高中地理大气热力环流实验

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。

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。

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。

【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。