高中地理实验集锦
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高中地理地转偏向力难点突破的实验
高中地理地转偏向力是指地球自转引起物体在地球表面上偏离直线运动的现象。
要突
破这一难点,可以进行以下实验。
实验材料:
1. 地球仪
2. 细线
3. 一个小球
实验步骤:
1. 将地球仪放在平坦的桌面上,调整好方向,使得地球仪北极朝向地理北方,而南
极朝向地理南方。
2. 在地球仪的赤道附近取一点,用细线系好小球。
确保小球可以自由地沿着地球表
面旋转。
3. 用手或者其他工具手轻轻推动小球,使其开始旋转。
4. 观察小球在地球仪表面上的运动轨迹。
可以看到小球不再沿着直线运动,而是呈
现出螺旋形的旋转轨迹。
5. 可以尝试在不同纬度上进行实验,观察小球在不同纬度上的旋转轨迹的变化。
实验原理:
地球自转引起地球表面上的地转偏向力,会使得物体在地球表面上不再沿着直线运动,而是向东偏转。
这是由于地球自转速度较大,而地球表面上的物体与地球一起转动,而惯
性使物体向前运动,导致物体相对于地球表面向东偏移,表现为偏向东方的转动轨迹。
实验目的:
通过这个实验,学生可以直观地观察到地转偏向力的存在,加深对地球自转与地转偏
向力的理解。
通过调整纬度观察实验结果的变化,可以加深对地球纬度对地转偏向力影响
的理解。
实验注意事项:
1. 实验时要确保地球仪底座稳固,以免影响实验结果。
2. 选择一个较小的小球,以便观察其在地球表面上的旋转轨迹。
3. 实验结束后要将地球仪复位,以免影响下一次实验。
完整word版)高中地理实验集锦地理实验是培养学生观察能力、思维能力、实际操作能力以及科学兴趣、科学态度、工作作风和意志的重要途径。
然而,由于高中地理实验教学的起步较晚、条件有限、教师实验观念和能力欠缺等原因,目前高中地理实验教学存在许多问题。
因此,我们有必要直面问题、探讨对策,开发真正有价值的地理实验,构建高效、完整的地理实验教学体系。
以下是一些实验的介绍,供教师们参考:1.证明热力环流的存在实验1:使用长方形的玻璃缸、胶合板或塑料薄膜、热水、冰块、香和火柴等材料。
将一盆热水和一盆冰块分别放置在玻璃缸的两端,用胶合板或塑料薄膜将玻璃缸上部开口处盖严,然后在胶合板或塑料薄膜的一侧(装冰块的盆上方)开一个小洞。
将一束香点燃,放进小洞内,观察烟雾在玻璃缸内的飘动情况,发现规律并得出结论。
实验2:关闭教室的门窗,点燃两根较粗的香,将一支香旁边放一个1000瓦的电热炉、另一支香旁边放一个较大的冰块,观察卫生香烟的飘动方向。
将电炉和冰块交换位置,再次观察烟的飘移方向。
从实验中可以得出热的地方近地面产生低气压,气流从冷的地方流向热的地方;而高空气流则由热的上空流向冷的上空的结论。
实验3:切洋葱的实验、冬季教室门口的打火机等。
2.季风成因的实验季风成因实验包括使用水平风机、热板、水平玻璃管、水平玻璃管和水平风机等设备,通过模拟地球自转、水平气压梯度力、科氏力和重力等因素,让学生了解季风的形成原理。
以上实验仅供参考,教师们可以根据实际情况进行选择和改进,以达到更好的教学效果。
关闭门窗,点燃两根卫生香,使烟垂直向上。
在卫生香的两侧放置一只1000W的电炉和一面盆冰块,观察烟的飘动方向。
交换电炉和冰块的位置,再次观察烟的飘移方向。
实验表明,电炉上方空气加热,气压降低;冰块上方空气冷却,气压升高。
卫生香的烟总是飘向电炉上方,说明高低气压的“季节”转换产生了季风。
使用煤气炉、纸巾和冰水进行实验验证海陆风的存在。
在煤气炉旁边放置纸巾,观察其飘动方向。
课题一寻找正午太阳高度角变化证据实验目的:寻找正午太阳高度角变化证据实验原理:通过多次测量被测物体自身高度及其日影长,物体和影子互相垂直组成一个直角三角形的两条直边,影子的端点和物体的顶点连接成为直角三角形的斜边,影子和斜边的夹角就是此时的太阳高度角α,利用三角函数tanα=物体长/影长计算得出太阳高度角并寻找规律。
(如图所示)实验步骤:正午时在将一根1米长的竹竿垂直插在地上,测量此时的影长,重复测量三次并取平均值记录在实验数据表格中。
每隔三天测量一次。
实验数据表格:日期物体长度(cm)影长(cm)太阳高度角9月2日 100 68.34 55.51°9月5日 100 70.63 54.73°9月8日 100 73.01 53.96°9月11日 100 74.49 53.19°9月14日 100 76.96 52.42°9月17日 100 79.45 51.64°9月20日 100 81.08 50.87°9月23日 100 83.66 50.08°实验数据分析:从表格中可以看出:在9月2日至9月23日间,物体高度不变,影长逐渐变长,正午太阳高度角逐渐变小。
9月23日时,太阳高度角接近50°。
实验误差分析:1.地面若不为水平,可能导致竹竿未真正与地面垂直。
2.测量影长时每次的估读会有差异,已测量多次取平均值来尽量避免。
3.每次测量时不能保证完全在同一时刻。
4.每次测量地点会有少许偏差。
5.不能直接测量太阳高度角,间接测量后计算时保留小数位时会造成误差。
实验小结:正午太阳高度角是不断变化的,是由于太阳直射点在南北回归线之间移动。
正午太阳高度角的变化是由于地球的公转及自转共同导致的结果。
高中地理实验教学案例分享导语:地理实验作为一种重要的教学方法,不仅可以加深学生对地理知识的理解和记忆,还能培养学生的实验观察能力和科学思维。
本文将分享一些高中地理实验教学案例,希望能给广大教师提供一些灵感和参考。
一、大气压力的测量实验大气压力是天气系统形成和气象变化发展的重要因素。
通过一个简单的地理实验,可以帮助学生理解大气压力的概念和测量方法。
教师可以准备一些小型的塑料瓶、胶管和水。
首先,在一个塑料瓶的一侧钻一个小孔,并将一段胶管插入孔中。
然后,将塑料瓶中的水倒掉,将瓶口紧密封闭,并将塑料瓶放在一个水盆中。
把胶管放入水盆中的水中,让水渗入胶管并填满整个塑料瓶。
最后,在水盆中放入一些颗粒,观察胶管中的水位。
通过观察实验现象,学生可以发现当颗粒入水后,水位会随之升高。
这是因为大气压力作用在水面上,并通过胶管传导到塑料瓶内,使水位上升。
学生可以利用公式P = ρgh计算出大气压力。
二、地形图制作实验地形图是地理学中重要的工具之一,能够直观地展示地球表面的地形特征。
通过制作地形图的实验,学生可以更好地理解地形图的制作原理。
教师可以准备一些模型土块、密度适中的拼图块和水盆。
首先,将模型土块放入水盆,调整土块的高度和形状以模拟现实地形。
然后,使用密度适中的拼图块按照一定规律铺设在模型土块上。
最后,将模型土块从水盆中取出,观察拼图块在水面上的分布。
通过观察实验结果,学生可以发现,拼图块在水面上分布的密度和高度反映了地形的变化。
这样的实验可以让学生亲自参与地形图的制作,提高他们对地形图的理解和运用能力。
三、气候要素测量实验气候是地球表面长期天气状况的统计,不同的气候要素对于气候的形成和变化具有重要影响。
通过一些实验,可以帮助学生更好地理解不同气候要素的测量方法和影响因素。
教师可以准备一些温度计、湿度计、雨量计和风向仪。
首先,将这些仪器放置在不同的地点,同时记录每个地点的气温、湿度、降水量和风向等数据。
然后,学生可以对这些数据进行整理和分析,比较不同地点的气候特征。
高中地理地转偏向力难点突破的实验地球自转偏向力是地球自转运动引起的一种自然现象,也是地球上的一个重要地理概念。
地球自转导致地球的赤道由于地球几何形状的不规则而与地球旋转轴不够垂直,这种偏向使得地球的旋转速度在不同纬度上有所不同。
而地球自转偏向力的存在对地理学来说具有重要的影响,比如影响风向、形成季风、导致气候变化等等。
地球上的地转偏向力这一抽象概念对于高中学生来说可能比较难以理解和亲身体验。
为了帮助学生更好地了解地球自转偏向力,我们可以通过一些简单的实验来进行教学。
下面是一个容易理解和操作的地转偏向力实验:实验材料:1. 一个平滑的大玻璃盘或者盆子2. 一瓶水3. 一颗小球(比如乒乓球)4. 一个柔软的垫子或毛巾实验步骤:1. 将大玻璃盘或盆子放在水平的桌面上,并确保其表面光滑平坦。
2. 将小球放在盘子中央,并确保它能够保持固定位置。
3. 轻轻地把水倒入盘子中,使其表面有一层薄薄的水膜覆盖。
4. 用柔软的垫子或毛巾轻轻拂动水面,使水开始旋转。
5. 观察小球在水面上的运动,可以发现小球受到了一种向外的力,使其离开旋转的中心。
实验解释:通过这个实验,可以模拟地球自转偏向力对物体的影响。
因为地球是自西向东旋转的,所以在赤道上的物体运动速度较大,而在极地上速度较小。
这样一来,相对于地球表面来说,在赤道上的物体会有向外的离心力作用,而在极地上的物体则没有。
这就是为什么实验中的小球会受到向外的力,离开旋转中心。
通过这个实验,学生可以直观地理解地球自转偏向力的存在,并且增加了对地理学概念的亲身体验和感受。
老师可以引导学生思考地球自转偏向力对地球上的气候、风向等等的影响,进一步加深他们对这一概念的理解。
这只是一个简单的地转偏向力实验,可以根据学生的年级和掌握情况进行调整和拓展。
希望这篇2000字的文章可以帮助你。
高一地理必修1实验题汇总
地理实验是高中地理教学中的重要组成部分,通过实际操作和
实验观察,帮助学生加深对地理知识和地理现象的理解。
以下是高
一地理必修1实验题的汇总:
1. 实验题一:测量直线距离
实验目的:通过测量直线距离的方法,了解地理上的距离概念。
实验步骤:选择一个较为平坦的地理区域,在起点和终点之间
用测量尺测量直线距离。
实验结果:记录下起点和终点之间的直线距离。
2. 实验题二:观测地势高度
实验目的:通过观测地势高度的方法,了解地势高低的关系。
实验步骤:选择一个具有高低高地势变化的地理区域,在不同位置使用海拔仪器或高度计测量地势高度。
实验结果:记录下各个观测点的地势高度。
3. 实验题三:分析地形剖面图
实验目的:通过分析地形剖面图,了解地形地貌特征。
实验步骤:选择一个地理区域的地形剖面图,分析图中的地势高低和地貌特征。
实验结果:总结出地形剖面图所表达的地貌特征。
4. 实验题四:测量河流长度
实验目的:通过测量河流长度的方法,了解河流的发展特征和河流的重要性。
实验步骤:选择一个河流沿线进行实地勘测,在河岸两侧使用
测量尺测量河流的长度。
实验结果:记录下河流的长度及其它相关数据。
以上是高一地理必修1实验题的汇总,通过这些实验题的完成,学生可以加深对地理知识的理解,并培养科学观察和实验技能。
高中地理实验归纳1. 引言本文档旨在对高中地理实验进行归纳和总结,以便更好地理解和应用地理知识。
我们将回顾所进行的实验,并就实验结果和体会进行讨论和分析。
2. 实验1: 大地形图的制作与解读在本实验中,我们研究了如何制作和解读大地形图。
通过观察和分析地形图上的各种地形特征,我们能够了解地球表面的形状和特点。
这对于理解地理现象和地球的变化具有重要意义。
在实验中,我们使用了高程数据和等高线图来制作地形图,并研究了不同地形特征的标志和解读方法。
我们还分析了地形图上的河流、山脉和平原等地貌特征,并尝试解释其形成原因。
3. 实验2: 气候要素的观测与分析本实验旨在研究气候要素的观测和分析方法。
我们使用了气象仪器和传感器来收集气温、湿度、降水量等数据,并通过图表和图像分析这些数据。
通过观测气候要素的变化和趋势,我们可以了解不同地区的气候特点和季节变化。
这对于研究气候变化和预测气候趋势具有重要意义。
4. 实验3: 地球板块运动模拟本实验通过模拟地球板块的运动来研究板块构造和地震活动。
我们使用了实验装置和模型来演示地球板块的运动原理,并观察板块边界的地震活动。
通过实验,我们了解了板块构造和地震现象的产生机制。
这对于理解地球内部动力学和地震地质学有着重要的意义。
5. 实验结果和体会通过进行这些地理实验,我们对地理知识有了更深入的了解和体会。
我们研究了地球的形状和表面特征,掌握了气候要素的观测和分析方法,了解了地球板块的运动和地震活动。
这些实验不仅加深了我们对地理学科的理解,还培养了我们的观察力、分析能力和实验操作技巧。
通过实践和探索,我们积累了宝贵的地理研究经验,对未来的研究和研究有了更好的准备。
6. 结论通过对高中地理实验的归纳和总结,我们对地理知识有了更全面的认识和理解。
这些实验不仅帮助我们巩固和应用课堂上所学的知识,也培养了我们的实践能力和创新思维。
希望这份文档能对今后的地理研究和实验提供一定的参考和指导。
高中地理地转偏向力难点突破的实验地转偏向力是指地球自转所产生的一种力,也是地球自转导致地球形态的重要原因。
在地球自转过程中,地球上的物体都会根据自转的方向产生一个相对于地球自转方向的偏向力。
在高中地理中,地转偏向力是一个非常重要的概念,因为它对于气候、海洋、自然灾害等都有着非常重要的影响。
为了帮助学生更好地理解和掌握这个概念,我们可以进行一些简单的实验。
实验步骤:材料准备:一个水盆、几个小球(如乒乓球)、一个电扇。
1.先在水盆里放入几个小球,让它们自由运动。
2.打开电扇,调到适当的档位,使其产生风力。
3.将电扇对准水盆,并保持一定的距离,让风吹入水盆。
4.观察小球的运动情况,特别是它们的偏向情况。
实验原理:在这个实验中,水盆代表地球,小球代表地球上的物体,电扇产生的风力代表地转偏向力。
当电扇吹入水盆的风产生的力与小球受到的水流阻力不平衡时,小球就会偏向电扇的方向,这个方向就是相对于地球的自转方向的方向。
实验结果分析:当电扇产生的风力比较弱时,小球的运动状态比较稳定,没有偏向特定的方向;但当电扇产生的风力越来越强时,小球的运动就会开始向风的方向偏移。
这个实验结果给我们传递的信息是:地转偏向力的大小与物体的质量、物体所处的位置等因素有关,当地转偏向力大到一定程度时,就能够影响到物体的运动。
实验扩展:可以适当增加实验条件,比如在水盆中加入一些染料或小鱼,观察它们的运动情况。
实验结果可以更加生动地展示地转偏向力的作用。
总结:这个实验虽然比较简单,但是它能够很好地帮助学生理解地转偏向力的原理和作用。
我们可以通过这样的实验和学生进行互动交流,引导学生探究自然现象背后的科学原理,提高他们对地理知识的理解和掌握。
同时,这个实验也能够培养学生的实践能力和科学素养,让他们在探索科学的道路上更加自信和勇敢。
高中地理必修一实验归纳全实验一:测量工具的使用和海拔高度的测量实验目的:通过测量工具的使用和海拔高度的测量,掌握地理实验的基本方法和技巧。
实验步骤:1. 准备测量工具,如经纬仪、直尺和测高仪等。
2. 在选定的地点使用经纬仪测量该地点的经度和纬度。
3. 使用直尺测量该地点与某一基准点的水平距离。
4. 使用测高仪测量该地点的海拔高度。
实验结果:通过本实验的测量,获得了该地点的经度、纬度、水平距离和海拔高度等数据。
实验结论:地理实验中的测量工具和技巧对于准确测量地点的经纬度和海拔高度非常重要。
经过本实验的训练,我们能够熟练地使用测量工具进行测量,并得到准确的数据。
实验二:地图投影和地图的制作实验目的:通过地图投影和地图的制作,了解地图的制作过程和地图投影的特点。
实验步骤:1. 选择一个地图投影方式,比如等经纬度投影。
2. 根据所选的投影方式,将地球表面上的经纬度坐标投影到平面上。
3. 绘制地图的边界、国界、河流、山脉等地理要素。
4. 根据已有的地理数据,标注地图上的地名和地理特征。
实验结果:经过实验制作的地图,包括了地图的边界、国界、河流、山脉以及相应的地名和地理特征。
实验结论:地图的制作是一项复杂的工作,需要选择合适的投影方式和准确的地理数据。
通过本实验,我们了解了地图的制作过程和地图投影的特点,提高了我们对地图的理解和运用能力。
实验三:天气要素的观测和分析实验目的:通过天气要素的观测和分析,了解天气的变化规律和天气要素之间的关系。
实验步骤:1. 选择一个观测站点,并准备天气观测仪器,如温度计、湿度计和气压计等。
2. 在每天的固定时间,观测并记录天气要素,如温度、湿度和气压等。
3. 根据观测数据,绘制天气要素的变化图表。
4. 分析观测数据,研究天气要素的变化规律和相互关系。
实验结果:通过观测和记录天气要素的数据,得到了它们的变化图表和分析结果。
实验结论:天气要素的观测和分析可以帮助我们了解天气的变化规律和预测天气的发展趋势。
高中地理实验总结(超级详细)实验名称:地质构造的观察与研究实验目的本实验旨在通过观察地质构造现象,加深对地球内部结构和地壳运动的理解,并提高学生的实验能力和科学思维能力。
实验材料1. 实验台面2. 大理石碎片3. 平滑的纸张4. 铅笔5. 直尺实验步骤步骤1:准备实验材料将实验台面准备好,放在平稳的桌面上。
取出大理石碎片,用纸张将其包裹住,以防止碎片滑动。
步骤2:观察地质构造现象将包裹的大理石碎片放在实验台面上,用铅笔在纸张上轻轻画出大理石碎片下方的地质构造现象,如岩层、断层等。
步骤3:模拟地壳运动使用直尺轻轻施加压力,推动大理石碎片在实验台面上滑动。
观察并记录下地质构造在运动中的变化和变形情况。
步骤4:总结实验结果根据观察和记录的结果,总结地质构造在地壳运动中的变化规律和地球内部结构的特点。
实验结果与分析经过实验观察和记录,我们得出以下结论:1. 地质构造在地壳运动中随着推动力的作用发生了变化和变形。
2. 地质构造中的岩层有可能发生断裂、折叠等现象。
3. 地球内部结构较复杂,包括地壳、地幔和地核等组成部分。
实验应用与拓展本实验的结果可以应用于地理学、地质学等领域的研究和实践活动中,对于地球演化的认识和地质灾害的预防都有一定的指导意义。
值得注意的是,本实验是基于简化的模拟情境进行的,实际地壳运动和地质构造具有更为复杂的特点和影响因素。
因此,在实际研究和应用中,需要结合更多的地质数据和实证研究结果进行分析和判断。
结论通过本次实验,我们深入了解了地质构造现象和地壳运动的关系,并对地球内部结构有了更详细的认识。
这对我们进一步研究地理知识和培养实验能力具有重要意义。
参考资料- 《高中地理教材》- 地理学专业教材和参考书籍。
高中地理地转偏向力难点突破的实验地球是一个自转的球体,自转的速度相对较快,每天绕自己的轴心旋转一次。
这个自转产生了地球的转偏向力,使得地球上的物体在运动过程中受到一定程度的偏向力。
在高中地理课程中,地转偏向力是一个重要的概念,但是理解和掌握该概念往往是学生学习的难点。
为了帮助学生更好地理解地转偏向力,可以通过一系列实验来进行突破,下面将介绍一些相关的实验内容。
一、海洋水流实验海洋水流是地转偏向力的一个重要表现形式,通过实验可以观察水流的偏转情况,从而理解地转偏向力的作用。
实验器材:1. 一个装满水的大容器;2. 一根浸入水中的绳子;3. 一块浮在水中的小木块。
实验步骤:1. 将水倒入容器中,使之装满;2. 将绳子端部系在容器底部,并使其余部漂浮在水面上;3. 将小木块轻轻放在漂浮的绳子上;4. 轻轻旋转容器,观察小木块的运动情况。
实验结果:小木块会随着容器的旋转而发生偏转,偏转的方向与容器旋转的方向相反。
实验解析:小木块的运动受到了地转偏向力的影响。
当容器旋转时,水体和绳子一起绕轴旋转,由于地转偏向力的作用,水体在运动过程中受到了偏向力,而绳子上的小木块处于水体中,也受到了同样的偏向力作用,从而发生了偏转。
二、飓风实验飓风是地球上的一种自然灾害,它的形成和发展与地转偏向力有着密切的关系。
通过模拟飓风的实验,可以更好地理解地转偏向力对气候系统的影响。
实验步骤:1. 将玻璃容器放在平整的桌面上,打开喷头,向上喷一定量的水;2. 观察水雾的流动情况,并用温度计测量水雾的温度。
实验结果:水雾呈旋涡状流动,中心处温度较低,边缘处温度较高。
实验解析:在实验中,由于水雾的喷射,气压发生变化,从而产生了一个低气压区域。
地转偏向力使得空气在旋转过程中受到偏向力的作用,由高气压区向低气压区流动。
这样,水雾会呈现旋涡状的流动,而且中心处温度较低,边缘处温度较高,模拟了飓风中的温度分布情况。
通过以上两个实验,可以帮助学生直观地感受地球自转引起的转偏向力,并加深对地转偏向力的理解。
(完整)高中地理平抛运动实验高中地理平抛运动实验引言本实验旨在研究平抛运动的物理规律和影响因素。
平抛运动是指物体在水平方向上以一定初速度投射出去后,在重力的作用下做抛体运动。
通过进行这个实验,我们可以了解平抛运动的轨迹、速度和时间之间的关系。
实验步骤1. 准备材料和仪器:实验所需的材料包括一块水平地面、一个平滑的小球、一个倾角仪、一根固定的测量杆、一个计时器以及纸和笔记录数据。
2. 设置实验装置:将倾角仪固定在水平地面上,并将测量杆固定在倾角仪的上方,用于测量小球的起始高度。
3. 进行实验测量:将小球从起始高度抛出,同时启动计时器。
记录小球在不同时间点的位置,并绘制出小球的轨迹图。
4. 分析实验数据:根据实验测量得到的数据,计算小球在不同时间点的速度和加速度。
观察数据之间的关系并进行分析。
结果与讨论根据实验数据分析,我们可以得出以下结论:1. 小球的轨迹呈抛物线形状,符合平抛运动的特征。
2. 随着时间的增加,小球的速度逐渐增加,但增速逐渐减小。
3. 小球的加速度在水平方向上为零,只在垂直方向上受重力的作用。
结论通过本实验,我们验证了平抛运动的物理规律,即物体在水平方向上做匀速直线运动,而在垂直方向上受到重力的影响而做自由落体运动。
此外,我们还了解到平抛运动的速度与时间之间的关系。
建议1. 在进行实验时,需要确保实验装置的稳定性和准确性。
尽量使用精确的测量仪器和标尺进行测量。
2. 可以尝试改变起始高度和初速度,观察它们对小球的轨迹和速度的影响。
3. 可以进行进一步的实验,探究其他影响平抛运动的因素,如空气阻力和投射角度的影响。
参考文献[1] Aggrawal, J. C. (2002). A Textbook of Physical Chemistry, Volume 3. Krishna Prakashan Media.[2] Goyal, V. K. (2007). A Textbook of Engineering Chemistry. Krishna Prakashan Media.[3] Gupta, O. P. (2009). Physical Pharmaceutics. Vallabh Prakashan.[4] Rajput, R. K. (2006). Engineering Thermodynamics: As per GBTU and Other U.P. Technical Universities. Laxmi Publications.。
高中地理实验集锦达芬奇有句名言“实验是科学知识的来源,智慧是实验的女儿”;地理实验可培养学生的观察能力、思维能力、实际操作能力以及浓厚的科学兴趣、实事求是的科学态度、严谨细致的工作作风、坚忍不拔的意志等,这些无疑是素质教育要意之一;从表面上看,地理实验教学正在如火如荼地展开;但作为一线地理教师我们深知在高中地理实验教学方面开展的并不理想;由于高中地理实验教学的起步较晚、尚未形成完善的体系,中学开展地理实验的条件有限,地理教师实验观念和能力欠缺等原因的影响,当前的高中地理实验教学中还存在许多问题;调查发现,绝大部分高中教师和学生只做过1—2次地理实验,从未“做”过实验的比例也不在少数;地理教育工作者有必要直面问题、探讨对策,开发真正有价值的地理实验,构建高效、完整的地理实验教学体系;基于此,我将“看来”的实验收集如下,与老师们共享,但其实用性、有效性、可操作性还有待考究;一、证明热力环流的存在1.长方形的玻璃缸长100厘米左右,宽30左右,高40厘米左右、胶合板或塑料薄膜、一盆热水、一盆冰块、一束香、火柴等;实验步骤如下:①将一盆热水和一盆冰块分别放置在玻璃缸的两端;②用平整的胶合板或塑料薄膜将玻璃缸上部开口处盖严;③在胶合板或塑料薄膜的一侧装冰块的盆上方开一个小洞;④将一束香点燃,放进小洞内;学生观察烟雾在玻璃缸内是如何飘动的,能否发现什么规律由实验可以得出什么样的结论2.关闭教室的门窗,尽量保持教室的气流稳定;点燃两根较粗的香,两支香摆放的距离大约在30~40厘米左右,一支香旁边放一个1000瓦的电热炉、另一支香旁边放一个较大的冰块,将电炉通电5分钟后,让学生观察卫生香烟的飘动方向;将电炉和冰块交换位置,观察烟的飘移方向;在这个实验中,电炉上方空气加热,气压降低;冰块上方空气冷却,气压升高;香的烟总是飘向电炉上方,说明热的地方近地面产生低气压,气流从冷的地方流向热的地方;而高空气流则由热的上空流向冷的上空;3.切洋葱的实验、冬季教室门口的打火机等;二、季风成因的实验关闭门窗,点燃两根卫生香,使卫生香的烟垂直向上不受室外气流的影响;在卫生香的等距离左右两侧分别放一只1000W的电炉、一面盆冰块;将电炉通电5分钟后,让学生观察卫生香烟的飘动方向;将电炉和冰块交换位置,观察烟的飘移方向;在这个实验中,电炉上方空气加热,气压降低;冰块上方空气冷却,气压升高;卫生香的烟总是飘向电炉上方,说明高低气压的“季节”转换,产生了季风;三、实验验证海陆风的存在实验器材:煤气炉、轻软的纸巾、一盆冰水实验步骤:1打开煤气炉,把手伸在炉火的上方,感受空气的温度;2拿轻软的纸巾在炉火旁边不同的位置,观察纸巾的飘动方向;3将一盆冰水放置炉火旁边,轻软的纸巾放于炉火和盆之间,观察纸巾飘动的角度和步骤2有何差异实验结果:手放在燃烧的煤炉上方,很快感觉到发热、发烫;纸巾无论在炉火旁边的什么位置,都会向炉火方向飘动;加放一盆冰水后,纸巾飘动的角度变大;四、模拟大气温室效应的小实验器材:2只玻璃盘,1个较大的白色矿泉水瓶,2支温度计,少许土壤,1把剪刀,手表;①在两个玻璃盘中分别放入少许土壤;用剪刀将一白色塑料瓶拦腰剪断,然后,将塑料瓶倒扣在一只玻璃盘中,制成“微型温室”;②在“微型温室”顶部钻一个小孔,插入温度计;在另一盘中放置一支同样的温度计;③将两个玻璃盘放置在阳光下,每隔1小时观察一次温度计,并记下两支温度计显示的温度,进行比较;五、海陆热力差异取两个烧杯,一杯放水,一杯放等量的细砂,在两个烧杯中均插入一支温度计;把两个烧杯同时放在太阳底下晒一定时间后,读出温度计的示数;再把两个烧杯移入室内,过一定时间后,再观察温度计示数的变化;收集整理数据:在阳光下晒 30分后,当时细砂的温度为 45℃,水的温度为 37℃,移到室内 10分钟后,细砂的温度为 31℃,而水的温度为 35℃;水温度变化是 2℃,而细砂的温度变化是14℃;结论:水的温度变化比细纱要小,说明海洋升温慢降温也慢;交流合作:引起温度变化不同的原因是水和细砂的比热不同;水的比热大,而砂石的比热小,吸收相同热量的情况下,水温度升高的就比较小,而细砂升高的就比较多;六、常见的天气系统课前观察实验打开冰箱门,感受门上方冷,还是门下方冷;说明冷气团与暖气团相遇时,冷气团在下方暖气团在上方;在一透明的广口玻璃瓶内燃烧纸条,当瓶内充满烟雾后,盖上瓶盖,放进冰箱,过十分钟后取出瓶子,发现烟雾沉在瓶子下部,倒立瓶子,烟雾从瓶口流出,说明空气受冷下沉形成高压;七、低压气旋与高压反气旋①把两只气球吹成苹果大小,用长约30厘米的丝线扎紧口子;②用透明胶把两条丝线粘在教鞭上,两只气球相隔约8厘米;③平举起教鞭,让气球离实验者的脸部约8厘米;④向两只的中间吹气;实验结果:两只气球相互靠拢;分析得知:气球靠拢是由于中心部分的空气上升、形成低气压的缘故;难点不攻自破八、大气对太阳辐射有削弱作用,对地表有保温作用1实验用材:烧杯2个沙土温度计2根铁架保鲜膜台灯2设计原因:大气对太阳辐射的削弱作用和对地表具有保温作用,而这个过程是一个宏观的、不可见的能量交换过程,缺乏感性认识;3实验结论:通过对两个烧杯在灯光照射前后温度变化,引导学生探究实验,分析实验,得出实验结论,探究保鲜膜在整个过程中所起的作用,验证大气对杯内有保温作用;十、演示昼半球、夜半球和昼夜交替现象1实验用材:一只不透明的小球如乒乓球等球状物表示地球;一只发光的灯泡表示太阳;2实验步骤:①将发亮的灯泡对着不透明的小球,可见只有半个球面被照亮;②用笔画出亮半球与暗半球的分界线晨昏线;③将小球按地球自转方向旋转,则可见亮半球与暗半球在不断更新;3实验结论:通过上述实验,可说明由于地球是一个既不发光又不透明的球体,在同一时间里,太阳只能照亮地球的一半即昼半球,背着太阳的半球为夜半球,昼夜半球的分界线叫晨昏线圈,由于地球在不停地自西向东自转,从而昼夜半球就不断地进行交替;十一、测算实验——学校所在地的地理坐标的测定1、活动准备观测用具:长度为1.5m左右的直杆一根,卷尺一把,石英表或电子表一块精确度越高越好,三角函数一本,天文年历一份,白纸和彩色笔若干;如果没有天文年历,最好是选择“两分两至日”,从教学进度考虑,应以秋分日为宜,此时δ为特殊值0°;2、活动过程找一块空旷平地,下面铺好白纸,把直杆通过白纸并垂直插在平地上,并量出直杆在地面以上的高度h,每隔一定时间测一次直杆影子长度,并记录此时影子长度及对应时间,并将影子画在白纸上,测量时间间隔不要太大5分钟以内,以免影响测量准确度;3、分析和计算①从纸上或记录中找出直杆影子最短时即太阳位于该地上中天时的影子长度L,利用tаnH=h/L H 为此时正午太阳高度,查函数表得出H的值;②利用正午太阳高度的计算公式计算该地地理纬度:φ=90°-H+δ,式中δ为该日太阳直射点纬度,式中φ为所求点的地理纬度;③从记录中查找出直杆影子最短时,此时的北京时间t,此时当地地方时为12时,并计算地方时差:Δt=t-12换算为分钟;再计算经度差:Δλ=Δt/4°,便可得出地理经度:λ=120°±Δλ,式中加号和减号的取法为东加西减;若影子长度最小值出现在北京时间12时之后,表示观测地点在120°以西,取“-”;相反,则取“+”;该实验的完成要考虑一定的误差,重在原理的运用,北半球地理纬度也可以用北极星观测法简易求得,还可以利用“副产品”——白纸上的杆影变化,推知该地该日太阳升落的方位和规律;二测量当地的经度和太阳高度取一个木板或纸板在上面划出一长线,并划出刻度表示长度;在长线的一端垂直木板纸板树立一木杆,长度1O厘米;利用直角三角学原理绘制一个影长和太阳高度关系的表格备用,在晴朗的天气里将它放置在一块开阔的平地上,利用指南针找到北方向并将板上的刻度尺对准北,在太阳光产生的影子和刻度尺重合时记录下北京时间和影长可记录多次求出平均值,通过计算可知当地的经度和当日的太阳高度;三圭测法观察测量当地的经纬度和正午太阳高度角:1实验用材:①取长1m左右的木杆或竹竿做圭杆;②长2m左右的绳子和钉子在地面上画圆弧用、时钟、刻度尺、量角器等;2实验步骤:①在春分日前一天,选一块平坦开阔的空地,将圭杆垂直插入地上;见图O点处图1为其平面图;②以O点为圆心,以上午某时刻杆影OA为半径画弧AD,并画出OA线;③当下午某时刻的杆影末端落到AD弧与B点时,画OB线;④作∠AOB的角平分线OC;⑤第二天当杆影OE落到OC线上时,就是当地地方时正午12点,同时∠OEP就是当日的正午太阳高度角,并记录下此时的杆影长L,北京时间T;3实验结论:通过圭测法可得出正午太阳高度最大时刻的某地所在的经线时刻即为正午12点,说明当地正午12点的;根据时差的原理,可知当地的经度δ=116°E + T-12; 用反三角函数求出∠OEP即为正午太阳高度角θ,根据正午太阳高角的计算公式,计算改的纬度φ=90°-H;十二、探索实验——地球自转的验证一在没有月亮初一、初二和明亮灯光的夜晚,将准备好的照相机对准北极星,用慢速胶卷,开BT 门,放置几个小时,在胶片上会留下以北极星为中心的同心圆,就可以证明地球在自转;二利用沙漏同样也可以验证地球自转:①用三根木头搭一个高约2.5m的支架,选择硬版纸规格45×40cm,用纸制成一个圆锥体;圆锥体尖留一个小孔,另一端系三根长约2m的细绳,三根细绳须均匀系在纸上,使圆锥体尖端垂直向下,再将绳子系在三角支架上;②将准备好的沙漏尖端小孔用塞子塞住,里面装入彩色沙子,推动沙漏做钟摆运动,并拨掉圆锥体尖端的塞子让细沙流出;③分析沙迹,发现沙漏并不是来回做直线运动,而且近似的扁长的椭圆形运动轨迹,由此可以证明地球自转的存在;有条件的学校,可以去野外考察北半球一条河流或一段,会发现左右岸深度不一样,说明流水经常往一边偏向,这一边遭流水侵蚀厉害而深度较大;十三、地转偏向力一为了观察地转偏向力,可用一个地球仪使地轴垂直地面,先在北半球高纬度处滴一至两滴红墨水,在地球仪不转动的情况下,就会沿经线向低纬度流动并留下墨迹;然后自西向东转动地球仪,再在高纬某点滴一滴红墨水,你就会发现红墨水流动的方向发生了改变,从北极上向下观察,你可以发现红墨水留下向右偏转的墨迹;同样将地球仪倒转过来,南极向上,用同样的方法进行进行演示观察,从南极上向下看,可发现墨迹向左偏转;二实验材料:可选用有轴的球状面物,如地球仪、塑料球、撑开的雨伞等;水、清水等;实验步骤:①将球状面物的虚拟北极点向上,在球状面物上滴适量的墨滴或水滴;②正确模拟地球自转方向,进行旋转;③观察并描述墨滴或水滴流痕的偏转方向;④再将虚拟南极点向上,重复②、③步骤,但旋转方向与②步骤相反;实验结论:通过本实验,可证明地球表面的物体在做水平运动时,运动方向发生偏转;在北半球向右偏转;在南半球向左偏转;十四、水循环半碗水,用透明塑料纸把碗密封住,然后把碗放到太阳下面晒一会,就会看到塑料纸下面有水汽,有些水汽还会滴到碗里;这就是一个微型的海上内循环,如果水汽不是滴到碗里,而是随风飘到别的地方,然后凝结滴下来,那就是一个海陆间大循环了;也可以让学生回家观察用电饭锅煮饭时候,锅盖上是否有水汽,是否会滴水;十五、密度流准备一只长方形的金鱼缸,放入清水,然后在一杯盐水中加入蓝色色素,沿着鱼缸边缘慢慢倒入清水中,只见蓝色盐水沉到缸底,并在底部形成高低起伏的波;这个小实验证明了密度大的海水会在密度小的海水下面流动;十六、水体富营养化通过对含磷洗衣粉、无磷洗衣粉、清水的溶液中,观察“水葫芦”的生长繁殖过程来判断磷对植物生长的影响,从而感性认识水体富营养化的过程;实验原理:磷是植物生长的三大营养元素之一,适量的含磷溶液会促进植物的生长,但过量的磷会导致生长速度过快,从而影响水体质量,是造成水体富营养化的一个重要原因;实验步骤:1选择肥嫩适中的水葫芦,准备有磷洗衣粉、无磷洗衣粉、清水溶液;2将重量完全相等的水葫芦分别放入三个小盆中;分别倒入1000毫升的有磷洗衣粉、无磷洗衣粉、清水溶液,使水葫芦的根部完全浸入溶液中;在三盆水葫芦的上面分别放上纱布,以防止水分的过快蒸发;3将泡制好的三盆溶液并排放在窗台前室温约15~25℃,保证每天的光照时间;4每天观察水葫芦的长势,并进行记录;5天为一个周期;得出结论:根据实验,有磷洗衣粉溶液的水葫芦长势明显好于其他两种溶液,并且水体的浑浊度也高,从而认识到含磷生活洗涤用品的排放会导致水体富营养化;十七、褶皱和断层一选两块厚约5cm的海绵块,用不同颜色的彩笔分别在两块海绵的剖面上染上不同的颜色以表示岩石的剖面;也可以指导学生用书或纸自己折成褶皱的形状;其中一块用小刀将其斜向割断后面简称为海绵2;另一块简称为海绵1;讲解“褶皱”时,将海绵1平放在讲台上,两手抓住海绵的两端,用力向中间挤压,海绵便鼓起来;可以形象的把褶皱表现出来;讲解“断层”时,将海绵2平放在讲台上,重复以上动作,海绵便出现了断裂;二背斜成谷,向斜成山1cm×4cm×20cm的“竹片”,每人1片,让学生先往上折,但是不要折断,就会发现,往上弯曲的部分尤其是最中间,有很多的毛刺;如果毛刺换成岩层,就很容易被侵蚀;往下弯曲时候,中间就没有毛刺,相对的,如果是岩层,就不容易被侵蚀了;十八、沉积物分选的实验将同样比例的碎石、粗砂和黏土完全混合,放入一只玻璃瓶中不超过容量的一半;将玻璃瓶用水注满,盖上瓶盖,剧烈振荡,然后让瓶子平放,使瓶中物质自然沉淀;让学生观察沉淀成分的排列顺序,是否是大颗粒在下部,黏土细粒在上部;在这个实验中,所用材料以及沉积过程与自然过程基本一样,只是缩小了规模,放在玻璃瓶里进行的;十九、风的搬运作用碎屑物质包括干土、细沙、砾石、湿沙、湿泥,将其分别放在五个平纸盘中,用吹风机或者电风扇对着每一个盘子吹风保持吹风机或电风扇与每一个盘子距离相等;观察并记录实验的变化过程;然后改变角度,重复以上过程;最后在盘中放几根铅笔充当障碍物;再观察实验的结果与以上过程有什么不同;在这个实验过程中,所有物质都是自然界中的实物,只是规模较小;学生可以一目了然的观察风的搬运作用;二十、水土流失一A组:用光滑斜面代表山坡,斜面上敷以一薄层粘土约2厘米厚代表植被不良的山坡;B组:同A组外,在粘土上覆盖一层棉质毛巾或沙布表示上覆植被良好;请两位同学同时用雾化喷头向上述A、B组洒水模拟大气降水,指导学生观察哪一组的水更快流出,哪一组的粘土更快被冲刷干净;二自制两个木盒,一般为50厘米长、10厘米高也可以找两个废旧的尺寸大致相同的木盒;两个都放满泥土,一个种上杂草,一个什么也不种;放置在开阔的地方并与地面成30°;当杂草长好后,用浇花的洒水壶模仿下雨,将水淋到两个木盒上,观察流出的水中含的泥沙量,也可以将流出的水收集到水桶中,经过沉淀计算一下含沙量;二十一、火山喷发一分三组:实验1:在A、B两个U形试管中装进浓度不同的土豆泥,分别从每个U形试管的一个口中放进少许苏打粉,然后加水,并用手指堵住试管口,土豆泥便从另一个口中溢出;注意浓的形成柱状,而稀的直接从试管口溢出;实验2 :把融化了的蜡分别倒进热水和冷水杯中,热水中的蜡仍是液体,而冷水中的蜡则凝结起来;实验3:在瓶中装满细小的玉米粉,底部插入管子,用力吹,玉米粉从瓶口喷出;在瓶口的木板上就会形成山状;实验做完后,各小组分别讨论,得出结论;总结结论第1组结论:1实验演示了岩浆喷发的过程;2根据岩浆浓度不同,可形成不同形状的火山;第2组结论:实验演示了火山岩浆遇冷凝固的过程第3组结论:从实验可以了解火山的形成过程;二把一个大开口的漏斗放在一个盛有水的锅里;围绕漏斗用泥做一个锥状模型;把漏斗口留着,不要堵死;把锅放在酒精灯上加热,直到水从漏斗开口中喷出来;让学生思考:是什么力量造成了水的喷出然后,把一小块泥压成纸一样薄、与漏斗开口一样大小的泥片,盖在开口上;重复上述实验,现察泥盖会发生什么变化;实验过程中要防止烫伤学生;二十二、等高线地形图的判读每个学生准备好一张比较硬的纸,并且带有宽度相同的平行线,先把纸垂直平行线对折,再把纸立在桌面上,凸面朝上,大约与桌面成80—90度的角,让学生站立,从上垂直往下看,观察平行线的弯曲凸出方向,并进行规律总结,即等高线向低海拔弯曲突出为山脊;然后再把纸翻过来,凹面朝上,大约与桌面成80—90度的角,从上垂直往下看,观察平行线的弯曲凸出方向,并进行规律总结,即等高线向高海拔弯曲突出为山谷;。
高中地理地转偏向力难点突破的实验地转偏向力是地球自转产生的一种力,它对风向、海流、气压分布等天气现象产生着重要影响。
本文将介绍一种简单易行的实验,帮助学生掌握地转偏向力的基本概念和规律。
实验材料和器材:1、一个玻璃瓶,与瓶相配的一个圆盘封口;2、一瓶水;3、一瓶酒精;4、红色和蓝色的食用色素;5、几只弹性汤匙(贴一层透明胶带以增加强度);6、一台扇形电风扇;实验过程:1、将色素溶于酒精中,得到红色酒精液和蓝色酒精液,分别倒入玻璃瓶中;2、加水到接近瓶口的高度;3、在瓶口放置一个圆盘,盘上贴上弹性汤匙,汤匙的长度约为盘半径一半;4、打开电风扇,使其向圆盘中心吹风,同时将盘快速旋转,观察汤匙的偏向情况。
实验原理:当电风扇吹向圆盘中心时,气流被圆盘阻挡,造成气流分离,形成旋转流。
旋转流的作用力将导致液体内部受到一个力,即地转偏向力。
由于红色酒精液与蓝色酒精液的密度不同,因而在旋转时呈现不同的偏向情况。
红色酒精液向外被偏向,蓝色酒精液向内被偏向,这说明了地转偏向力的方向与北半球和南半球、液体物质的密度有关。
实验注意事项:1、实验时要按照一定顺序进行,先把颜料和酒精混合均匀,再添加适量的水,事件搅拌均匀;2、旋转时要小心操作,避免将液体溅出瓶外;3、为了增加实验的可视性,可以在弹性汤匙上贴上一层透明胶带,增加弹性杆的强度,以便更好地观察汤匙的偏向情况。
实验结果:实验结果表明,在北半球,旋转的液体物质向右偏,即表面向右旋转;在南半球,旋转的液体物质向左偏,即表面向左旋转。
而在赤道附近则未表现出明显的偏向现象。
这组实验结果,符合地球自转产生的地转偏向力的规律。
高中地理实验试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 地球的自转周期是多久?A. 24小时B. 12小时C. 1个月D. 1年2. 以下哪个不是地球上的自然带?A. 热带雨林带B. 沙漠带C. 寒带D. 温带3. 影响气候的主要因素不包括以下哪项?A. 纬度位置B. 地形地势C. 人类活动D. 地球自转4. 洋流对地理环境的影响主要体现在哪些方面?A. 气候调节B. 海洋生物分布C. 航海路线D. 所有以上选项5. 以下哪个是高原地区的特征?A. 地势低平B. 平均海拔低C. 地势高耸D. 平均海拔低且地势平坦6. 板块构造学说认为,地球表面由几个大板块组成?A. 4个B. 6个C. 7个D. 8个7. 以下哪个是城市化过程中可能出现的问题?A. 人口密度增加B. 交通拥堵C. 环境污染D. 所有以上选项8. 农业区位选择的主要依据是什么?A. 地理位置B. 土壤质量C. 气候条件D. 所有以上选项9. 以下哪个是工业区位选择的考虑因素?A. 劳动力成本B. 原材料供应C. 交通便利性D. 所有以上选项10. 可持续发展的核心是什么?A. 经济效益B. 环境效益C. 社会效益D. 经济、环境、社会效益的平衡答案:1-5 A D C C D 6-10 B D D D D二、填空题(每空1分,共10分)1. 地球上的五带分别是______、______、______、______和寒带。
2. 地球的公转周期是______。
3. 世界上最深的海沟是______。
4. 世界上最大的沙漠是______。
5. 地理信息系统(GIS)的主要功能包括______、______和______。
答案:1. 热带、亚热带、温带、寒带 2. 1年 3. 马里亚纳海沟 4. 撒哈拉沙漠 5. 数据采集、数据分析、决策支持三、简答题(每题10分,共20分)1. 简述板块构造学说的基本观点。
2. 描述城市化过程中可能带来的环境问题及其解决措施。
高中地理模拟小实验作者:王蓉金鑫媛来源:《地理教育》2016年第01期实验一:火山喷发实验目的:模拟火山喷发,将宏观过程浓缩在小实验中,有效帮助同学摸清火山喷发的原因,更深入了解内力作用。
实验材料:酒精灯、铁架台、石棉网、烧杯、漏斗(开口小于烧杯口)、红墨水、黏土剪刀、火柴。
实验步骤:①把漏斗放在一个盛有水的烧杯里,滴入红墨水模拟岩浆(如图1)。
②剪去漏斗管子,围绕漏斗小口用黏土做一个锥状模型。
漏斗口不要堵死。
③把石棉网放在铁架台上,然后放上烧杯。
④用酒精灯在铁架台下方加热,直到水从漏斗开口中喷出(如图2)。
实验结论:通过本次实验,可以观察到水体因高温从广口漏斗中喷出,模拟火山喷发。
火山喷发是地球内部能量长期积聚,最终因压力大,岩浆从火山口喷出的过程。
实验不足:本次实验不能模拟高压状态。
实验二:狭管效应实验目的:模拟“狭管效应”。
实验材料:矿泉水瓶、轻质丝带、细铁丝、吹风机。
实验步骤:①先剪掉矿泉水瓶底再将矿泉水瓶沿线剪开,保证A、B两部分长度一致(如图3)。
②在两个瓶口处粘上等长的铁丝钩,两条轻质丝带分别挂在钩子上。
③分别用吹风机等距离、等大小对准瓶口吹风,对比观察轻质丝带飘动的幅度,揭示“狭管效应”(如图4)。
实验三:水库对泥沙的拦截作用实验目的:通过对河流含沙量多少和河口三角洲面积大小的观察,探索修建大坝对河流下游的影响。
实验材料:楔形泡沫板、玻璃水箱、水沙混合物、铁片、适量沙子、墨水,清水滴管。
实验步骤:①搭建2个同样的模型,图5无大坝,图6中用小铁片挡住水库口,模拟大坝。
②同时匀速将等量的水沙混合物慢慢地倒在水库中。
③对比观察此时河流的含沙量多少,静置几分钟后对比河口三角洲的面积大小。
实验结论:说明大坝对泥沙有拦截作用,水库下游泥沙量减少,堆积作用减弱,从而造成三角洲面积缩小。
实验四:海平面上升对河水排污能力的影响实验目的:探究海平面上升对河水排污能力的影响。
实验步骤:①拿掉2号水箱中铁片,在1号水箱中倒入更多量清水,模拟海平面上升。
高中地理实验集锦 [原创 2009-07-20 14:43:52]字号:大中小达芬奇有句名言“实验是科学知识的来源,智慧是实验的女儿”。
地理实验可培养学生的观察能力、思维能力、实际操作能力以及浓厚的科学兴趣、实事求是的科学态度、严谨细致的工作作风、坚忍不拔的意志等,这些无疑是素质教育要意之一。
从表面上看,地理实验教学正在如火如荼地展开;但作为一线地理教师我们深知在高中地理实验教学方面开展的并不理想。
由于高中地理实验教学的起步较晚、尚未形成完善的体系,中学开展地理实验的条件有限,地理教师实验观念和能力欠缺等原因的影响,当前的高中地理实验教学中还存在许多问题。
调查发现,绝大部分高中教师和学生只做过1—2次地理实验,从未“做”过实验的比例也不在少数。
地理教育工作者有必要直面问题、探讨对策,开发真正有价值的地理实验,构建高效、完整的地理实验教学体系。
基于此,我将“看来”的实验收集如下,与老师们共享,但其实用性、有效性、可操作性还有待考究。
一、证明热力环流的存在1.长方形的玻璃缸(长100厘米左右,宽30左右,高40厘米左右)、胶合板或塑料薄膜、一盆热水、一盆冰块、一束香、火柴等。
实验步骤如下:①将一盆热水和一盆冰块分别放置在玻璃缸的两端;②用平整的胶合板或塑料薄膜将玻璃缸上部开口处盖严;③在胶合板或塑料薄膜的一侧(装冰块的盆上方)开一个小洞;④将一束香点燃,放进小洞内。
学生观察烟雾在玻璃缸内是如何飘动的,能否发现什么规律?由实验可以得出什么样的结论?2.关闭教室的门窗,尽量保持教室的气流稳定。
点燃两根较粗的香,两支香摆放的距离大约在30~40厘米左右,一支香旁边放一个1000瓦的电热炉、另一支香旁边放一个较大的冰块,将电炉通电5分钟后,让学生观察卫生香烟的飘动方向。
将电炉和冰块交换位置,观察烟的飘移方向。
在这个实验中,电炉上方空气加热,气压降低;冰块上方空气冷却,气压升高。
香的烟总是飘向电炉上方,说明热的地方近地面产生低气压,气流从冷的地方流向热的地方;而高空气流则由热的上空流向冷的上空。
3.切洋葱的实验、冬季教室门口的打火机等。
二、季风成因的实验关闭门窗,点燃两根卫生香,使卫生香的烟垂直向上(不受室外气流的影响)。
在卫生香的等距离左右两侧分别放一只1000W的电炉、一面盆冰块。
将电炉通电5分钟后,让学生观察卫生香烟的飘动方向。
将电炉和冰块交换位置,观察烟的飘移方向。
在这个实验中,电炉上方空气加热,气压降低;冰块上方空气冷却,气压升高。
卫生香的烟总是飘向电炉上方,说明高低气压的“季节”转换,产生了季风。
三、实验验证海陆风的存在实验器材:煤气炉、轻软的纸巾、一盆冰水实验步骤:(1)打开煤气炉,把手伸在炉火的上方,感受空气的温度。
(2)拿轻软的纸巾在炉火旁边不同的位置,观察纸巾的飘动方向。
(3)将一盆冰水放置炉火旁边,轻软的纸巾放于炉火和盆之间,观察纸巾飘动的角度和步骤(2)有何差异?实验结果:手放在燃烧的煤炉上方,很快感觉到发热、发烫。
纸巾无论在炉火旁边的什么位置,都会向炉火方向飘动。
加放一盆冰水后,纸巾飘动的角度变大。
四、模拟大气温室效应的小实验器材:2只玻璃盘,1个较大的白色矿泉水瓶,2支温度计,少许土壤,1把剪刀,手表。
①在两个玻璃盘中分别放入少许土壤;用剪刀将一白色塑料瓶拦腰剪断,然后,将塑料瓶倒扣在一只玻璃盘中,制成“微型温室”。
②在“微型温室”顶部钻一个小孔,插入温度计;在另一盘中放置一支同样的温度计。
③将两个玻璃盘放置在阳光下,每隔1小时观察一次温度计,并记下两支温度计显示的温度,进行比较。
五、海陆热力差异取两个烧杯,一杯放水,一杯放等量的细砂,在两个烧杯中均插入一支温度计。
把两个烧杯同时放在太阳底下晒一定时间后,读出温度计的示数。
再把两个烧杯移入室内,过一定时间后,再观察温度计示数的变化。
收集整理数据:在阳光下晒 30分后,当时细砂的温度为45℃,水的温度为37℃,移到室内 10分钟后,细砂的温度为31℃,而水的温度为35℃。
水温度变化是2℃,而细砂的温度变化是14℃。
结论:水的温度变化比细纱要小,说明海洋升温慢降温也慢。
交流合作:引起温度变化不同的原因是水和细砂的比热不同。
水的比热大,而砂石的比热小,吸收相同热量的情况下,水温度升高的就比较小,而细砂升高的就比较多。
六、常见的天气系统课前观察实验打开冰箱门,感受门上方冷,还是门下方冷。
说明冷气团与暖气团相遇时,冷气团在下方暖气团在上方;在一透明的广口玻璃瓶内燃烧纸条,当瓶内充满烟雾后,盖上瓶盖,放进冰箱,过十分钟后取出瓶子,发现烟雾沉在瓶子下部,倒立瓶子,烟雾从瓶口流出,说明空气受冷下沉(形成高压)。
七、低压(气旋)与高压(反气旋)①把两只气球吹成苹果大小,用长约30厘米的丝线扎紧口子;②用透明胶把两条丝线粘在教鞭上,两只气球相隔约8厘米;③平举起教鞭,让气球离实验者的脸部约8厘米;④向两只的中间吹气。
实验结果:两只气球相互靠拢。
分析得知:气球靠拢是由于中心部分的空气上升、形成低气压的缘故。
难点不攻自破!八、大气对太阳辐射有削弱作用,对地表有保温作用(1)实验用材:烧杯2个沙土温度计2根铁架保鲜膜台灯(2)设计原因:大气对太阳辐射的削弱作用和对地表具有保温作用,而这个过程是一个宏观的、不可见的能量交换过程,缺乏感性认识。
(3)实验结论:通过对两个烧杯在灯光照射前后温度变化,引导学生探究实验,分析实验,得出实验结论,探究保鲜膜在整个过程中所起的作用,验证大气对杯内有保温作用。
十、演示昼半球、夜半球和昼夜交替现象(1)实验用材:一只不透明的小球如乒乓球等球状物表示地球;一只发光的灯泡表示太阳。
(2)实验步骤:①将发亮的灯泡对着不透明的小球,可见只有半个球面被照亮;②用笔画出亮半球与暗半球的分界线(晨昏线);③将小球按地球自转方向旋转,则可见亮半球与暗半球在不断更新。
(3)实验结论:通过上述实验,可说明由于地球是一个既不发光又不透明的球体,在同一时间里,太阳只能照亮地球的一半即昼半球,背着太阳的半球为夜半球,昼夜半球的分界线叫晨昏线(圈),由于地球在不停地自西向东自转,从而昼夜半球就不断地进行交替。
十一、测算实验——学校所在地的地理坐标的测定1、活动准备观测用具:长度为1.5m左右的直杆一根,卷尺一把,石英表或电子表一块(精确度越高越好),三角函数一本,天文年历一份,白纸和彩色笔若干。
如果没有天文年历,最好是选择“两分两至日”,从教学进度考虑,应以秋分日为宜,此时δ为特殊值0°。
2、活动过程找一块空旷平地,下面铺好白纸,把直杆通过白纸并垂直插在平地上,并量出直杆在地面以上的高度h,每隔一定时间测一次直杆影子长度,并记录此时影子长度及对应时间,并将影子画在白纸上,测量时间间隔不要太大(5分钟以内),以免影响测量准确度。
3、分析和计算①从纸上或记录中找出直杆影子最短时(即太阳位于该地上中天时)的影子长度L,利用tаnH=h/L(H为此时正午太阳高度),查函数表得出H的值;②利用正午太阳高度的计算公式计算该地地理纬度:φ=90°-H+δ,式中δ为该日太阳直射点纬度,式中φ为所求点的地理纬度;③从记录中查找出直杆影子最短时,此时的北京时间(t),此时当地地方时为12时,并计算地方时差:Δt=t-12(换算为分钟)。
再计算经度差:Δλ=(Δt/4)°,便可得出地理经度:λ=120°±Δλ,式中加号和减号的取法为东加西减。
若影子长度最小值出现在北京时间12时之后,表示观测地点在120°以西,取“-”;相反,则取“+”。
该实验的完成要考虑一定的误差,重在原理的运用,北半球地理纬度也可以用北极星观测法简易求得,还可以利用“副产品”——白纸上的杆影变化,推知该地该日太阳升落的方位和规律。
(二)测量当地的经度和太阳高度取一个木板或纸板在上面划出一长线,并划出刻度(表示长度)。
在长线的一端垂直木板(纸板)树立一木杆,长度1O厘米。
利用直角三角学原理绘制一个影长和太阳高度关系的表格备用,在晴朗的天气里将它放置在一块开阔的平地上,利用指南针找到北方向并将板上的刻度尺对准北,在太阳光产生的影子和刻度尺重合时记录下北京时间和影长(可记录多次求出平均值),通过计算可知当地的经度和当日的太阳高度。
(三)圭测法观察测量当地的经纬度和正午太阳高度角:(1)实验用材:①取长1m左右的木杆或竹竿(做圭杆);②长2m左右的绳子和钉子(在地面上画圆弧用)、时钟、刻度尺、量角器等。
(2)实验步骤:①在春分日前一天,选一块平坦开阔的空地,将圭杆垂直插入地上。
见图O点处(图1为其平面图);②以O点为圆心,以上午某时刻杆影OA为半径画弧AD,并画出OA线;③当下午某时刻的杆影末端落到AD弧与B点时,画OB线;④作∠AOB的角平分线OC;⑤第二天当杆影OE落到OC线上时,就是当地地方时正午12点,同时∠OEP就是当日的正午太阳高度角,并记录下此时的杆影长L,北京时间T。
(3)实验结论:通过圭测法可得出正午太阳高度最大时刻的某地所在的经线时刻即为正午12点,说明当地正午12点的;根据时差的原理,可知当地的经度δ=116°E + (T-12); 用反三角函数求出∠OEP即为正午太阳高度角θ,根据正午太阳高角的计算公式,计算改的纬度φ=90°-H。
十二、探索实验——地球自转的验证(一)在没有月亮(初一、初二)和明亮灯光的夜晚,将准备好的照相机对准北极星,用慢速胶卷,开B(T)门,放置几个小时,在胶片上会留下以北极星为中心的同心圆,就可以证明地球在自转。
(二)利用沙漏同样也可以验证地球自转:①用三根木头搭一个高约2.5m 的支架,选择硬版纸(规格45×40cm),用纸制成一个圆锥体。
圆锥体尖留一个小孔,另一端系三根长约2m的细绳,三根细绳须均匀系在纸上,使圆锥体尖端垂直向下,再将绳子系在三角支架上。
②将准备好的沙漏尖端小孔用塞子塞住,里面装入彩色沙子,推动沙漏做钟摆运动,并拨掉圆锥体尖端的塞子让细沙流出。
③分析沙迹,发现沙漏并不是来回做直线运动,而且近似的扁长的椭圆形运动轨迹,由此可以证明地球自转的存在。
有条件的学校,可以去野外考察北半球一条河流或一段,会发现左右岸深度不一样,说明流水经常往一边偏向,这一边遭流水侵蚀厉害而深度较大。
十三、地转偏向力(一)为了观察地转偏向力,可用一个地球仪使地轴垂直地面,先在北半球高纬度处滴一至两滴红墨水,在地球仪不转动的情况下,就会沿经线向低纬度流动并留下墨迹。
然后自西向东转动地球仪,再在高纬某点滴一滴红墨水,你就会发现红墨水流动的方向发生了改变,从北极上向下观察,你可以发现红墨水留下向右偏转的墨迹。
同样将地球仪倒转过来,南极向上,用同样的方法进行进行演示观察,从南极上向下看,可发现墨迹向左偏转。