2.2大气受热过程和大气运动(第二课时)教学设计 2026-2027学年高中地理人教版必修一

该高中地理教学设计聚焦热力环流原理及风的形成，通过“餐厅门帘倾斜”生活化情境导入，衔接第一课时“大气受热过程”中的地面冷热不均知识，搭建“现象观察—原理探究—规律应用”的学习支架。 资料以实验探究（玻璃箱热力环流模拟）和案例应用（海陆风、城市热岛）为特色，通过动态受力分析图突破风的形成难点，融入地理实践力（实验绘图）、综合思维（要素因果）、人地协调观（热岛措施），助力学生提升实践与思维能力，为教师提供清晰教学路径。

《第二节热力环流和风》教学设计第二课时 一、 课标要求与教材分析 1. 课标要求 运用示意图等，说明大气受热过程与热力环流原理，并解释相关现象。 2. 教材分析 本节课是人教版高中地理必修第一册第二章第二节《大气的受热过程和大气运动》的第二课时。第一课时主要探讨了“大气的受热过程”，解释了地面冷热不均的成因；本课时则在此基础上，进一步探究大气的运动规律。教材以“热力环流是大气运动的最简单形式”为切入点，按照“地面冷热不均→空气垂直运动→同一水平面气压差异→空气水平运动”的逻辑链条展开。随后引入大气的水平运动，重点剖析水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力对风的影响。本节内容不仅是理解大气运动的基础，也为后续学习气压带风带、季风环流等全球性大气运动规律奠定核心理论基础。 二、 学情分析 高一学生在物理学科中已学习过力的合成与分解、气压等概念，对“力是改变物体运动状态的原因”有一定认知，且在日常生活中接触过刮风、海陆风等现象。但学生在空间想象和抽象思维上仍存在难点：一是对气压的空间分布规律（尤其是垂直与水平方向的关系）理解困难；二是在分析热力环流时，难以将各环节的因果关系形成连贯的逻辑链条；三是在受力分析时，容易混淆三种力的方向特点及其对风向、风速的具体影响，特别是地转偏向力的应用存在障碍。因此，教学中需借助直观的实验演示、动画模拟和绘图实践来突破认知瓶颈。 三、 教学目标与核心素养 1. 综合思维：通过分析热力环流的形成过程，培养从多角度、多层次综合思考地理问题的能力，理解气温、气压、气流等地理要素之间的相互作用与因果逻辑。 2. 地理实践力：通过参与热力环流模拟实验、绘制等压线图与风向图，提升观察、分析和解决实际地理问题的能力，培养动手实践与理论应用的能力。 3. 区域认知：掌握不同区域（如海陆之间、山谷之间、城乡之间）大气运动的差异，能够运用地理知识解释区域微气候特征。 4. 人地协调观：理解大气运动对地球环境及人类活动的影响，通过探讨城市热岛效应与工业布局，树立环境保护意识，增强对大气环境的责任感。 四、 教学重难点 1. 教学重点  1.热力环流的形成原理及其完整的逻辑推理路径。  2.水平气压梯度力是形成风的直接原因。 3.近地面和高空风的受力情况及风向特点。 2. 教学难点   1. 理解垂直方向和水平方向上气压的分布规律，特别是近地面与高空气压的对应关系及等压面的弯曲规律（高凸低凹）。 2. 厘清热力环流形成过程中各环节的因果关系。 3. 掌握三种力对风向和风速的影响，能在等压线图上准确判断风向。 五、 教学方法 情境教学法、实验探究法、多媒体演示法、合作探究法、绘图实践法。 六、 教学过程设计 【环节一：情境导入，激发兴趣】 教师活动：设问：餐厅门口的门帘为什么倾斜? 条件：无风的冬季，高大的餐厅门帘。 现象：餐厅门口的高大门帘的下摆为什么不是垂直向下，而是向室内倾斜？ 学生活动：观看图片，结合上节课“地表温度升高”的知识，思考空气运动的形式与原因，带着疑问进入新课探究。 设计意图：通过生活化、趣味化的情境延续旧知，建立新旧知识的联系，利用直观现象引发学生对“空气运动”的探究欲望。 环节二：实验探究，解密热力环流 实验名称：玻璃箱热力环流模拟实验 （一）、 实验目的 1.直观观察因冷热不均引起的空气垂直运动和水平运动。 2.理解并掌握热力环流的形成过程与根本原因。 3.培养观察、描述、分析和归纳地理现象的能力。 （二）、 实验材料 核心装置：一个较大的透明玻璃箱或废弃的透明塑料收纳箱（带盖，需在侧面开两个小孔用于放香和观察）。 热源：一小杯热水，或一个点燃的蜡烛/蚊香。 冷源：一个装有冰块的袋子或一碗冰块。 示踪物：线香或蚊香（用于产生烟雾，显示气流路径）。 辅助工具：打火机、隔板（可选，用于更清晰地分隔冷热区域）。 注意：防火防烫。 （三）、 实验步骤 准备装置：将玻璃箱水平放置，确保环境无风（可关闭门窗和风扇）。 放置冷热源：在玻璃箱内部的一端放置热源（如热水杯），另一端放置冷源（如冰袋）。 引入示踪物：从玻璃箱侧面的小孔或顶部开口处，放入点燃的线香，让烟雾进入箱内，然后迅速移走线香并封闭开口。 学生观察记录：绘制示意图 仔细观察烟雾在垂直方向上的运动：在热源和冷源上方，烟雾分别如何运动？ 仔细观察烟雾在水平方向上的运动：在箱子的底部和顶部，烟雾分别向哪个方向飘动？ 尝试在学案上绘制出你观察到的气流运动示意图。 （四）、 实验现象与原理分析（填下表） 观察位置 实验现象 原理分析 热源上方 烟雾上升 空气受热膨胀，密度减小，产生上升的垂直运动。 冷源上方 烟雾下沉 空气遇冷收缩，密度增大，产生下沉的垂直运动。 箱子底部 烟雾从冷源流向热源 冷源处空气下沉，近地面空气堆积，形成高压；热源处空气上升，近地面空气稀薄，形成低压。水平气流从高压流向低压。 箱子顶部 烟雾从热源流向冷源 热源处空气上升，在顶部堆积，形成高压；冷源处空气下沉，顶部空气稀薄，形成低压。水平气流从高压流向低压。 （五）、 核心结论 根本原因：地面冷热不均是引起大气运动的根本原因。 形成过程：地面冷热不均 → 空气垂直运动（受热上升，遇冷下沉） → 同一水平面产生气压差异 → 空气水平运动（风从高压吹向低压） → 形成热力环流。 易混点易错点：（1）我们所说的“高压”和“低压”都是针对同一水平面而言的。 （2）在垂直方向上，海拔越高，气压越低，近地面气压大于高空气压。 设计意图：将抽象的大气运动具象化，通过“观察现象→绘制示意图→归纳原理”的步骤，培养学生的地理实践力和综合思维。 环节三：案例应用，解释生活现象 教师活动：设问：餐厅门口的门帘为什么倾斜? 条件：无风的冬季，高大的餐厅门帘。 现象：餐厅门口的高大门帘的下摆为什么不是垂直向下，而是向室内倾斜？ 解答：冬季，室外冷，近地面形成高压；室内暖，近地面形成低压；近地面这一水平面气压产生差异，由高压流向低压→近地面的风，高大的门帘在气压差的作用下，吹向室内。以下为示意图。   教师活动：设置三个探究任务，将学生分组： a.  海陆风：结合诗句“面朝大海，春暖花开”，探讨若要拍摄女主角面朝大海、头发被海风吹向脑后的照片，应选择白天还是傍晚？（选择白天，白天吹海风，海洋吹响陆地。） b.  山谷风：分析巴山夜雨涨秋池的地理原理，探讨山谷与山坡在白天和夜晚的温度差异及气流运动。（有个山谷风小视频） c. 城市热岛环流：角色扮演讨论：若要在郊区建设排放大量污染物的化工厂，布局在环流圈内部是否合理？为什么？展示城市与郊区气温分布图，探讨城市热岛的成因、危害和措施。 学生活动：小组合作讨论，绘制相应的热力环流示意图，并派代表上台讲解原理。 解答：大气污染的化工厂不能建设在热力环流圈内，会随着城市风把大气污染带回到市中心，加剧城市的 污染。下沉带之内到市中心，建设绿化带，吸烟滞尘，美化环境。应该建设在下沉带之外 热岛效应的成因：1. 下垫面性质改变，硬化路面（最根本）2. 人为热排放（工业、交通、生活等） 3. 大气污染与温室气体保温4. 城市建筑密集，通风散热差 热岛效应的危害：1. 危害人体健康：诱发呼吸道疾病等；2. 加剧能源消耗，形成恶性循环：空调外机向外排放热风，进一步抬高城市气温，热岛更强；3. 破坏城市水循环：影响地表水下渗，容易的导致城市内涝；4. 加剧极端天气；高温、干旱、雷暴；5. 影响城市生态系统；高温，水生生物遭受威胁，城市绿化带功能下降 环节热岛效应的措施： 1　 增绿扩水：建设公园、湿地，屋顶与墙体绿化； 2　 改良下垫面：透水路面、浅色反光建材； 3　 科学城市规划：控制建筑密度，修建通风廊道； 4　 减少人为热源：产业外迁、绿色交通、节约用电； 5　 治理大气污染，降低温室与气溶胶保温作用。 设计意图：通过真实案例和角色扮演，落实“学以致用”的理念，强化学生对热力环流原理的理解，同时渗透人地协调观。 环节四：受力分析，探究风的形成 教师活动：过渡提问：除了热力环流，我们日常感受到的风是如何形成的？引入“大气的水平运动”。利用动态受力分析图，逐步叠加三个力： a. 仅受水平气压梯度力：风向垂直于等压线，由高压指向低压。 b. 叠加地转偏向力（高空风）：风向逐渐偏转，最终与等压线平行。 c. 叠加摩擦力（近地面风）：风向进一步偏转，最终与等压线斜交。 学生活动：跟随教师的演示，在草稿纸上同步绘制高空风和近地面风的受力与风向图。总结三种力的方向特点及其对风速、风向的影响。 设计意图：化静为动，通过动态叠加的方式突破受力分析的难点，帮助学生建立清晰的物理与地理交叉思维。 环节五：实战演练，等压线判读 教师活动：结合课本上的近地面等压线天气图。教授“高压、低压”的判断方法及风向绘制口诀（如：一画气压梯度力，二偏地转偏向力，三减摩擦力）。 学生活动：独立在等压线图上标出指定点的风向，并比较两地风力的大小。同桌互评，教师巡视指导并纠错。 设计意图：将理论知识转化为实际的读图、绘图能力，检验学习效果，突破等压线判读这一核心难点。 环节六：课堂总结与课后拓展 教师活动：引导学生利用思维导图梳理本节课的核心知识框架（热力环流原理、常见环流形式、风的受力与风向）。布置课后实践作业：观察并记录自家小区或学校一天中不同时段的风向变化，尝试用所学知识解释。 学生活动：回顾知识，构建体系，明确课后任务。 设计意图：巩固知识网络，将课堂学习延伸至课外，持续培养地理实践力。 【课堂练习提升题】 湖陆风是一种在沿湖地区昼夜风向明显改变的地方性大气现象，包括湖风（出湖风）和陆风（进湖风）。下图示意大连西山水库周围的四处地点。据此完成下面小题。 1．下列能够正确表示西山水库夏季湖陆风的是(      ) A.①② B.②③ C.③④ D.①④ 2．夏季炎热的中午能够感觉到凉爽西北风吹来的地点是(      ) A.甲 B.乙 C.丙 D.丁 1．答案：B 解析：据材料“湖陆风是一种在沿湖地区昼夜风向明显改变的地方性大气现象”。夏季白天，陆地升温快，近地面形成低压，湖泊升温慢，形成高压，风从湖区吹向陆地，①错误，③正确；夜晚，陆地降温快，气压高，湖泊降温慢，气压低，风从陆地吹向湖泊，②正确，④错误；B正确，ACD错误。故选B。 2．答案：A 解析：夏季炎热的中午，陆地气温高，气压低，湖泊气温低，气压高，风从湖泊吹向陆地，根据大连西山水库位于北半球，北半球近地面风向在水平气压梯度力的方向上右偏约30-40°，再结合方向可判断，甲处吹西北风，乙处吹西南风，丙处吹东南风，丁处吹东北风，A正确，BCD错误。故选A。 【课堂练习-高考链接】 [2026年河南高考真题]波士顿市地处美国东部沿海，风能资源开发潜力大。研究显示，城市热岛效应对波士顿市风能产生显著影响，城区和郊区风能变化呈现相反的特征。如图示意城市热岛效应引起的200m高度风能密度变化量随距市中心距离的变化。据此完成下面小题。 1．波士顿城区风能变化的主要原因是城区(      ) A.水平气流增强 B.上升气流减弱 C.水平气流减弱 D.下沉气流增强 2．波士顿郊区100m高度风能变化小于200m高度。导致该现象的关键因素是(      ) A.云量差异 B.地面摩擦力 C.城郊温差 D.地转偏向力 3．受城市热岛效应影响，波士顿城区(      ) A.东侧海风增强、陆风减弱 B.东侧海风减弱、陆风增强 C.西侧海风增强、陆风增强 D.西侧海风减弱、陆风减弱 1．答案：C 解析：从图中可知，距市中心越近（城区），风能密度变化量为负值，说明城区风能密度减小，风能减弱。风能由水平气流运动产生，风能减弱说明水平气流减弱，A错误，C正确；热岛效应下城区气温高，空气受热上升气流显著增强，并非上升气流减弱、下沉气流增强，BD错误。 2．答案：B 解析：100m高度相比200m高度更贴近地面，受建筑、地表摩擦阻挡作用更强，摩擦力削弱风力，使得热岛效应带来的风能变化幅度更小，因此100m高度风能变化小于200m高度，B正确；云量差异无法造成不同高度风能变化幅度的规律性差异，A错误；城郊温差是城郊整体风力差异的根源，不能解释同一郊区不同高度的风能区别，C错误；地转偏向力仅改变风向，不影响风速大小与风能变化幅度，D错误。 3．答案：A 解析：波士顿地处美国东部沿海，城区东侧临近海洋。热岛效应使城区气温偏高、气压偏低：海风是白天由海洋吹向陆地的风，城区低压增大了海洋与城区的气压差，因此东侧海风增强；陆风是夜晚由陆地吹向海洋的风，城区低压缩小了陆地与海洋的气压差，因此东侧陆风减弱，A正确，B错误；西侧不临海，不存在海风，CD错误。 【课后作业】做分层练习 七、 板书设计 学科网（北京）股份有限公司 $