热力环流形成的原理与应用

热力环流形成的原理与应用

湖南省冷水江市第七中学姜辉友

一、教学目标

1．知识与技能

①理解热力环流的形成过程。

②通过绘制热力环流图，培养学生的绘图能力和理解问题的能力。

③能够利用热力环流原理，分析解答实际生活生产中的一些地理现象。

2．过程与方法

本课由问题→小实验和多媒体演示获得感性认识→分析推理运动过程→归纳概括运动规律→给出实际生活案例→应用规律解决实际问题的教学主线，在此过程中进一步培养学生运用分析、推理、归纳等方法学习地理知识的能力。

3．情感态度与价值观

①通过对“城市热岛效应”的介绍和分析，让学生增强环保意识。

②通过实验活动，激发学生亲自探究地理问题的兴趣和动机，养成求真、求实的科学态度。

③培养学生的团队精神。

二、重点难点

（一）重点

1、热力环流的形成原理；

2、应用热力环流原理解释海陆风、城市风、山谷风等现象。

（二）难点

冷热不均引起气压高低变化和等压面弯曲的特点。

三、教学思路

热力环流是大气运动的一种最简单的形式，是学生理解大气运动这部分内容的最基本、最基础的知识和最佳切入口，对于理解由于热力原因而引起的大气运动，学习气压带和风带具有很大的帮助作用。因此，学好这部分内容是学好大气运动的基础，为后面学习气压带和风带起到至关重要的铺垫作用。为此设计了以下活动：

1、地理小实验，让学生直观、真实感受热力环流、理解热力环流的成因以及气流运动特点。为学生能顺力画出环流图埋下伏笔。

2、观看多媒体演示，解决热力环流过程中气压分布与气流分布之间的关系。理解等压面的概念。

3、案例和拓展探究。海陆风、城市风、山谷风等内容简要分析。目的是让学生更加理解热力环流的原理，理论联系实际。激发学生探究自然奥秘，认识社会生活环境的能力。

四、教法与学法

1、教法：实验演示法、引导总结法、多媒体辅助教学法等

2、学法：合作实验法、自主学习法、合作探究学习法等

五、教学用具

多媒体课件实验器材（蜡烛、香、纸板、1000ml的量筒）等

六、课时安排

1课时

七、教学过程

实验引入课题-----热力环流形成的原理与应用

（一）、师生实验------感受热力环流

实验步骤：

(1) 、将点着的香伸入量筒纸板点有蜡烛的一侧，观察香烟的运动方向

(2) 、将点着的香伸入量筒纸板没有蜡烛的一侧，观察香烟的运动方向

（两侧条件有何不同，思考：香烟飘动的原因是什么）

实验结论------从实验中我们知道:香烟两侧冷热不均使香烟向点有蜡烛一方飘动,即气体向蜡烛方向流动。

我们把这种由于地面冷热不均而形成的空气环流称为热力环流。

过渡：为什么冷热不均会产生热力环流呢，它是怎么产生的呢？

（二）、探究热力环流形成原理

1、热力环流形成原理

热→气体受热上升→近地面低压，高空高压

同一水平面产生气压差

冷→气体收缩下沉→近地面高压，高空低压

A B

12高空近地面

→大气水平运动（高压向低压运动）→热力环流

2、假设地面受热均匀时（图）

空气没有上升和下降运动，此时的等压面是平行于地面的，海拔越高，气压越低。

3、在地表冷热不均的情况下

小组合作： （1

）A 、B 、C 三处的空气在垂直方向和水平方向将作何运动?

把你们的结论画在图上并加以解释

（2）原先的等压面还能保持水平分布吗?

如果不能,尝试着画出此时近地面和高空的等压面。

学法指导 ----如何学好原理？

（三）、走近生活 学以致用

（学生分组讨论后派代表上台做出热力环流图并解释）

1、去沿海旅游过的人多有这样的感觉：一般白天感到空气潮湿，夜晚感到空气比较干爽。为什么？

（探究：海陆风的形成） 2、山谷风

2请画出近地面的等压面并用箭头表示A 、B 间的热力环流？比较图中四点的气压值大小。

（五）、课后延伸

某城市为我国重要的钢铁、化学工业基地，该城工业区、商业、文化及住宅区的分布如简图所示，住在该城的居民们发现，白天和夜晚商业、文化和住宅区的大气污染程度不同：白天会 （加剧、减轻）；夜晚则 （加剧、减轻）。请地面 a1 b1 c1 h1 h2

分析其原因。，由于资金的原因，该城市的工业区、商业区和住宅区的布局暂时不能作大规模调整。在这种情况下，怎样减轻商业区和住宅区所受的大气污染？

八、板书设计

热力环流形成的原理与应用

1. 形成

太阳辐射

2、原理示意图

3. 应用 （1） 海陆风 （2）城市风 （3）山谷风

阅读材料

结合自身生活体验，谈谈“城市热岛效应”的危害。

①夏季高温的危害

医学研究表明，环境温度与人体的生理活动密切相关。环境温度高于28 ℃时，人们就会有不舒适感，学习、工作效率下降；温度再高就易导致烦躁、中暑、精神紊乱；气温高于34℃，并伴有频繁的热浪冲击，还可引发一系列疾病，特别是使心脏、脑血管和呼吸系统疾病的发病率上升，死亡率明显增加。此外，高温还可加快光化学反应速率，从而提高大气中有害气体的浓度，进一步伤害人体健康。

高温时人们喝水增多，洗澡次数增多，浇灌花草树木的水增多等，增加水资源的消耗；高温时降温电器如空调的使用增多，社会活动、睡觉等的时间推迟等，消耗的能源增多……

高温增加病菌繁殖的条件，影响城市生物物种的生态平衡……

②低压的危害

某些疾病的发生发展与气压的高低有着密切的关系。如低气压就是心血管疾病死亡增加的诱发因素。低气压还会造成一系列失误行为，注意力不集中，人好像失去自我控制，不由自主打翻饭具，找不到目的物时易激动，或者无精打采，有时眼肿、头痛、皮肤肿胀、关节痛、恶心，甚至可引起轻度昏迷，不耐受噪音，动作不协调，工伤事故多。由于城市热岛不同季节、不同时段强度不同，其低压强度也不同、气压变化也不同，再加上热岛中心气温高，相对湿度低，噪音污染严重，使长期生活在热岛中心地区居民神经系统方面的损害也较为严重，神经系统患病率达30 % ，主要表现为神经官能症、失眠、烦躁不安、记忆力下降、精神萎靡、忧郁压抑感等。据有关资料，热岛中心居民患失眠率高于非热岛居民2.5倍……

③大气污染的危害

城市的环境污染比较严重，城市热岛环流又加剧了市区的大气污染，使城市上空聚集着多种来自化石燃料的硫氧化物、氮氧化物、一氧化碳、碳氧化合物、碳氢化合物等有害气体，同时也含有一些有毒的悬浮物。它们对城市居民的健康构成了严重威胁。在这些有害气体的作用下，高温区的居民极易患上消化系统或神经系统疾病。此外，支气管炎、肺气肿、哮喘、鼻窦炎、咽炎等呼吸道疾病人数也有所增多。例如，严重地区较污染轻的地区肺癌死亡率高1.5倍。……

水平方向的气压差异

大气水平运动 地面冷热不均 大气垂直运动 能量来源 根

本 原因 热 力 环 流

（大气运动的最简单形式）