第1节 大气层岱山实验学校欢迎您.docx
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第1节大气层岱山实验学校欢迎您
第1节大气层
〖教学目标〗
1、了解大气层的重要性。
2、了解大气温度的垂直分布特点。
3、掌握大气的垂直分布规律。
4、理解对流层的特点,探究对流的形成。
〖教学重点、难点〗
大气温度的垂直分布特点,对流层的特点,对流运动的规律。
〖教学准备〗
水和空气对流运动的演示实验
〖教学过程〗
师:
地球是一个唯一有生命的地球,这得益于地球的外衣——大气层。
大气主要集中在1000千米的高度范围内。
与地球的半径相比显得很薄,但非常重要。
讨论:
如果没有大气,地球将会变得怎样?
学生回答:
联想没有大气保护的月球,月球上很多的现象在地球上都会发生。
看图:
从航天飞机上拍摄的大气照(从图中可以看出大气是一层层的)
一、大气的温度
举例:
请游过黄山的同学谈一下感受,爬到黄山上面时,有什么感觉?
(呼吸困难、很冷,带厚的棉衣等)
说明大气的温度是会发生变化的。
读图:
大气温度垂直分布,说出它的规律
大气温度的变化范围在—84℃~2500℃,在85千米以上,大气的温度呈逐渐上升的趋势。
思考:
哈勃望远镜大约在600千米的高空,外面为什么要穿一件银白色的外衣。
(600千米高空的温度非常高)
二、大气的分层
主要依据:
大气温度在垂直方向上的变化
讨论:
根据大气温度垂直分布的特点,可以把大气分成几层?
(填表)
实际上,大气分层是根据温度(主要)、密度和物质组成的特点,把大气分为5层,
三、对流层
1、对流层的厚度在地球的不同位置,是不同的。
2、对流层集中了地球3/4的大气质量和几乎全部的水汽。
3、对流层最显著的特点:
强烈的对流运动
实验:
观察对流的形成
1、烧杯里的水加热。
(水中加入少量的高锰酸钾)
现象:
烧杯中的水加热时是流动的。
2、点燃一段香,横插在橡皮泥上,置于倒扣的大烧杯的中央。
现象:
空气受热时也是流动的,与水类似。
得出:
对流运动的规律:
受热的空气或水上升,两侧温度低的地方空气或水下沉。
画出对流运动的规律的图示。
思考:
冰箱冷藏室的冷凝管为什么要在上方?
空调为什么装在房间的上方?
师:
对流层的温度变化特点有利于形成对流运动。
显著的对流运动和充足的水汽是对流层有复杂多变的天气现象。
第2节天气和气温
〖教学目标〗
1、理解天气的概念。
2、知道什么是气温,以及测量和度量气温的常用仪器和方法。
3、学会测量气温。
4、了解气温和人们生活的其他生物的关系。
〖教学重点〗
理解天气的概念,天气的主要组成要素,气温的观测,学会测量气温。
〖教学难点〗
天气的含义,如何观测气温
〖教学准备〗
〖教学过程〗
师:
我们生活在大气的对流层,强烈的大气对流运动,使得这一层中有非常复杂的千变万化的天气现象。
对天气一词,大家很熟悉,今天天气好不好?
好或不好指的是哪些方面的情况?
或者准备去旅游时总先关注一下天气会怎样,要听一下天气预报,平时天气预报中都涉及哪些方面?
学生讨论:
气温、有否下雨、风力、风向、打雷等
师:
天气中涉及的主要要素有气温、气压、风、湿度、降水等,而天气就是指一个地区短时间内大气温度、气压、湿度等要素的综合状况。
而跟这些要素有关的现象就叫做天气现象。
一、天气是什么?
1、天气(58页)
2、天气要素(58页)
3、天气现象
师:
许多动物的行为与天气的变化有密切的关系。
你能来举例吗?
(蜻蜓低飞、蚂蚁搬家、乌龟的背湿了等)
读图:
2—6、7天气现象,
师:
能不能说“近几年,我们温州的天气都很好,冬暖夏凉的”
(天气是一直在变化的,不可能都不变,只能反映短时间内大气状况,冬暖夏凉是温州一个气候特点,气候和天气是不同的,气候是根据一个地区多年的平均天气状况及特征)
讨论:
下列词语中,哪些是描述天气的?
你能描述今天的天气吗?
(根据天气要素)
二、气温——构成天气的基本要素
1、气温:
空气的温度(告诉我们当地空气的冷热程度)
2、测量气温的仪器:
温度计(℃)
3、气象台是如何测温度的,
师:
(1)普通温度计(干湿球温度计)它是由球部、套管、白瓷板及顶部所组成的水银温度计。
在气象站用一对规格相同的普通温度计测定空气的温度和湿度(湿度是由干球温度与湿球温度差查表得湿度的)
(2)最高温度计,用于测定一定时间间隔内的最高气温,为了防止重力作用,最高温度计水平放置。
(3)最低温度计,用于测定一定时间间隔内的最低温度。
师:
温度计通常放在一个白色的百叶箱内,你知道为什么气象预报中要把温度计放在百叶箱里吗?
生:
实验:
师:
一天中气温最高值和最低值分别出现在什么时候?
4、一天中气温最高值出现在午后2时左右,最低值在日出前后。
三、气温影响地球上的动植物和人类
(某些特殊的天气会打破空气中正负离子的平衡,引起人们情绪上的波动,产生难以自控的行为;气温高于18度,人脑思维敏捷,35度以上,人脑会感到疲劳,温度太低,人脑虽清醒,但工作效率不高;人们的心情与天气也有关。
晴天心情好,阴雨天心情不好,主要光线的关系影响到人体内一些激素的分泌量,导致人出现情绪波动。
)
读图:
世界、中国的最高温和最低温
讨论:
抗高温和低温,家庭采用的方法。
高温和严寒的危害,防御措施。
第3节大气的压强
〖教学目标〗
知识目标
1、能列举大气压存在的实验现象和生活现象,并能用大气压解释有关现象。
2、能说出标准大气压的数值,说出测量大气压的工具:
水银气压计和空盒气压计。
3、知道大气压的大小与大气的密度的关系。
4、能说出气体和液体的流速与压强之间的关系:
流速越大,压强越小。
并能用这一关系解释有关现象。
能力目标
1、通过观察实验,培养学生的实验观察能力、比较分析能力和交流能力。
2、通过实验的设计,培养学生的思维能力和动手能力。
情感、态度和价值观
通过实验观察、实验设计,培养学生认真细致、实事求是的科学态度,体验参与探究过程的乐趣和成就感,并且体验科学与生活的密切关系,感受身边的科学。
〖教学重点〗
大气压强的存在,用大气压强解释有关现象,流体流速与压强的关系
〖教学难点〗
大气压强的存在,用大气压解释有关现象,流体流速与压强的关系。
〖教学准备〗
塑料片、杯子、矿泉水瓶、抽气筒、玻璃管、吸盘、饮料瓶、吸管、空盒气压计、一次性纸杯、乒乓球等
〖教学过程〗
引入:
气体和液体都具有流动性,气体和液体有时候有一些比较相似的性质,比如,液体能产生浮力,气体也能产生浮力,前面学过液体内部存在压强,生活在海洋中的生物受到水的压强的作用,那么气体会不会也产生压强呢?
(板书)一、大气压强的存在
实验一:
杯中的水会流出来吗?
学生猜测:
水会流出来或水不会流出来
实验检验:
(让纸片朝下),纸片掉不下来,水也流不出来。
师(启发思维):
可能是什么原因使纸片掉不下来?
生:
有个力向上托住了纸片,而这个力可能大于杯子里的水对纸向下的作用力,所以纸片不会掉下。
师:
这个力是谁产生的?
生:
空气。
师:
说明大气有压力,压力作用在一定的表面积上就有压强,所以实验可以说明有大气压强存在。
(学生表示认同)
实验二:
抽出饮料瓶中的空气
学生猜测:
可能会出现什么现象?
实验检验:
瓶子变扁了。
师:
思考是什么原因使瓶子变扁。
生:
气体被抽出,瓶内的气体压强减小,外界大气压大于瓶内的压强,所以…
归纳:
大气虽然看不见,摸不着,但就像大气是确确实实存在的一样,大气压强也是确实存在的,大气压力的作用效果是显而易见的。
实验三:
将实验一的杯子和纸片朝各个方向慢慢旋转,发现纸片照样掉不下来。
启发思维:
这个现象能说明什么?
生:
各个方向都有大气压强。
(板书)大气会向各个方向对处于其中的物体产生压强。
师:
生活中利用大气压或与大气压有关的现象是非常多的,下面我们要讨论现象就是与大气压有关。
讨论:
如何解释这些现象?
1、吸盘为什么能吸在玻璃瓷砖的表面,上面还能挂上很多东西?
学生回答:
挂钩内气体减少,气压减小,外界大气压把挂钩紧贴在玻璃瓷砖的表面)
2、实验比较:
一瓶是装满水并密闭的容器,另一瓶是装满水但敞口的容器,试一试,能通过吸管把水吸到嘴里吗?
通过比较来解释水是怎样被吸到嘴里的?
生:
“吸水”实际是靠大气压把水“压”上来。
3、滴管中的水为什么落不下来?
生:
滴管中还有空气,也能产生压强,但管内的大气压强比外界的大气压小,外界的大气压将液体托住。
(为了使学生确信,将橡胶头拿掉,液体上方和下方的压强相等,水就流出来了。
)
思维训练:
你还能想到生活中利用大气压或说明大气压存在的例子吗?
(如:
吃螺丝时,先在螺丝的末端用力吸气、
钢笔抽水、
喝光牛奶后再吸一口,牛奶盒变扁、
针筒(克服大气压力时也能将针筒拉开)、
滴管能将水吸上来)
播放动画:
大气压的发现——马德堡半球实验:
一个非常著名的实验,证明大气压的存在。
思考:
马德堡半球实验说明什么?
生:
大气压的存在,大气压是很大的。
阅读:
人体内的马德堡半球
二、大气压的大小
1、测量仪器:
气压计(空盒气压计、水银气压计)
介绍空盒气压计的使用方法,有两行刻度,一行以百帕或千帕为单位,一行以毫米汞柱为单位(mmHg)。
水银气压计管内的水银柱的高度会随大气压的变化而变化,读出水银柱的高度为多少毫米,大气压即为多少毫米汞柱。
活动:
在空盒气压计中读出当时的大气压值。
2、规律:
(大气压的大小与大气的密度直接相关。
)气体密度越大,气压越大。
(大气密度随高度的增加而减小,所以得出:
)高度越高,气压越小。
在海平面附近,大气压的值接近1.01×105帕,就把这个大气压称为标准大气压。
1标准大气压==1.01×105帕==760mmHg
讨论:
一块砖平放在地面上,对地面的压强约为1000帕。
已知一块砖的厚度约为5厘米,则标准大气压相当于叠多高的转对地面产生的压强?
思考:
这么大的大气压,房子为什么没有被压塌,人为什么没有被压扁?
生:
因为房子里面也有那么大的大气压,与外界大气压抵消了,人体内也有压强,抗衡外界压强,人体内外的压强是相等的,另外,人也会适应这样的环境。
三、气体流速与压强的关系
情景展现:
火车站的站台上,标有一道平行于铁轨的直线,当列车驶过时,不允许人站在这条线内,保证人体与铁轨有足够的距离。
为什么?
(学生思考、议论)
实验1:
两张纸的实验(请一位学生上来做一下这个实验)
观察现象:
当沿两张纸的中间吹气时,两纸条反而向中间靠拢。
分析:
当吹气时,两纸条(内)侧气体流速较大,(外)侧气压较大。
得出规律:
气压与流速有关:
气体流速越大,压强越小。
师:
现在你能解释火车站的现象了吗?
学生回答:
人和列车之间的空气流速大,压强减小,外界大气压容易把人推向列车而发生危险。
实验2:
对玻璃管吹气(请一位学生来做,并鼓励其他学生回家自己试验),为什么会有水从管中吹出?
生:
通过①管吹气,②管上方的压强减小,②管内的空气就会向外扩散,使②管内压强减小,依靠大气压,将水压入②管内,所以水就从②管中被吹出。
读图:
两船相撞的原因
说明气体和液体都是流体,它们具有某些相似的性质。
阅读:
飞机的升力
作业:
必做:
课后练习,作业本
选做:
有兴趣的学生回家自己动手做一做课后练习中几个乒乓球的实验、对玻璃管吹气的实验。
第4节大气压与人类的生活
〖教学目标〗
1、了解大气压对天气的影响,能说出晴朗天气气压较高,阴雨天气气压较低。
2、了解大气压对人体的影响,气压变化过大会使人产生不良的反应。
3、了解液体的沸点与压强的关系:
当气压增大时,液体的沸点升高,当气压减小时,液体的沸点降低。
并会用这一结论来解释有关现象和解决简单的实际问题。
4、了解大气压在真空保存袋、吸尘器等生活用具中所起的作用,通过探究吸尘器内部结构的过程,学习黑箱问题的解决方法。
〖教学重点〗
气压对天气的影响,气压与沸点的关系。
〖教学难点〗
探究吸尘器内部结构
〖教学过程〗
一、气压对天气的影响
师:
气压是天气的一个要素(复习一下天气的五大要素:
压、温、湿、风、降水),这些要素的状况可以表现出天气情况或出现一定的天气现象,比如温度高低,有寒冷、炎热温暖等天气,湿度大小,有潮湿、干燥等天气,气压的变化,我们用气压高低来表示,气压的高低会带来怎样的天气变化呢?
总体上:
大气压与大气的密度直接相关,规律:
随着高度的增加,空气稀薄,气压减小,所以从平原地区一下子到了高原地区如西藏,就会出现高原反应。
同一高度的地方,气压是否就相同?
(你们的答案?
)不一定。
因为大气是在不断的运动的,有很多因素影响着大气的运动,造成大气的密度会发生变化,我们选一个最简单的来说,我们地球表面是冷热不均的,热的地方,大气要上升,冷的地方大气要下降,(图示)
热地气压上高,下低,冷地气压上低下高,在同一高度不同的区域,气压高低就不同,气压高的叫高压区,气压低的叫低压区。
同一地点,就一成不变的是高压区或低压区呢?
肯定不会,因此同一地点的不同时候,气压也会变化。
再看图示:
上空的高压区会向低压区补充空气,地面也是高压区向低压区扩散空气,从图中我们知道空气运动主要有垂直运动和水平运动,空气的水平运动形成风,(下节课的内容),而空气的上升、下沉就会影响天气状况:
如果是低压控制,低压区中心的大气就上升,温度下降,容易成云致雨,所以,低压带来阴雨天气。
如果是高压控制,高压区中心的大气下沉,温度上升,水汽不易凝结,所以天气晴朗。
二、大气压对人体的影响
气压对人的情绪的影响
高山反应:
初次进入高原,空气稀薄,吸进来的空气中含氧量减少,造成缺氧,使人体出现一些不适症状,本来就生活在高原的人为什么不会出现这些症状?
(适应性)如果呆上一段时间,这些不适也会消失。
我们为什么能承受这么大的大气压?
人体内也有压强,皮肤内外受到的压强是相等的。
介绍中医的拔火罐疗法。
所以飞机在高空飞行和宇航员在太空行走时必须加压。
阅读材料:
宇航员为什么要穿上宇航服
三、气压对液体沸点的影响
在高山上,普通的锅很难将饭烧熟,这是为什么呢?
实验:
将烧瓶中的水加热至沸腾,再用注射器缓缓的向内充气,使瓶内的气压增大,
现象:
(已经沸腾的水不沸腾了)
移去酒精灯,水温稍降,用注射器抽出部分气体,瓶内气压降低,
现象:
不沸腾的水重新沸腾
结论:
液体沸点与气压大小有关,
规律:
气压增大液体沸点升高,气压减小,液体沸点降低。
压力锅:
压力锅有良好的密闭性,可使锅内获得较大的气压,液体的沸点也升高了,一般能达到2×105帕,水的沸点接近120摄氏度,所以压力锅煮东西容易熟。
在高山上煮东西不易熟怎么办?
(使用像压力锅这样的,增大压强,提高沸点)
四、生活用品和大气压
食品、物品的真空包装,可节省空间,还可防霉、防蛀、防菌、防潮等。
吸尘器是利用大气压工作的一种清洁工具。
探究:
吸尘器是怎样工作的
1、吸尘器要达到吸尘的目的,内部应有哪些器件?
什么作用?
2、吸尘器工作过程中,大气压的作用表现在哪里?
3、观察吸尘器的内部结构。
讨论:
生活中还有哪些是利用大气压的原理工作的?
教案3.2.1大气层
每课必记
课题
第1节大气层
日期
教
学
目
标
1、 了解大气层的重要性。
2、 了解大气温度的垂直分布特点。
3、 掌握大气的垂直分布规律。
4、 理解对流层的特点,探究对流的形成。
重
点
难
点
分
析
重点:
大气的垂直分层规律
难点:
对流层的特点;探究对流的形成
课程资源的准备与开发
教、学预设
调控对策
一、 大气的重要性
地球周围被一层很厚的空气包围着,它一直延伸到3000千米的高空(主要集中在1000千米的高度)。
包围地球的空气层叫大气层,空气也叫大气。
【补充】大气的成分:
由氮气、氧气、二氧化碳、稀有气体、臭氧、水蒸气以及悬浮在其中的固体杂质等物质组成。
【讨论】如果没有大气,地球会变得怎样?
提示:
地球将变得和月亮表面一样,没有天气变化,没有声音,易受陨石的侵袭,温度较差增大等。
大气作用:
1、保护地球,如避免流星的袭击
2、大气中的各种气体,都是人类不可缺少的资源(举例:
氧气进行生命活动必需的;二氧化碳是光合作用的重要原料)
3、臭氧层能保护地面上的生物免受太阳紫外线的伤害
4、水蒸气能成云致雨
二、 大气的温度
【读图】大气温度的垂直分布图
特点:
1、大气温度的变化范围约在-84℃--2500℃之间。
2、在85千米以上,大气的温度呈逐渐上升趋势(想一想为什么?
太阳辐射强)。
3、在0-12千米、55-85千米之间气温随高度的增加而降低
4、在12-55千米之间,气温随着高度的增加温度升高。
【思考】哈勃望远镜的外面为什么要穿一件银白色的“外衣”?
——高层大气温度高、太阳辐射强,银白色的金属外壳可以反射热的辐射,避免高温下外壳熔化。
三、大气的分层
根据大气的温度、密度和物质组成等特点(大气温度在垂直方向上的变化是我们对大气进行分层的主要依据。
),把地球大气层分为五层,即对流层(0-17千米)
平流层(17-50千米)
中间层(50-80千米)
暖层(80-500千米)
外层(500千米以上)外层就是地球大气与宇宙间的过渡层。
1000千米以上,大气变得十分稀薄,密度很小。
5000千米以外,大气已接近真空。
四、对流层的特点
1、对流层是大气的底层。
2、在两极和赤道地地区的厚度不同。
两极厚度约8千米,在赤道增大到17-18千米。
3、对流层集中了地球四分之三的大气质量和几乎全部的水汽、固体杂质。
4、对流层最显著的特点有强烈的对流运动。
【探究实验】对流是怎样形成的实验
1. 烧杯中加高锰酸钾或直接用对流实验装置。
2. 燃香的实验用实验室的现成器材,现象非常明显。
结论:
受热处空气上升,两侧温度低的地方空气下沉。
【小结】想一想对流层的温度特点,对形成对流有利吗?
――它的温度特点是气温随高度的增加而降低,有利于对流的形成。
所以,显著的对流运动和充足的水汽,使对流层的天气现象复杂多变,云、雨、雪、和雷电等主要的天气现象都发生在这一层。
对流层的各种天气变化影响着生物的生存和行为,对流层是大气层中与人们生活和生产关系最密切的一层。
【拓宽】冷空调应该怎样装?
冷藏室的冷凝管为什么要安装在室的上部?
――形成对流,达到制冷效果。
引入大气的作用
课内探究实验,两人一组
轶
事
记
录
利用高锰酸钾来演示对流实验(用对流管),现象清晰明了。
学生颇感兴趣,对于分析对流的成因非常易于接受。
线香的实验也是在玻璃钟罩内进行,效果很好。
课
后
反
思
通过实验来了解对流层的特点,学生易于接受。
补充大气的作用,使学生对大气与生活的关系更了解。
对于飞机和卫星在大气中的分布学生很难理解。
其实,包括老师也能以理解。
教案3.2.2天气和气温
每课必记
课题
第2节天气和气温
日期
教
学
目
标
1、 理解天气的概念
2、 知道什么是气温,以及测量和度量气温的常用仪器和方法。
3、 学会测量气温
4、 了解气温与人们的生活和其它生物的关系
重
点
难
点
分
析
重点:
气温的观测
难点:
探究为什么气象观测中温度计要放在百叶箱里
课程资源的准备与开发
教、学预设
调控对策
一. 天气是什么
短时间内近地面的大气温度、湿度、气压等要素的综合状况称为天气。
刮风、下雨、雷电等都是天气现象。
【读图】2-6、2-7感受天气
天气是由许多要素组成的,其中主要的是气温、气压、风、湿度和降水。
【讨论题】1、判别描述天气与气候的词语
2、说说当天的天气状况
二、气温
1、气温的含义:
空气的温度叫气温。
描述当地空气的冷热程度。
气温是构成天气的基本要素。
2、测量气温的工具:
温度计
【分类】水银温度计、酒精温度计、金属温度计等;普通温度计、最高温度计、最低温度计
【复习】温度计的结构和制造原理
3、气温度量单位:
摄氏度(℃)
【设问】一般把温度计放在一个漆成白色的百叶箱里,为什么?
【探究实验1】用温度计分别测量百叶箱内和百叶箱外的气温
时间
上午
中午
下午
晚上
温度(百叶箱内)
温度(百叶箱外)
据表中的数据,进行分析,得出实验结论:
1)百叶箱内的气温比箱外低;
2)百叶箱内的温度波动比较小,所以更能反映真实的气温。
【探究实验2】探究一天中气温最高值和最低值大概出现在什么时间
实验结论:
一般气温的最高值出现在午后2时,气温的最低值出现在日出前后。
【想一想】这是为什么?
与太阳辐射和大地散热有关
4、气温与人类生活和其它生物的关系――非常密切
【举例】1、人类的生产方面:
春播、夏收;冬季作物的防冻;农作物有各自最适宜的生长温度;
2、人类的生活方面:
空调、暖气;避暑疗养;
3、生物的行为:
狗在高温时的表现;蛇的冬眠、蛙的产卵等。
出示图或实物,略作讲解构造与原理、用途等
引导学生在课外用连续观测的方法得出结论,而且晴天的观测效果比阴天好。
轶
事
记
录
最高温度计和最低温度计的制作原理是什么?
这个问题学生提了出来,但是教师真的很难搞懂,何况学生。
课
后
反
思
限于学校的实验条件,气温的观测只能放在课后或者是要求学生自主完成。
探究实验的难度较大,学生尽管测出了温度,但很难达到教学所要求的整理和比较能力。
故而也难以得出结论。
如果能够补充气候的有关知识,通过对比教学,学生更易于掌握天气的描述词语
教案3.2.3大气的压强
每课必记
课题
第3节大气的压强
日期
教
学
目
标
1. 能列举证明大气压存在的实验现象,并能用大气压解释有关现象。
2. 能说出标准大气压的数值,说出测量大气压的工具:
水银压强计和空盒压强计。
3.能说出气体和液体的流速与压之间的关系:
流速越大,压强越小。
并能用这一关系解释有关现象。
重
点
难
点
分
析
重点:
1、气压的观测
2、大气压存在的证明
3、气体和液体的流速与压强的关系
难点:
1、大气压的大小
2、气体和液体的流速与压强的关系
课程资源的准备与开发
实验、图片及课件下载
教学预设
调控对策
一、 大气压的存在
【实验引入】
1、器材:
一杯水(染成红色),一个空杯,一个胶头(或橡皮套),一根玻璃管(两端开口,粗细均匀,长20cm,内径约5~10mm均可)
2、演示过程
1).出示玻璃管,将空杯