高中地理大气热力环流实验
高中地理《热力环流及大气水平运动》优质课教案、教学设计
热力环流与大气的水平运动【教材版本】普通高中地理课程标准实验教科书·地理Ⅰ第二章《自然环境中的物质运动和能量交换》第三节《大气环境》（第二课时）【课标解析】本节的主要知识内容为“热力环流的形成”和“风的形成”，虽然在课标中没有具体的要求，教材中所占篇幅也相对较小。
但本部分内容是学习大气的运动和全球的气压带、风带的基础，也是学习的重点和难点。
【学习目标】1. 通过举例说明，让学生理解大气运动的根本原因。
2. 结合示意图讲解，引导学生理解热力环流的形成，并会描述该过程。
3. 结合风的受力分析图，让学生掌握风的直接成因，学会风向的判断方法。
【学习重点】大气运动的原因；大气水平运动的方向分析【学习难点】热力环流的形成【教学方法】“问题驱动、多元导学”教学法、多媒体、课堂导学过程【情境导入】夏天去海边感受凉爽的海风，你认为白天还是晚上去效果更好？（以生活中的实例引发学生的思考，既可以让学生关注生活中的地理现象，又可以用贴近生活的实例增加学生的学习兴趣。
）一、热力环流的形成【问题探究 1】1. 近地面受热和冷却时，空气在垂直方向上如何运动？（受热上升；冷却下沉）2. 近地面气温和气压之间的关系如何？（近地面气温高，气压低；气温低，气压高）3. 同一地区近地面气压和高空气压的关系如何？（高低压正好相反）【整理小结】影响热力环流的根本原因就是地面冷热不均而形成；了解气温和气压的关系。
设计意图：虽然热力环流的过程比较简单，但是其中涉及到有关初中的知识点气压以及等压线、等压面的相关知识点，所以通过问题的导思让学生剥茧抽丝，慢慢领会气温的高低与气压、等压面、夜晚陆地比海洋降温快，近地面陆地气压高于海洋，风从陆地吹向海洋，形成陆风空气的运动之间的关系，以点带面最终系统的串联在一起。
（承转）下面我们一起来学习一下，热力环流的常见几种形式：二、常见的热力环流形式(1)海陆风(2)山谷风(3)市区与郊区之间的热力环流由于城市居民生活、工业和交通工具释放大量的人为热，导致城市气温高于郊区，形成“城市热岛”，引起空气在城市上升，在郊区下沉，近地面风由郊区吹向城市，在城市与郊区之间形成城市热岛环流【迁移应用】读某时我国东部沿海高空等压面示意图，回答(1)～(4)题。
3.3大气热力环流STEAM案例优秀教学案例高中地理湘教版必修一
一、案例背景
本案例背景以高中地理湘教版必修一中的“3.3大气热力环流STEAM案例”为主，旨在通过实际案例教学，让学生更好地理解和掌握大气热力环流的相关知识。
在进行本节课的教学前，学生已经学习了大气的基本性质和气象学的一些基本概念。然而，对于大气热力环流这一复杂的现象，学生可能存在一定的理解难度。因此，通过本案例教学，旨在帮助学生将理论知识与实际情境相结合，提升学生的综合分析和解决问题的能力。
5.反思与评价的运用，培养学生的自我管理和自我调节能力：引导学生进行自我反思，检查自己的学习目标和进步情况，帮助学生明确自己的学习需求和提高方向。同时，评价标准和反馈机制的建立，激发学生的学习动力和自信心，促进学生的持续进步和发展。
这些亮点体现了本节课在教学内容、教学方法和学生参与度等方面的优势，有助于提高学生的学习兴趣和效果，培养学生的综合素养和创新能力。作为一名特级教师，我将继续探索和运用更多的教学资源和策略，为学生的全面发展提供更好的教育环境和机会。
四、教学内容与过程
（一）导入新课
1.以真实自然灾害事件为例，创设情景，引发学生对大气热力环流的关注和思考。通过展示事件中的气候、地形等因素，使学生能够身临其境地理解大气热力环流与灾害之间的关联。
2.利用多媒体教学资源，如图片、视频、动画等，形象地展示大气热力环流的现象和实例，增强学生的直观感受，激发学生的学习兴趣。
2.提供问题和线索，引导学生进行独立思考和分析。通过问题的引导，帮助学生建立知识之间的联系，培养学生的问题解决能力和批判性思维。
3.组织学生进行讨论和交流，促进学生之间的思维碰撞和知识共享。通过问题导向，培养学生主动探究和积极思考的学习习惯。
高中地理热力环流
水平气压差使大气产生水平运动
低压
高压
低压
995hpa 1000hpa 1005hpa 1010hpa
冷 热 冷 （冷）高压 （冷）高压 （热）低压
B A C
空气的上升、下沉使水平方向上产生气压差
热力环流练习题 1、若甲、乙为相距 不远的陆地，a、c为 水平气流，b、d为垂 直气流，则甲、乙、 丙、丁四处气压的关 系为 A.甲＞乙＞丙＞丁 B.乙＞甲＞丙＞丁 C.乙＞甲＞丁＞丙 D.甲＞乙＞丁＞丙
第一节：大气的热状况与大气运动
热力环流
诸葛亮火烧上方谷
诸葛亮火烧上方谷
《三国演义》中有诸葛亮把司马懿困在" 上方谷”中，用火攻之，以为司马懿此番 必死。眼看火烧到紧要关头，没想到天突 然降大雨，救了司马懿的命。诸葛亮叹道 ：“谋事在人，成事在天。”那么为什么 天会在这紧要关头下起雨来呢？是天意还 是人为？
小结：热力环流的形成过程
太 阳 辐 射 同一水 平面气 压差异
形 成
造 成
地面冷 引 大气的 热不均 起 垂直运 动
导 致
形 成
大气的 水平运动
热力环流
课 后 作 业
1、画出热力环流的形成过程
2、总结热力环流的规律 3、画出海陆风、山谷风、城市风
热力环流实验
热水
冷水
轻松一刻：
热力环流视频欣赏
城市风下沉距离
上升气流
郊区
市区 城市与郊区之间的热力环流
郊区
城市风对城市有何影响?
问题研究
A
B
C
C
1、对空气有污染的工厂应建设在A、B、C中的 2、要改善城市空气质量，最好在
地；
A、B 地进行植树造林。
2.2.2大气热力环流优秀教学案例人教版高中地理必修一
在教学评价方面，我注重过程性评价与终结性评价相结合，关注学生的知识掌握程度和能力发展。通过课堂提问、小组讨论、课后作业等方式，及时了解学生的学习情况，为下一步教学提供有力支持。
4. 培养学生具备全球观念，关注地球气候系统的变化，增强学生的社会责任感和使命感。
三、教学策略
（一）情景创设
1. 利用多媒体展示我国夏季台风、冬季寒潮等气候现象，让学生直观地感受到大气热力环流的存在。
2. 创设校园气温分布观察情境，引导学生关注身边的地理现象，激发学生的好奇心。
3. 通过模拟实验，如制作地形模型，让学生亲身体验大气热力环流的形成过程，提高学生的实践操作能力。
4. 宣布本节课的学习目标，让学生明确本节课的学习内容。
（二）讲授新知
1. 利用PPT展示大气热力环流的形成原因、过程及其影响因素，如太阳辐射、地球自转、地形等。
2. 以案例形式讲解大气热力环流在实际生活中的应用，如城市规划、农业生产等。
3. 引导学生关注大气热力环流与气候变化的关系，如夏季台风、冬季寒潮等。
4. 鼓励学生相互评价、自我评价，培养学生的自我监控和自我提升能力。
四、教学内容与过程
（一）导入新课
1. 利用多媒体展示我国夏季台风、冬季寒潮等气候现象，引导学生关注大气热力环流的存在。
2. 提问：“你们听说过大气热力环流吗？它是什么现象？对我们有什么影响？”激发学生的好奇心。
3. 简要介绍大气热力环流的概念，引导学生思考大气热力环流的形成原因。
4. 教师巡回指导，及时了解学生的小组学习情况，为下一步教学提供支持。
热力环流
B
垂直方向上：
A
随高度增加气压降低
2、高压、低压：
同一高度上，空气密度越大，气压值越大，称为 高压；密度越小，气压值越小，称为低压
同一高度（水平面）上空气由高压向低压运动
C
B
地 面
D
A
【复习回顾】 低
高空
1020hpa
热力环流的形成过程
高
低
1060hpa
1100hpa
地面 高 B 冷却
低
A 受热 C
A． B． C． D． 6．为有效缓解城市热岛效应，可在城区扩大 A．工业区 B．商业区 C．住宅区 D．公共绿地
当堂训练
相传，孔明灯具有神奇的功效，只要人们将心愿写在孔明灯上， 随着孔明灯冉冉升起，人们凝视星空便能实现心中美好的愿望。 图甲为“燃放孔明灯的原理图”，
下面四幅图能够正确示意孔明灯点燃时灯内产生的空气环流状况的是
热力环流
2、热力环流应用（海陆风、山谷风、城市风）
【复习回顾】
1.水平气压 梯度力(F)
垂直于 等压线,由高压 指向低压 （百帕） 1000 1005 1010
2.地转偏向力(G) 3.地面摩擦力( f )
北半球向右偏，
南半球向左偏.
与空气运动方向相反
（百帕）
270 275 280 285 290
由此得出气压高低与等压面弯曲之间的关系规律是： 处等压面向上弯曲。(4分)
处等压面向下弯曲，
(3)上图中纸屑点燃后一段时间，A、B、C、D四处中， 气压由大到小的顺序是________ 。 (2分)
课堂小结
1、热力环流产冷热 大气垂 不均 直运动 (根本原因) 同一水平面 上气压差异 大气水 平运动（风： 风向、风力）
新教材2023年高中地理 第2章 第1课时 大气受热过程和热力环流课件 新人教版必修第一册
3．云层对太阳辐射、大气逆辐射影响示意图
(1)白天，云层的反射作用明显，地面温度比晴天低；夜间，云层的 大气逆辐射作用显著，地面温度比晴天高。因此，晴天比阴天的昼夜温 差大。
(2)由图可知，白天和夜间都存在大气逆辐射，而且大气逆辐射白天 比夜间还要强。
典例剖析
例题1 (2020·北京丰台区期中)下表是我国华北某地天气状况数 据。如图是“地球表面受热过程示意图”。读图，据此完成(1)～(3)题。
其过程可以归纳为：
[方法技巧] 可用“一个关键、四个步骤”来记忆热力环流原理 “一个关键”：确定近地面两地区的冷热。热容量大的地球表面， 白天气温较低，夜晚气温较高；热容量小的地球表面，白天气温较高， 夜晚气温较低。
“四个步骤”： (1)热上升、冷下沉——近地面受热，空气上升；近地面冷却，空气 下沉。 (2)热低压、冷高压——近地面热的地方形成低压，近地面冷的地方 形成高压。 (3)近地面和高空气压性质相反——近地面为高压，高空为低压；近 地面为低压，高空为高压。 (4)水平方向气流由高压流向低压。
3．常见的三种热力环流形式 (1)海陆风 ①成因分析——海陆热力性质差异是前提和关键。 ②影响与应 用：海陆风使海 滨地区气温日较 差较小，夏季气 温低，空气较湿 润，是避暑的好 地方。
(2)山谷风 ①山谷风成因分析——山坡的冷热变化是关键。 ②影响与应用：山 谷(小盆地)常因夜间冷的 山风吹向谷底(盆地)，使 谷底(小盆地)内形成逆温 层，大气稳定，易造成 大气污染。故山谷(小盆 地)地区不宜布局大气污 染型工业。
知识点 问题探究
大气热力环流
热力环流实验 步骤： ①将略大(如50×40×20 cm)的废弃包装纸盒，正面去掉，留下其他 5个面，横放在桌上，让盒子开口的那面，正对观察者。 ②关上门和窗，在纸盒内一端放入点燃的蚊香(或香烟)，另一端放 上冰块。
高中地理_大气运动--热力环流学案 教学设计学情分析教材分析课后反思
第二单元第二节(第2课时)大气运动-－热力环流学案主讲教师：指导教师：【课程标准】1、绘制并运用热力环流示意图，说明热力环流原理；2、运用热力环流原理解释相关地理现象。
一、发现生活通过观察生活中走马灯和冰柜冷气运动的现象我们得到：某区域，空气受热会膨胀，垂直方向上做运动→气温高空气密度___空气遇冷会收缩，垂直方向上做运动→气温低空气密度___二、探究原理1、运动（记忆2分钟）受热处：大气上升运动，部分空气外流，形成低气压。
近地面大气密度减小，周围空气过来补充，形成大气的水平运动。
遇冷处：大气下沉运动，部分空气进入，形成高气压。
近地面大气密度增大，空气向周围扩散，形成大气的水平运动。
由此得出结论：风的运动方向由密度大的地方流向密度小的地方。
即风由高压吹向低压。
这就是大气运动的一种最简单的形式：热力环流请记住概念：由于地面冷热不均而形成的空气环流，称为热力环流。
大气运动的根本原因——地面冷热不均大气运动的动力来源——太阳辐射2、气压联想：潜艇下潜，随着水深增加，压强会；上浮过程中，压力逐渐。
请你依据上句完成描述:随着海拔升高，气压逐渐，随着海拔降低，气压逐渐。
3、气压变化均质的条件下，等压面相互平行，用平滑的直线表示；当近地面大气出现受热不均，会怎样?小组讨论：绘制热力环流示意图。
（爬黑板）1）请标出近地面气压高低，那等压面会如何变化呢？2）请你尝试添加等压面形态，并标注高空气压变化，完成等压面变形。
4、思考：近地面和高空四处气压由大到小该如何排序，你是如何判断的?5、总结规律(记忆2分钟)：1）在垂直方向上，海拔越高，气压越低；2）在水平方向上，高压区等压面上凸，低压区等压面下凹；3）近地面与对应高空的气压状况和水平气流运动方向相反；三、实际应用生活中有很多现象可以用热力环流解释。
将一块大石，与一盆水放在太阳下暴晒一个小时，猜一下谁的表面温度高?因为海洋与陆地的比热容不同，导致了升降温速度不同，所以有了气温的差异，我们叫做海陆热力性质差异。
地理热力环流实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的本次实验旨在通过模拟实验，探究热力环流的形成原理和过程，理解地表冷热不均如何引起大气运动，以及这种运动对天气和气候的影响。
二、实验原理热力环流是由于地表冷热不均引起的空气垂直运动和水平运动。
当地表某一部分受热时，空气受热膨胀上升，形成低压区；当地表另一部分受冷时，空气冷却收缩下沉，形成高压区。
由于气压的差异，空气从高压区流向低压区，形成水平运动。
这种垂直和水平运动共同构成了热力环流。
三、实验材料1. 实验装置：一个透明的塑料盒，内装干冰（固态二氧化碳）和热水。
2. 实验工具：温度计、风扇、湿度计、秒表。
四、实验步骤1. 将干冰放入塑料盒底部，然后加入适量的热水。
2. 将温度计插入水中，记录初始温度。
3. 开启风扇，对塑料盒进行吹风。
4. 观察干冰升华过程，记录温度变化。
5. 观察空气流动方向，记录气流运动情况。
6. 使用湿度计测量空气湿度变化。
7. 记录实验数据，分析实验结果。
五、实验结果与分析1. 干冰升华过程中，温度逐渐下降，说明热量从水面传递到干冰，形成冷热不均。
2. 随着干冰升华，塑料盒内温度差异逐渐增大，形成明显的气压梯度。
3. 风扇吹风作用下，热空气上升，冷空气下沉，形成热力环流。
4. 观察到干冰附近空气上升，形成低压区；远离干冰处空气下沉，形成高压区。
5. 湿度计显示，干冰附近空气湿度较高，远离干冰处空气湿度较低。
6. 实验过程中，温度、湿度和气压变化与热力环流形成过程相符。
六、实验结论通过本次实验，我们验证了热力环流的形成原理和过程。
地表冷热不均引起的空气垂直运动和水平运动共同构成了热力环流。
这种环流在自然界中广泛存在，如山谷风、海陆风、城市风等，对天气和气候产生重要影响。
七、实验讨论1. 实验中，干冰升华速度和空气流动速度受实验装置和条件限制，可能影响实验结果。
2. 实验过程中，温度、湿度和气压变化受多种因素影响，如实验装置、环境温度等。
3. 实验结果与实际情况可能存在一定差异，但基本反映了热力环流的形成原理。
高中地理必修一热力环流
地转偏向力
+
摩擦力
风向与等压线 成一夹角
与风向相反
既影响风向， 又影响风速。
1、城市与郊区之间也存 在着热力环流——城市 风，它们是怎样形成的？ 了解城市风的出现有何 重要意义？
B
B
日常生活中的事例：
海陆风： 海洋与陆地之间形成的小型热力环流
城市风：
城市与郊区之间形成的小型热力环流 城市风：
山坡与山谷之间形成的小型热力环流
小结：
一、大气的受热过程
二、热力环流 三、大气的水平运动
结论是：接触面(下垫面)的冷热不 均引起烟雾的环流。
一、热力环流
气压：指作在单位面积上的大气压力.
即等于单位面积上向上延伸到大气上 界的垂直空气柱的重量。气压的国际 制单位是帕斯卡，简称帕，符号是Pa。
影响因素： 1、海拔高度
2、地面冷热情况。
一、热力环流
在热力环流中谈到的高压与低压都是指同 一水平(同海拔)面上不同的地方相比较
地 垂直于风向
转
偏 只改变风向 向 ，不改变大 力小
3、近地面风的形成：
（hPa） 1002
1004
1006
1008
1010
气压梯度力 地转偏向力
摩擦力 风向
1000 1002 1004 1006 1008
水平气压梯度力 风向
摩擦力
水平地转偏向力
1010 近地面大气中的风向（北半球 ）
摩擦力
气压梯度力
低压
高压
高压
低压
一、热力环流
（4）分析海陆风对海滨地区的气温有什 么调节作用？
白天来自海洋的风比较凉爽湿润，对海 滨地区能够起到降温的作用；夜晚来自 陆地的风比较温热干燥，对海滨地区能 够起到增温的作用。海陆风共同作用的 结果是使海滨地区的气温日较差较小。
高中地理实验课设计——以模拟热力环流为例
【概述】热力环流是地理学中的重要概念，也是地球上气候形成和变化的重要因素之一。
在高中地理实验课中，通过模拟热力环流，不仅可以帮助学生深入理解地球的大气环流系统，还可以培养学生的动手能力和实践能力。
本文将从设计实验目的、实验原理、实验步骤和实验结果分析等角度，详细介绍一节高中地理实验课的设计与实施过程。
【实验目的】1.了解热力环流的概念及其在地球大气环流中的作用；2.掌握模拟热力环流的实验方法和步骤；3.培养学生的实验观察、数据处理和分析能力。
【实验原理】热力环流是地球大气环流系统中的重要环节，也是气候形成和变化的主要机制之一。
地球自转和不同地区日照热量的差异导致了地球表面温度的不均匀分布，进而形成了热力环流。
热力环流分为赤道低压带、副热带高压带和极地低压带，它们的存在影响着地球大气运动规律和气候分布。
【实验器材】1. 温度计2. 热源3. 水槽4. 冷热水【实验步骤】1. 将水槽放置在实验台上，并将温度计放入水槽中；2. 在水槽的一侧加热，另一侧放冷水；3. 测量并记录水槽中的温度变化；4. 观察实验现象，并记录下来；5. 分析实验数据，得出结论。
【实验结果分析】根据实验数据分析，我们可以发现在加热的一侧，水温上升形成低压带，在另一侧冷水形成高压带，两者之间形成热力环流现象。
这个实验结果生动地模拟了地球大气环流中热力环流的形成过程，使学生深入理解了热力环流的概念及其在地球大气环流中的重要作用。
【实验心得】通过这次模拟热力环流的实验，学生不仅掌握了实验方法和步骤，还培养了实验观察、数据处理和分析能力。
也加深了对地球大气环流系统和热力环流的理解，为学习和探究地理学知识打下了坚实的基础。
【结语】上述实验设计以模拟热力环流为例，展示了一节高中地理实验课的设计与实施过程。
通过这样的实验设计，可以帮助学生更好地理解地球大气环流系统和气候形成机制，培养学生的实践能力和动手能力，提高地理学科的教学效果。
相信通过这样的实验设计和实施，可以进一步激发学生对地理学科的兴趣，促进地理学科教学的质量和水平的提高。
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高中地理大气热力环流实验步骤如下：
1. 在一个晴朗无风的天气，在教室中模拟大气热力环流，需要准备两个热力性质不同的地方，如冷热两种墙壁。
2. 冷墙处需要加湿并开启照明设备以影响热量。
将温度计放在两侧墙壁中间，等热力稳定后开始计时并观察温度变化。
3. 在两侧墙壁的某一面开一扇窗户，以模拟气体流动。
窗户上可以放置几片纸，模拟不同高度上的气流运动。
4. 当实验结束后，关闭门窗，使教室成为一个密闭空间。
通过模拟高、低气压的形成及气流运动规律，了解大气环流的成因和过程。
这时可以在窗户上放置风扇，推动冷空气流动，模拟热力环流的形成。
5. 在暖墙上贴一张白纸，在冷墙上贴一张黑纸，观察不同颜色光亮的程度。
这是因为黑色物体吸热多而白色物体吸热少。
通过对比不同颜色的光亮程度，可以观察到热力环流对物体受热的影响。
通过以上步骤，可以更好地理解大气热力环流实验的原理和过程。