1.4 跨学科实践：风 教案--2025-2026学年物理教科版（2024）九年级上册

4.跨学科实践：风 一、教学日标 【知识目标】 会根据水的比热容较大这一特性米解释一些有关的简单现象，知道风形成的原因。 【能力目标】 L,了解比热容的概念，知道比热容是物质的一种特性。 2.会使用比热容表，尝试用比热容解释简单的自然、生产、生活现象。 【素养目标】 比热容的概念是通过科学探究方式建立的，要在科学探究过程中经历探究计划和设计实验的过程，要交流和 讨论培养学生的合作意识，初步具有科学探究的思想意识，能书面或口头表述科学探究的过程和结果，培养学生 的分析推理能力、语言表达能力，增强与人合作的意识。 二、教学重难，点 【教学重点】 理解比热容的含义：能用所学的比热容知识解释一些常见的生活现象。 【教学难点】 根据水的比热容特性来解释有关的简单现象，能解释风的形成原因。 三、教学过程 一、新课导入 风是我们生活中最常见的大气现象，它与我们学过的运动、密度、压强、能量转化和转移等物理知识密切相 关。风的形成还和哪些物理知识有关？通过风这一跨学科主题，让我们一起体验物理学与生活、气象的关系。 二、教学步骤 探究点1认识风的形成 【阅读课本】P,“认识风” 【思考1】风形成的原因是什么？ 【提示】风是由空气流动所引起的一种自然现象，它是由太阳辐射引起的。太阳辐射使地表受热不均，空气 受热膨胀上升后周围冷空气填补，形成水平方向的气流循环。冷锋过境、动量下传（如午后地表高温引发的对流） 及热力对流（积雨云活动）是常见的天气系统致风原因。 风是跟地面大致平行的空气流动的现象，是由于同一水平面上气压分布不均匀而产生的。 【思考2】风的物理特性有哪些？ 【提示】风具有方向（如北风、东南风）和速度（风速），通常用蒲福风级(0~17级)或米秒衡量风速。 气象学中，瞬时风速≥172米/秒(8级风)称为大风，可能引发灾害性天气。 探究点2我们周围的风 【阅读课本】P1g“我们周围的风” 【思考1】季风是怎样形成的？ 【提示】比热容差异形成的风 陆地与海洋的比热容不同，陆地升温快、降温快，而海洋温度变化较慢。夏季，陆地迅速升温形成低压区， 海洋相对较凉形成高压区，风从海洋吹向陆地，带来湿润空气和降雨（夏季风）。冬季则相反，陆地降温快形成高 压，海洋相对温暖形成低压，风从陆地吹向海洋（冬季风），导致干燥天气。 【思考2】风能对我们周围的环境造成什么影响吗？ 【提示】风对环境的影响 1.积极影响 (1)生态促进：传播植物种子与花粉，支持植物繁殖（如蒲公英等风媒植物）。促进物质循环，将海洋盐分、矿 物质扩散至陆地，影响土壤肥力等。影响具有显著的双重性，既包含生态促进和资源利用等积极作用，也涉及自 然灾害和环境破坏等负面效应。 (②)气候调节：平衡区域热量的差异，如季风输送冷暖气团调节季节温度。驱动水汽输送形成降水（如印度季 风雨)。 (3)地貌塑造：形成风蚀地貌（如风蚀蘑菇、风蚀柱）和风积地貌（如沙丘）。 2.负面影响 (1)土壤侵蚀与退化：强风导致表层土壤流失（风触），加剧荒漠化和沙尘暴。 (2)污染物扩散：扩大空气污染范围，如PM25、工业废气随气流远距离传输。 (3)自然灾害风险：台风、龙卷风等极端天气引发建筑损毁与人员伤亡。 (4)生态与农业风险：寒冷气流造成植物冻害，强风抑制植株生长：扩散稻瘟病等病原孢子，增加农作物病 害。 【思考3】现代风力是如何发电的？ 【提示】风能现代核心应用一风力发电 基本原理：通过风力驱动风轮叶片旋转，将动能转化为机械能，再经增速机提升转速驱动发电机产生电能。 探究点3实践活动—设计一个模拟实验，展示城市风的形成 【阅读课本】P1g19“实践活动” 以下是设计一个展示城市风形成的模拟实验方案，通过直观现象理解城市热岛效应引发的空气流动原理。 【实验名称】城市热岛效应与城市风模拟实验 【实验目标】 1.模拟城市与郊区的温差形成过程。 2.观察因温差引发的空气流动城市风)。 3.理解城市热岛效应对局部气候的影响。 【实验材料】 1.容器：透明塑料箱或玻璃缸（长、宽、高约40×30×30m,模拟地表环境）。 2.城市与郊区模型： 城市模型：深色沙土/黑色卡纸铺底（模拟吸热路面、建筑）。 郯区模型：浅色沙士/绿色卡纸铺底（模拟拉被覆盖区城）。 3.热源：台灯（白光灯泡，模拟太阳辐射）。 4.烟雾源：线香蚊香（用于可祝化气流） 5.辅助工具：隔热隔板（如硬纸板）、温度计、镊子、火柴。 【实验步骤】 1.搭建温差环境 将透明塑料箱平分为左右两区，左侧铺深色材料（城市），右侧铺浅色材料（郊区）。用隔热隔板将两区完全分 隔，避免空气提前混合。 2.加热模拟太阳辐射 将台灯置于箱体正上方30m处，均匀照射两区域。持续照射15分钟，用温度计测量两区表面温度（城市区 温度应显著高于郊区)。 3.观察空气流动 移除隔热隔板，迅速在郊区一侧点燃线香，产生少量烟雾。观察烟雾流动方向：烟雾会从郊区低温区流向城 市高温区底部，随后上升形成循环。 【实验现象与原理】 1.现象：烟雾从郊区流向城市底部，并在城市区上升，形成闭合循环。 2.原理： (1)热岛效应：深色城市表面吸热更强，导致空气受热上升，形成低压区。 (2)气压差驱动气流：郊区冷空气在近地面流向城市低压区，高空空气反向流动补充郊区，形成城市风。 四、教学反思