内容正文:
课名:海水的密度——探海底断崖之谜
学科:地理
实用年级:高一
教材版本:人教版高中地理必修一
教材50页:美国“长尾鲨” 号核潜艇遇难事件
1963年4月10日,美军“长尾鲨”号核潜艇在美国东部大陆架边缘做下潜300米的潜水试验时,忽然沉入了2300米的海底,造成129名船员全部遇难。
什么是海底断崖?
这一现象和海水的哪个理化性质有关呢?
导入
F浮=ρgv排
海水的密度
第三章 地球上的水 第二节 海水的性质
海水密度:是指单位体积海水的质量。
海水的密度定义、影响因素
影响因素:
世界海水表层盐度的分布规律
副热带海域盐度最高,由副热带海域向赤道和两极海水盐度逐渐降低。
海洋表面密度图
从水平分布看,大洋表面海水密度一般随纬度增高而增大,主要受到温度的影响。
海洋表面温度图
影响因素、分布规律
思考:比较海洋表面的温度分布和密度分布,说出海洋表面密度的分布规律,并思考影响因素?
影响因素、分布规律
“死海的传说”
传说大约两千年前,罗马统帅狄杜进兵耶路撒冷,攻到死海岸边,下令处决俘虏来的奴隶。奴隶们被投入死海,并没有沉到水里淹死,却被波浪送回岸边。狄杜勃然大怒,再次下令将俘虏扔进海里,但是奴隶们依旧安然无恙。狄杜大惊失色,以为奴隶们受神灵保佑,屡淹不死,只好下令将他们全部释放。
死海海水的浮力为什么这样大呢 ? 因为海水的盐度很高。把各种盐类加在一起,占死海全部水量的 23%~25%。这样,就使海水的密度大于人体的密度,无怪乎人一到海里就自然漂起来,沉不下去。
尽管死海不是海是一个咸水湖,但是死海的故事说明水的密度还受哪一因素的影响?
水的密度还受到盐度的影响,盐度越大海水的密度就越大。
资料:
影响因素、分布规律
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1026
1025
1024
1023
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1021
1020
60°
40°
20°
0°
20°
40°
60°
N
S
20
10
0
32
33
34
35
36
盐度/‰
密度/(kg·m-3)
密度
盐度
温度
温度/℃
图3.16 大洋表层海水温度、盐度、密度随纬度的变化
影响因素、分布规律
思考:海水的密度在垂直方向上会怎样变化?为什么?
海水密度在垂直方向上,随着深度的增加而增大。
受到海水压力的影响,压力增加,体积变小,密度增大。
资料:
若海水的密度取1.03 克/立方厘米,根据静水压力公式:P=ρgh,则一个大气压相当于水深10.03米。换句话说,即每增加水深10米,约增加一个大气压。
温度
盐度
深度
影响因素:
影响因素、分布规律
分布规律:
水平分布:大洋表面海水密度随纬度增高而增大
垂直分布:海水密度随着深度的增加而增大
随着深度的增加而增大
海水密度垂直变化图
低纬度海区 高纬度海区
表层
从海面到一定深度
随着深度的增加
海水温度高,海水密度相对较低
海水密度变化不大
海水密度随深度增加而迅速增大
垂直方向上变化很小
分布规律——垂直分布
在了解海水密度的垂直分布规律之后,请同学们运用我们所学习到的知识思考“海中断崖”形成的原因,并尝试画出潜艇遭遇“海中断崖”时海水的密度垂直分布示意图。
探海底断崖之谜
密度低
密度高
密 度 低
海中断崖
有时候随着深度的增加,海水密度会突然变小,海水浮力也突然变小,称为“海中断崖”。潜艇如果遭遇“海中断崖”,因海水浮力突然变小,可能会掉到安全潜水深度以下,造成艇毁人亡。这里如果学生难以理解密度变化的话,可以让学生想象一下刚开始走在陆地上,前边的陆地突然变成水面,水的密度小于陆地,人就会掉下去。
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我国“372”潜艇自救成功案例
课后作业——海水密度对人类活动的影响
【资料】:“密度跃层”
人们把海水密度在沿垂直方向上突然变大的水层叫密度跃层。密度跃层是海水的密度由很小到很大的一个飞跃变化的过渡水层,有的甚至厚达几米。一般位于海面以下100-200米左右。人们又把密度跃层称为“柔软的液体海底”。
因为密度跃层犹如海水中隔了一层屏障,使上下层海水之间的循环、对流受阻。当下层海水的鱼类所必需的溶解气体一旦用尽,又无法从上层水中得到相应的补充,致使鱼类和其他生物窒息而死。同样,上层水中海洋生物所需要的营养盐也得不到下层水的供应,致使它们不易生长和繁殖。
问题:
1.“密度跃层”与“海水断崖”有什么相同和不同之处?
2.“密度跃层”对潜艇航海和渔业生产有何影响?
利用海水淡化技术,从海水中获取淡水。
【资料】 曹妃甸工业区地处渤海海湾中心地带,淡水资源短缺。目前,曹妃甸建有多个海水氮化工厂,既满足当地对淡水的需求,也为周边城市提供淡化海水。
课堂小结
海水密度:单位体积内海水的质量,单位是kg/m-3或g/cm3
温度
盐度
深度(压力)
温度增加
密度变小
盐度增加
密度变大
压力增加
密度增大
热膨胀
溶解物质增加,质量增加
压力对体积的压缩效应
下课
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