2020年新人教版高中地理必修1：教学设计2.1《冷热不均引起大气运动》.docx

冷热不均引起大气运动

一、教学目标
（一）学问与技能
1．把握太阳辐射及其到达地球以后在地面与大气之间的能量转换的基本原理。
2．理解大气对太阳辐射的减弱作用和大气的保温效应。
3．了解大气的保温作用原理，并能解释相关现象。
4．把握大气运动的根本缘由；大气热力环流的形成。
5．了解大气运动的分类；理解水平气压梯度力、地转偏向力、近地面摩擦力对大气水平运动的影响。
6．运用等压线分布图，分析凹凸气压的分布，推断某地风向。
二、教学设计
包围地球的空气称为大气。像鱼类生活在水中一样，我们人类生活在地球大气的底部，并且一刻也离不开大气。大气为地球生命的繁衍，人类的进展供应了抱负的环境。它的状态和变化，时时处处影响到人类的活动与生存。
大气的运动变化是由大气中热能的交换所引起的，热能主要来源于太阳，热能交换使得大气的温度有升有降。空气的运动和气压系统的变化活动，使地球上海陆之间、南北之间、地面和高空之间的能量和物质不断交换，形成简单的气象变化和气候变化。
（一）大气的受热过程
对流层大气的受热过程是本节教材的重点和关键性学问之一，由于它说明白由于大气的热力作用，才使地球地面和大气得以保持肯定的温度，而且变化不大。同时，发生在大气里的各种现象，如大气运动、天气系统的变化等，都是以大气的热状况为基础的。
大气的受热过程 此课题学问掩盖面广、概念多，为了便于把握，列出下列提纲：

教学进程中，讲大气对太阳辐射的减弱作用有两点很重要：
①抽象学问要形象说明。例如：讲选择吸取，先要利用课本中的图像，又如讲反射、散射，让同学从图中自己发觉、自己解释其原理。②把握前后学问之间的内在联系，例如：讲太阳高度越大，到达地面的太阳辐射越多，必需与第一章的“正午太阳高度的变化”前后联系；又如讲太阳辐射经过大气路程长短要与大气对太阳辐射的减弱作用大小相联系。
大气的保温效应 教学应当紧扣三个要点：
（1）理解大气对地面保温作用的三个物理过程一①“太阳辐射到达地面，地面吸取热量”，②“地面辐射热量，大气吸取”，③“大气逆辐射”（归还地面散失的热量），所以说，大气对地面起了保温作用。
（2）大气的保温效应这个课题，教学时可接受文图对应的阅读方法更为有效。
（3）明确：讲大气对太阳辐射的减弱作用和大气对地面的保温作用的重要意义—一二者作用的综合，才使地表形成适宜人类生存的温度（15°С）环境。
由于太阳辐射是地气系统能量的根原来源，因此，要使同学理解大气的热力作用，首先应让同学回忆太阳辐射的概念，了解太阳辐射能量在不同波长区间的分布状况，并指出太阳辐射能主要集中在波长较短的可见光部分；其次，可通过一些实际事例，尤其是同学生疏的事例导出课题内容。例如，太阳辐射既能到达地球表面，也能到达月球表面，但月球表面白天温度可高达100°С以上，夜间温度可降至一180℃以下，而地球表面的昼夜温差比月球要小得多，缘由何在？由于地球上有大气而月球上没有，这说明大气既能减弱太阳辐射，又能对地面起保温作用，由此引出大气的热力作用这一课题。
叙述大气对太阳辐射的减弱作用，可引导同学回忆大气的组成等有关学问，明确大气对太阳辐射的吸取和散射作用因辐射波长不同而有选择性。例如，大气中的臭氧主要吸取太阳辐射中波长较短的紫外线辐射，大气中的二氧化碳和水汽主要吸取太阳辐射中波长较长的红外线辐射。又如空气的散射作用的强弱取决于散射质点的大小，散射质点能将波长小于自身直径的光散射，也具有肯定的选择性，而反射作用没有选择性。总的来说，通过大气的吸取、散射和反射作用，太阳辐射被减弱的主要是红外线、紫外线以及可见光的短波部分（蓝、紫光）。在叙述大气对太阳辐射的减弱程度与太阳高度的关系时，既可引导同学阅读图2－26来
加以理解，也可引导同学依据对太阳的实际观看来加以理解。例如：正午前后看太阳时总是特殊刺眼，而在旭日东升或是夕阳西下时看太阳就不怎么刺眼。此时，可让同学自己来解释，老师作出概括和总结。
讲大气对地面的保温效应时，关键在于阐明地面辐射与大气辐射的关系。首先应向同学阐述一个基本规律，即物体的温度愈高，其最强辐射的波长愈短。温度愈低，其最强辐射的波长愈长。明显，地面辐射和大气辐射均属长波辐射。然后再来阐述地面辐射与大气辐射的关系：第一，大气主要吸取地面的长波辐射，将其能量贮存于大气中，不致于使地面辐射散失掉；其次，大气辐射中的大部分能量又射向地面，补偿了地面辐射的部分损失。由于这两方面的关系，使大气对地面起到了保温作用。这些学问可结合教材中的插图进行讲解。
读图指导：“不同太阳高度辐射强度变化示意”图
太阳高度角不同时，地表单位面积上所获得的太阳辐射也就不同。这又有两方面的缘由：①太阳高度角愈小，等量的太阳辐射分布的面积就愈大，因而地表面单位面积上所获得的太阳辐射就愈小。②太阳高度角愈小，太阳辐射穿过的大气层愈厚，被大气的反射、散射和吸取作用减弱的就愈多，因而到达地面的太阳辐射就愈小。总之，太阳高度与太阳辐射面积呈反比，与太阳辐射经过的大气路程呈反比，与到达地面的太阳辐射呈正比，这是太阳辐射有显著的年变化、日变化和随纬度变化的缘由之一。
学法指导：数形结合学习法
有些图像中标注着很多地理数据，只要依据图像呈现的意义，对这些数据稍作分析、整理、计算，就会发觉某种地理事物的进展、变化规律。
地球上的大气不停地运动，大气运动通过多种形式在不同地区、不同高度之间进行着热量交换、水汽输送。
本部分教材有四个内容：第一部分讲大气运动的基本原理，探讨大气为什么会运动——大气运动的缘由，这是教材的基础。其次部分讲大气运动的基本形式——垂直运动与水平运动，后者是重点，两种形式的综合形成热力环流，它是大气运动最简洁的形式。第三部分是大气的水平运动，这是大气运动最基本的规律，把握了这一规律，为讲大气环流、季风环流以及天气系统打下学问基础。
（二）热力环流
教材包含四个重点：①大气运动的能量来源——太阳辐射；②引起大气运动的根本缘由——高、低纬度冷热不均匀（或温度差异）；③大气运动的重要意义——热量交换、水汽输送；④大气运动的基本形式——垂直运动（在先）和水平运动（在后）。
热力环流 难点的突破需要：①师生共同边讲边画；②明确热力环流基本概念的内涵是由空气的垂直运动和水平运动所组成；③热力环流的外延学问涉及较广，因此要正确处理以下几个关系：

空气密度大小与气压凹凸的关系示意 　　　气压分布与水平气流方向的关系示意

从上述图中分析，应特殊强调：第一，气压的凹凸都是指在同一高度上相比较而言的。其次，近地面的高压或低压分布状况一般是由于热力缘由（温度冷或热）形成的；而高空在同一高度上的高压与低压分布，通常是由于空气的升降运动（密度大小）而形成的。
热力环流是大气运动的最基本形式。
　　（三）大气的水平运动
大气的水平运动——风
主要解决两个问题：①大气为什么会运动，这在“热力环流”的学习中已经得到解决。②大气是怎样运动的，这就是我们接着要讲的“大气的水平运动——风”、“气旋与反气旋”以及“大气环流”和季风环流。
就大气的水平运动——风来讲，教材重点叙述了两个主题，一是大气水平运动的“力”来自何处，通过叙述几个概念（地表受热不均一气压差异一气压梯度一水平气压梯度力）——在“力”的作用下，大气由高气压区向低气压区作水平运动，就形成了风。二是大气水平运动——风的形成过程：
1．风的形成——水平气压梯度力的作用，其中有两个规定：①水平气压梯度力垂直于等压线；②是高压指向低压。
2．风的偏向——地转偏向力的作用，也有两项规定：①渐渐偏离气压梯度力的方向（北半球向右偏，南半球向左偏）；②地转偏向力与风向垂直呈 90°（在画图时）。
3．实际风向——摩擦力的影响（指近地面的风）。摩擦力的两大影响：①转变风向（风向与等压线之间有夹角）；②减小风速。
小结：人们平常所说近地面的风，就是在水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力共同作用下形成的。
学法指导：逆向思维
为了检查自己对所学学问的基本原理是否真正理解了，有时还需要转变一下正常的思维程序，把它倒过来想一想。例如，由团到果改为由果到因，本节学了冷。热。冷形成的热力环流图，你再画一画热、冷、热的环流图，这样通过逆向思维开拓制造的通道，对提高思维的变通性大有好处。逆向思维常被认为是通向自学的重要途径。
例：依照“北半球在水平气压梯度力与地转偏向力共同作用下形成的风”，画出南半球的风向图。
［解题思路］画等压线、水平气压梯度力（高压指向低压）、地转偏向力（南半球向左偏）、最终画风向。
画风向图方法及娴熟技巧如下：
①画几条平行的等压线（注明气压值）。
②在最上与最下两条等压线之间，画一圆弧线（虚线），这一条线是预备用作画风向箭头的（这是最妙的技巧），在接近气压值最小的那条等压线处，要画成与等压线相平行的虚线。
③画气压梯度力要以圆弧线与等压线的相交点作为起点（高压指向低压，与等压线相垂直）。
④渐渐偏转，偏转到风向（即虚线）与等压线相平行。

【课后反思】