壓梯度力的方向一致,即風(fēng)向垂直于等壓線。
【討論】在實(shí)際生活中,空氣質(zhì)點(diǎn)還受地轉(zhuǎn)偏向力因素的影響,在水平氣壓梯度力和地轉(zhuǎn)偏向力的共同作用下的風(fēng)向又如何呢?
【學(xué)生回答】略
【總結(jié)講解】大氣是在自轉(zhuǎn)的地球上作水平運(yùn)動(dòng)的,所以當(dāng)大氣一開始運(yùn)動(dòng),馬上就受到地轉(zhuǎn)偏向力的影響,使風(fēng)向逐漸偏離了氣壓梯度力的方向,北半球向右偏,南半球向左偏。這樣在水平氣壓梯度力和水平地轉(zhuǎn)偏向力作用下形成的風(fēng),請(qǐng)同學(xué)們讀P34圖2.6。圖上表示了北半球平直等壓線的情況。初始狀態(tài)時(shí),空氣質(zhì)點(diǎn)垂直等壓線運(yùn)動(dòng)(按水平氣壓梯度力的方向)。最終狀態(tài)時(shí),風(fēng)向平行于等壓線。這個(gè)過程是水平氣壓梯度力和水平地轉(zhuǎn)偏向力逐步建立平衡的過程,在這個(gè)過程中,空氣質(zhì)點(diǎn)始終是按兩個(gè)力的合力方向運(yùn)動(dòng),而水平地轉(zhuǎn)偏向力始終是垂直于運(yùn)動(dòng)方向的右側(cè),所以使得風(fēng)向不斷地右偏。最后,風(fēng)向平行于等壓線,此時(shí),水平氣壓梯度力與水平地轉(zhuǎn)偏向力大小相等,方向相反,其合力為零,達(dá)到平衡狀態(tài),空氣運(yùn)動(dòng)不再偏轉(zhuǎn)而作慣性運(yùn)動(dòng),形成了平行于等壓線吹的穩(wěn)定的風(fēng)。通常把這種穩(wěn)定的風(fēng)叫地轉(zhuǎn)風(fēng),因?yàn)樗豢紤]了氣壓梯度力和地球自轉(zhuǎn)的影響,所以叫地轉(zhuǎn)風(fēng)。地轉(zhuǎn)風(fēng)是大氣運(yùn)動(dòng)最簡(jiǎn)單的情況,它在高空平直等壓線的情況下是實(shí)際存在的。依此原理,可以推導(dǎo)出風(fēng)與氣壓場(chǎng)之間的關(guān)系:人背風(fēng)而立,低壓在左,高壓在右,通常稱之為風(fēng)壓定律。
所以,高空大氣中的風(fēng)向,是氣壓梯度力和地轉(zhuǎn)偏向力共同作用的結(jié)果,風(fēng)向與等壓線平行。在這個(gè)形成過程中,地轉(zhuǎn)偏向力只改變風(fēng)的風(fēng)向,不能改變風(fēng)的速度。
【轉(zhuǎn)折】實(shí)際在近地面還存在摩擦力,這種再加上摩擦力的作用下,風(fēng)向又表現(xiàn)為一種新的情形。
我們已經(jīng)介紹了摩擦力是指地面與空氣之間,以及運(yùn)動(dòng)狀況不同的空氣之間互相作用而產(chǎn)生的阻力。近地面的大氣層里平直等壓線的情況下,當(dāng)水平氣壓梯度力與地轉(zhuǎn)偏向力和摩擦力兩種力的合力達(dá)到平衡時(shí),形成斜穿等壓線吹的風(fēng),這便是近地面風(fēng)的情況。
【板書】2、近地面的風(fēng)
請(qǐng)同學(xué)們?cè)诮滩腜32圖2.7上畫出地轉(zhuǎn)偏向力和摩擦力的合力。
從圖中可以看出,因?yàn)槟Σ亮τ肋h(yuǎn)和運(yùn)動(dòng)方向相反,即與風(fēng)向相反,而水平地轉(zhuǎn)偏向力又在運(yùn)動(dòng)方向右側(cè)90,即與風(fēng)向垂直,所以,摩擦力與水平地轉(zhuǎn)偏向力的合力和水平氣壓梯度力達(dá)到平衡時(shí),風(fēng)是斜穿等壓線吹的。即風(fēng)向與等壓線之間成一夾角。摩擦力對(duì)風(fēng)有阻礙作用,可以減小風(fēng)速。所以,摩擦力既影響風(fēng)向,又影響風(fēng)速。
【總結(jié)】高空風(fēng)與近地面風(fēng)的差異比較如下表:
類型 | 高空風(fēng) | 近地面風(fēng) |
圖示 | ? | ? |
受力 | F1(水平氣壓梯度力)和F2(地轉(zhuǎn)偏向力)共同影響 | F1(水平氣壓梯度力)、F2(地轉(zhuǎn)偏向力)和F3(摩擦力)共同影響 |
風(fēng)向 | 與等壓線平行;北半球右偏90,南半球左偏90。 | 與等壓線呈一定角度;北半球右偏,南半球左偏。 |
這節(jié)課我們大量運(yùn)用了圖表,這也是學(xué)習(xí)地理的最基本的方法之一,希望同學(xué)們能重視圖表的觀察、比較與分析,這是學(xué)好地理的最重要的手段之一。
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