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《冷热不均引起大气运动》教案(第2课时)
教学过程
导入新课
师地球表面的热量主要来自哪里?
生太阳辐射。
师对流层大气主要的直接热源又来自哪里?
生地面辐射。
师地球表面高低纬度间获得的太阳辐射相同吗?
生不同。
师高低纬度间大气获得的热量相同吗?
生不同。
师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。因此各地冷热不均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)一、大气的水平运动
师什么是水平气压梯度呢?
生同一水平面上单位距离间的气压差叫做水平气压梯度。
师很好。气压的高低是在同一水平面上进行比较的。那么什么是水平气压梯度力?
生只要在水平面上存在着气压梯度,就会产生促使大气由高气压区流向低气压区的力,即水平气压梯度力。
(投影)北半球水平气压梯度力示意图
师水平气压梯度力的大小由谁决定?
生水平气压梯度力的大小取决于气压梯度,气压梯度越大,水平气压梯度力越大;反之越小。
师水平气压梯度力的方向应该是怎样的?
生水平气压梯度力的方向是垂直于等压线,并由高压指向低压。
师很好。水平气压梯度力是形成风的直接原因(原动力)。在水平气压梯度力的作用下,风向垂直等压线。水平气压梯度力越大,风速越大。
(板书)
生(阅读)教材P34“阅读:地球自转与沿地表作水平运动物体方向的偏移”
(投影)在水平气压梯度力和地转偏向力共同作用下的北半球风向示意图
师地球上水平运动的物体,将会受到地转偏向力的作用,北半球向右偏,南半球向左偏。风是大气的水平运动,也会受地转偏向力的影响,地转偏向力只改变风的方向,不能改变风的速度。
投影的图片中,空气质点在水平气压梯度力和地转偏向力共同作用下,始终是按两个力的合力方向运动,而水平地转偏向力始终是垂直于运动方向之右侧,最终达到水平气压梯度力和地转偏向力大小相等、方向相反,其合力为零,达到平衡状态,空气运动不再偏转而做惯性运动,形成了平行于等压线吹的稳定的风。
高空大气中的风向,是水平气压梯度力和地转偏向力共同作用的结果,风向与等压线平行。
(板书)
(过渡)
师近地面的风除了受水平气压梯度力和地转偏向力的共同作用外,还会受到摩擦力的影响,其风向还能与高空大气的风向相同吗?
生不能。
师那近地面的风会是怎样的风向呢?
(投影)在水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力共同作用下的北半球风向示意图
(引导学生探究分析)
师在近地面,大气的水平运动受哪几个力的作用?
生在近地面,大气的水平运动受到三个力的作用:水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力。
师摩擦力的方向与风向是什么关系?
生永远和风向相反。
师摩擦力能改变风向,对风速有没有影响?
生有影响。
师大气的水平运动受水平气压梯度力和地转偏向力共同作用时,风向与等压线平行;那么北半球近地面大气的水平运动同时受到水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力三个力的作用时,风向又会发生怎样的偏转呢?
生风向与等压线之间有一个夹角。
师大气在水平气压梯度力和地转偏向力的共同作用下,风向与等压线平行。此时若再加上摩擦力的影响,风向一定不再与等压线平行,而是斜穿等压线吹。一般摩擦力的影响可达离地面1500米左右的高度,在这范围内的风向都斜穿等压线。摩擦力愈大,风向与等压线之间的夹角愈大;摩擦力愈小,其夹角愈小。
(补充板书)
课堂小结
今天我们学习了热力环流和大气的水平运动两方面的知识,知道大气垂直运动的原因是地表受热不均,垂直运动又导致同一水平面上气压的差异,从而导致大气的水平运动——风。我们一起研讨了大气水平运动的三种作用力:水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力。在几种不同作用力的作用下所产生的风向变化情况:高空大气受水平气压梯度力、地转偏向力的作用,风向与等压线平行;近地面大气的运动受水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力三个力的共同作用,风向与等压线斜交。
板书设计
第二章地球上的大气
第一节冷热不均引起大气运动
一、大气的受热过程:太阳暖地面地面暖大气大气还地面
二、热力环流:
三、大气的水平运动
活动与探究
探究课题:分析1958年4月5日8时世界海平面气压(hPa)分布图
探究内容:(投影活动4)等压线的疏密程度反映了水平气压梯度的