大气水平运动教案.doc

第四课时：大气的水平运动教学目标一、知识与技能1.了解水平气压梯度力、地转偏向力、近地面摩擦力对大气水平运动的影响；2.运用等压线分布图，分析高低气压的分布，判断某地风向。3.培养学生读图、析图、绘图能力，提高综合分析问题以及运用地理知识解决实际问题的能力。二、过程与方法1.理论联系实际，促进对“风的形成”的理解，学会在等压线图上判断某一地的风向；2.遵循传统的认知规律，以图片以及生活中的事例引入，提出问题，引导学生思考，与学生共同探索，最终得出结论。三、情感态度价值观1.通过对大气运动的学习，理解常见的自然现象，从而建立科学的自然观及正确的环境观；2.通过本节课的学习，学生的观察力、推理及空间想象能力得到发展。教学重点：大气运动的基本形式及水平运动的几种作用力教学难点：影响大气水平运动的“三力”及其作用下的风向教学方法：读图画图分析法 探究发现法 多媒体演示法教学过程知识回顾师：同学们，我们通过上节课的学习，我们了解到了热力环流的形成原理和应用。那我们首先来回顾一下，热力环流的基础知识，看看同学们对上一节课知识的掌握情况。下面请同学思考并来回答我几个问题。（ppt放映）1.影响气压的因素有哪些？ 2.热力环流的基本原理是什么？3.请说出热力环流的实例有哪些？生：A.海拔、大气运动、气温B.热力环流的基本原理是因为地面冷热不均C.海陆风、城市风、山谷风（请同学画出图示）引入新课师：同学们都回答的很不错。那么下面我请同学来猜个谜语，（ppt放映）谜面：看不见来摸不着，四面八方到处跑。跳过江河水生波，穿过森林树咆哮。打一自然现象？那么哪位同学来告诉我，谜底是什么？生：风师：很好！同学们很聪明哦。答案就是风。的确，风看不见，也摸不着，却无时无刻不存在于我们的生活中。我们看到水面上的波纹，会想到风；听到树叶的沙沙声，也会想到风。那么，今天，老师就带大家一起来了解风的形成过程。 通过上节课的学习已经知道，大气运动有两种基本形式：水平运动和垂直运动。其中对我们影响最大的是大气的水平运动，也就是风。现在请同学翻到书本49页，进入我们今天的课，大气的水平运动。【板书】大气的水平运动师：本节课主要内容包括风产生的作用力、风向的三种情况、风向判定的风压定律三个部分 首先我们来看作用力。在物理中我们学习过，物体由静止到运动这一状态的改变必然是受到了力的影响。那么影响我们大气水平运动的力又有哪些呢？首先我们来学习第一个力水平气压梯度力。【板书】一、作用力1、水平气压梯度力师：上节课我们学到了水平气压的差异造成空气的水平运动也就是风，再来回顾一下这个过程：【画图】不同纬度的不同地区，由于获得太阳辐射热量的多少不同，从而导致地面冷热不均 ；由于地面冷热不均，使得大气发生垂直运动；大气的垂直运动使大气在同一水平面产生气压差异，接着就形成了风，其实这同一水平面的气压的差异，就会产生水平气压梯度力；简称气压梯度力。在气压梯度力的作用下，空气沿着水平方向由高压流向低压，即为风。因而水平气压梯度力是形成风的直接原因和原动力。我们再具体看一下（PPT）这幅图是水平面等压线示意图，（等压线是气压相等的点的连线）两等压线的差值是多少？（5百帕）对，老师现在告诉你两等压线之间的距离为d，这里有一个概念需要大家知道水平气压梯度。同一水平面上，单位距离间的气压差称为水平气压梯度。所以此处水平气压梯度就是5百帕除以d吧。水平面上存在着气压梯度，就产生了促使大气由高压区流向低压区的力，就是我们所说的水平气压梯度力。所以这幅图中水平气压梯度力应该是由哪里指向哪里？（1010百帕指向1000百帕）对，就是这样的。书本上图2-31左上角有水平气压梯度力的概念，还有它的作用，事实大气产生水平运动的原动力，是形成风的直接原因。大家把它标注出来。把水平气压梯度也记上。【板书】概念：水平气压梯度：单位距离间的气压差。 作用：形成风的原动力和直接原因 特点：师：现在我们知道了什么是水平气压梯度力，那么我们来看一看这个力有什么特点。根据图示，我们来看一下，水平气压梯度力是指向哪里的？是从高压指向低压？还是低压指向高压？生：高压指向低压师：嗯，很好。水平气压梯度力是从高压指向低压的力，并且大家可以看到，它与等压线是垂直的关系对不对，所以水平气压梯度力是垂直与等压线的。【边讲边板书特点1、2：垂直于等压线，由高压指向低压】那么我们初中学习过，力不单单有方向，还有大小对不对。那么气压梯度力的大小怎么判断呢？请大家看黑板老师这幅图。判断一下A和B 的气压梯度力的大小。生：AB师：嗯，很好。那么我们就可以总结出规律，在同一幅图中，等压线越密集气压梯度力越大，那么气压梯度力是风的原动力，那么风的速度也越大。不同图上我们就要具体问题具体分析气压差和距离d了吧【板书特点3：等压线越密集，水平气压梯度力越大，风力越大】所以水平气压梯度力的三个特点分别是【放PPT】师：我们学习了水平气压梯度力，接下来就来看看另一个力地转偏向力，是不是觉得似曾相识，在第一章讲地球的自转的时候学过吧，谁还记得地转偏向力是什么？可以把书翻到18页【板书】2、地转偏向力概念：生：在地球表面做水平运动的物体，由于惯性的作用使物体发生偏转。师：对，风是不是就是地球表面做水平运动的物体呀，所以它也会受到地转偏向力。所以我们说这里的地转偏向力是促使物体水平运动方向发生偏转的力。【板书：促使物体水平运动方向发生偏转的力】并且我们之前学习过，地转偏向力是垂直于运动方向的，也就是垂直于风向，它不改变风的大小只影响风向，风的大小是由我们刚刚学过的水平气压梯度力决定。请大家重点注意。不过它会随着运动速度的增加而增大。【板书：作用：只影响风向特点：a.始终垂直于风向】师：之前我们学过地转偏向力南北半球不相同吧？分别是往哪边？生：不同，南左北右。师：很好，请坐。【板书：b.北半球向右偏，南半球向左偏】师：还有我们之前学的是不是每个地方地转偏向力都一样啊生：不是，赤道上物体运动是不偏的，在两极达到最大，所以地转偏向力由低纬到高纬增大。【板书：c.由低纬向高纬增大】我们再一起总结一下地转偏向力，大家记得做好笔记【放PPT】师：我们再来看第三个力【板书】3、摩擦力概念师：摩擦力大家初中都学习过吧，在地面上只要是运动的物体都会受到摩擦力的影响，就好像我们鞋底的纹路，就是为了增大摩擦力，防止滑倒。所以摩擦力就是两个相互接触的物体作相对运动时，接触面之间产生的一种阻碍物体运动的力。这个书上有，既然是阻力，它对于增大风速还是减小风速啊？生：减小师：对，摩擦力的作用，就是影响风向和减小风速。【板书：作用：影响风向和减小风速】它一般与运动方向相反，所以它与风向是相反的。【板书：特点：与运动方向(即风向)相反】我们学习了这三个力，下面我们就来探究一下这三种力对于风的影响和作用原理。【板书：二、风向的三种情况1、理想状态下的风向】师：首先我们来讨论第一种情况，理想状态下的风。在理想状态下，空气质点只受一个力即水平气压梯度力的作用时，水平气压梯度力垂直于等压线，并由高压指向低压。如果没有其他外力的影响，风向应该与气压梯度力的方向一致，即风向垂直于等压线。该情况理论上只在赤道上空存在。【板书：受力:水平气压梯度力 风向：垂直等压线】师：在实际生活中，空气质点还受地转偏向力因素的影响，在水平气压梯度力和地转偏向力的共同作用下的风向又如何呢？我们来探讨第二种情况。【板书：2、高空中的风】 大气是在自转的地球上作水平运动的，所以当大气一开始运动，马上就受到地转偏向力的影响，使风向逐渐偏离了气压梯度力的方向，北半球向右偏，南半球向左偏。这样在水平气压梯度力和水平地转偏向力作用下形成的风，看ppt上的图，图上表示了北半球平直等压线的情况。初始状态时，空气质点垂直等压线运动(按水平气压梯度力的方向)。最终状态时，风向平行于等压线。这个过程是水平气压梯度力和水平地转偏向力逐步建立平衡的过程，在这个过程中，空气质点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的右侧，所以使得风向不断地右偏。最后，风向平行于等压线，此时，水平气压梯度力与水平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作惯性运动，形成了平行于等压线吹的稳定的风。因为在高空中，水汽 空气分子 尘埃等物质极少，处于近似于真空的状态，摩擦力忽略不计，所以高空中的风向应该与等压线是什么关系？生：平行关系师：我们分析了北半球高空大气的风向，那近地面的风向又是怎样的呢？我们一起来分析。【板书：3、近地面的风】师：我们已经介绍了摩擦力是指地面与空气之间，以及运动状况不同的空气之间互相作用而产生的阻力。近地面的大气层里平直等压线的情况下，当水平气压梯度力与地转偏向力和摩擦力两种力的合力达到平衡时，形成斜穿等压线的风，这便是近地面风的情况。请同学们读课本2-1-8，“在水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力共同作用下的风向图”，从图中可以看出，因为摩擦力始终与运动方向相反，即与风向相反，而地转偏向力又在运动方向90，即与风向垂直，所以，摩擦力与地转偏向力的合力和水平气压梯度力达到平衡时，风是斜穿等压线吹的，即风向与等压线之间成一夹角。摩擦力对风有阻碍作用，可以减小风速。所以，摩擦力既影响风向，又影响风速。所以近地面风向是在水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力作用下的结果，方向与等压线成一个夹角。师：好的。我们学习了这三种风的情况，下面我们来总结一下。请同学来回答（ppt第11页的表格）生：略师：那么在之前我们都是学习了在知道高压和低压的情况下判断风向，那么如果我们在知道风向的情况下，如何来判断高压和低压呢？让我们来学习一个定律，风压定律。【板书：3、风压定律】师：这个定律书上没有，请大家做好笔记。好的大家都已经抄好了吧，那么我们来做几个练习运用一下风压定律（副板书1.3)师：今天整堂课我们学习了影响大气水平运动的三个力，还有三种情况下的风向以及风压定律。现在我们来做几个练习巩固今天所学知识。