第二章地球的“外衣”——大气 第1节 大气层 第2节 天气和气温 第3节 大气的压强
教案3.2.4 大气压与人类生活 第5节 风
第6节 为什么会降水
第7节 明天的天气会怎么样 第8节 气候和影响气候的因素
第9节 中国东部的季风雨西部的干旱气候
第二章地球的“外衣”——大气 第1节 大气层
一、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。 二、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 三、教学过程
（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。
第2节 天气和气温
一、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 二、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 三、教学过程
（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。
第3节 大气的压强
一、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。 二、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
三、教学过程
（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，将空杯置于管的正下方，然后向管内倒水，可看到水从管底流出。 2）．左手拿管，并且用食指紧紧堵住玻璃管的下端，仍然向管内注入水，至满。 3）．教师提问：为什么水不会从下面流出？
学生微笑，齐答：因为管底被手指堵住了。笔者肯定学生的回答，并指出：由于管底被手指堵住，所以手指对管内的水产生向上的压强，支承住了水柱。接着置疑：若此时将管倒拿，使其开口端朝下，水会不会流出？学生纷纷猜测，形成悬念。 4）．左手拿管不变，同时用右手中指抵住玻璃管的上口，然后将管倒置，（倒置过程中，手指不要松开）。 5）．接着故意缓慢移开右手指，使下面的管口露出。这时可见红色水柱并没有流出来！
学生大吃一惊！教师自言自语：咦，为什么水没有流出来呢？（可用左手倒拿着管，夸张地放到眼底瞧一瞧）难道管里的水突然没有了重力吗？难道是老师会气功，‘发功’将管内的水吸住了吗？ 学生轻笑，同时产生了想获知正确答案的强烈欲望。
6)．启发：虽然我们看不见管口有物堵住它，但管口附近是不是任何物体都没有呢？
学生茅塞顿开――有空气存在。因势利导：在管口四周存在着我们看不见的大量空气，这些气体起到了手指的作用，堵住了管口，使管内的水竟然无可奈何地呆在里面。这说明了这些大气对管底的水面有向上的压强，支承着水柱。
7)这时，仍有学生半信半疑，可进一步说明：因为现在管内的水只有下面受到了大气压强的支承作用，所以很难流出；但如果同时有大气作用在管的上水面，那么上、下作用的气压相互抵消，水就会在重力作用下流出来。
8)松开左手食指，水应声落下。（学生开始相信大气有压强）
9)改用胶头，套住玻璃管的一端，再做一遍，同样获得满意效果。
[学生实验]探究大气压强是否向各个方向都有．
①向上．玻璃杯装满水用纸片挡住，倒立玻璃杯，纸片不脱落，如图1．说明向上有大气压．
②向下．将剥了壳的熟鸡蛋塞住刚烧过酒精棉球的广口瓶口，很快鸡蛋就被压进广口瓶中．说明向下有大气压．
③猜想向左、向往是否也有大气压，如何证实？（让学生自己证实） 通过上述演示实验及日常生活经验得知——在气体内部向各个方向都有压强．
[解释]图2－14、2－15、2－16(学生动手实验体会吸盘的作用)
倘若没有大气压强作用在液体的表面，各种液体就不可能被抽吸起来。从这个含义上讲，一切抽吸液体的过程，其实都是大气压强将液体“压”上来的过程.
[演示实验]抽出可乐瓶中的气体 实验现象：可乐瓶变瘪
实验结论：气体向各个方向上都有压强
[设问]大气压确实是存在的，而且各个方向上都有压强。那么大气压究竟有多大呢？ [演示]马德堡半球实验
实验现象：两个半球需用很大的力才能拉开 提出疑问：是什么力使两个半球合得那么拢？
讨论后得出：是大气的压力把两个半球紧紧压在一起的，进而让学生确信大气压的存在。因为地球周围的大气受到地球的吸引，即大气也受到重力的作用，所以大气对浸在其内的物体就有压力、压强。如果半球内为真空，那么要拉开半球需要的力约为7065牛。马德堡半球实验证明了大气压的存在，而且说明大
气压是很大的。
[阅读]人体中的“马德堡半球” （二）大气压的大小
大气压的大小跟我们的生活密切相关，我们应该知道大气压的测量方法。 1、大气压的大小可以用空盒气压计或水银气压计进行测量。
[出示]空盒压强计(或叫金属盒压强计、无液压强计)观察：其上有两行刻度，一行以百帕为单位，一行以毫米汞柱为单位。说明它的原理和构造。
[出示]水银压强计
补充实验：托里拆利实验――进行简单的实验说明、数据读数和分析，大气压支持着玻璃管中的水银柱。当大气压发生变化的时候，水银柱的高度会发生变化。从中说明水银压强计的原理。
[简单比较]：两种压强计的优缺点 2、大气压的变化：
1)大气压的大小与大气的密度有关－－解释：大气压的产生是由于大气有重力。 2)大气压的大小随着高度的增加而减小－－解释：大气的密度随着高度而减小。
实例：高山上气压很低。有些登山运动员在进入高山地区后，会发生高山病。高山病的症状差别很大，包括：头晕、头痛、耳鸣、恶心、呕吐、脉搏和呼吸加速、四肢麻木等。每个人的反应随一系列的条件而不同，主要决定于训练的程度和海拔高度的转变速度等。
登山运动员初次迅速攀登很高的山峰时，会出现以下现象：睡眠不好，全身感觉不舒服，软弱无力，懒散和情绪低落，动作协调性差。呼吸系统的症状是：气喘，时常感到空气不足，睡眠时发生周期性的呼吸停顿，夜间感到窒息发闷。由于心脏血管系统机能状况变化引起头晕、鼻出血、耳鸣和血管跳动的感觉，皮肤和粘膜变得青紫或苍白，常常恶心和呕吐。严重的会陷入昏迷、甚至死亡。
高山病的主要原因是高山地区空气稀薄，大气压低，人们呼吸时吸入的氧气的分压也低，造成肺泡中的氧分压降低，血液中含氧量减少。
平原地区的青年人在高山地区居住一段时间后，对高山气候的适应能力和缺氧的抵抗能力都会提高。一般地说，高山病的急性症状就会逐渐减轻，以至消失。身体健康的人和训练有素的登山运动员对高山气候的适应能力也强。
3在海平面附近，大气压的数值接近1.01×105帕（760毫米汞柱）规定：这个大气压值称为标准大气压。
[讨论]要求简单地运用液体压强公式进行计算。并与砖的压强进行比较。 [问题]这么大的压强，我们为什么没有受压的感觉?
－－解释：人对环境的适应，人的体内也有压强，它抗衡着体外的大气压。
3.2.4 大气压与人类生活
一、教学目标
1、了解大气压对天气的影响，能说出晴朗的天气气压较高，阴雨的天气气压较低。 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。 二、重点难点分析
重点：气压对天气的影响 难点：探究吸尘器内部结构 三、教学过程
（一）大气压对天气的影响
1、大气压的特点：
1)、大气压随高度的增大而减小
2)、同一高度的不同区域，大气压的数值也不一定相同 3)、同一地点的不同时间，大气压也会不同 2、大气压对天气的影响：
高气压多晴朗天气，低气压区多阴雨天气。（画图说明） （二）大气压对人体的影响
大气压对人体有一定的影响：
1、人的情绪、心情受气压影响较大
2、人对气压的变化有逐步适应的过程（高山病的说明）
3、减压实验说明：人体内也有压强。当体内外压强失去平衡后，也会对人体产生不良的影响。
[讨论]我们的周围的大气压大约有105帕，这么大的气压作用在我们身上，我们为什么没有感觉？ 猜测原因：可能时我们已经适应了，也可能时我们的体内也有压强，它跟体外的大气压相平衡。 [阅读]宇航员为什么要穿上宇航服？ （三）气压对液体沸点的影响：
[提出问题]为什么高山上用普通的锅难以将饭煮熟？ [实验]研究液体的沸点和气压的关系
[现象]增大气压时原来沸腾的水不再沸腾 减小气压时原来不在沸腾的水又重新沸腾
[结论]液体的沸点与气压有关：当气压增大时，液体的沸点升高；当气压减小时，液体的沸点会降低。 [练习]用该知识点解释现象： 1、高压锅煮饭的原理 2、低压锅的原理 （四）生活用品与大气压
1、真空压缩保存袋；
2、吸尘器吸尘器是怎样工作的
[为什么做]吸尘器是利用大气压工作的一种清洁工具。你可能使用过它：当吸尘器接上电源工作时，外面带着尘垢的空气会从地刷的入口进入吸尘器，而净化的空气则从吸尘器的尾部排出。可是你知道吸尘器的内部结构和工作原理吗？恐怕很多同学和你一样不了解。那么就让我们带着这个任务来进行下面的探究活动吧！
[怎样做]首先让我们提出问题：吸尘器要达到吸尘的目的，内部应有什么结构？说说各个器件在吸尘器中的作用。（要起尘，应该有地面刷；要吸尘，必须使地面刷前端的空气能进入吸尘器，这就需要有风机使吸尘器中的空气高速排出；滤尘，则需要滤尘器（袋））。
那么，在吸尘器的工作过程中，大气压的作用又表现在哪里？（其实吸尘器靠电动机高速驱动风机叶轮旋转，使空气高速排出，而风机前端吸尘部分的空气不断地补充风机中的空气，致使吸尘器内部产生瞬时真空，和外界大气压形成负压差。在此压差的作用下，吸入含灰尘的空气，经滤尘器过滤，排出清净的空气，负压差越大风量越大，则吸尘能力也越大。）
接着根据你和同学的生活经验和知识经验，你认为各个器件应该怎样连接呢？如长接管与地面刷、弯管、软管与吸尘器、吸尘器内部器件的连接等。
最后，与其他小组交流，看看谁的描述更合理；并与老师出示的吸尘器内部结构实物或图，看看你的描述与实际情形是否相接近？
[学到了什么]通过在教师指导下的探究活动，你能够体会到科学知识在生活实际中的应用――吸尘器就是利用大气压来工作的。
你一定对你在探究中出现的偏差有了更深的认识，体验到了探索科学的道路是不平坦的。通过这样的探究活动也培养了我们探索科学的精神、科学素养、信息素养、技术素养。我们从问题的提出、证据的收集、方案的制订和实施到解释的形成，检验和结论的得出等等都是我们的自主发现。
[进一步的研究]知道了吸尘器的内部结构和工作原理，你肯定很想知道使用吸尘器应该注意什么。下面就是有关吸尘器的使用及保养的小窍门，供你参考。
1、吸尘器工作时应避免开关频繁启动以免启动电流冲击过大，烧坏电器设备。
2、注意墙壁电源及电源接线板插接牢固，以防止非人为因素电源开关的濒繁启动。 3、桶外软管部分及按口部分，应避免用力拉撞，防止这些部件损坏。
4、因吸尘器的轮子为万向轮，其运动方向有随意性，固在工作中拉动吸尘器时，应防止撞坏其他物品及自身轮子。
5、吸尘器的过滤网罩应及时清洗以防灰尘杂物过多堵死过滤网，增大电机工作负荷。
6、工作中，应将地毯上的较大杂物预先清理，以防止牙签、发卡、图钉等卡住软管及其他部位。 7、为使集尘箱内干净、整洁，建议使用吸尘袋（须另配）。
8、使用完毕后，应将吸尘器及尘桶内外、软管、扒头、电线擦拭干净以备下次使用。 9、吸尘器如无特殊吸水功能，严禁用于吸水处理。
10、除尘刷上刷毛如磨损严重，应及时更换。吸尘器的电机轴承，应定期加润滑油。吸尘器电机的炭刷，长期使用后如产生磨损，应更换新炭刷。吸尘器内的密封胶垫若老化，应更换新胶垫。
11、如遇紧急情况出现故障时应马上停机，通报有关部门管理人员，找厂家及经销商专业维修人员进行维修。
第5节 风
一、教学目标
1、了解风是怎样形成的
2、知道风向、风速的表示方法和度量单位