“热力环流”之气体运动之源

“热力环流”之气体运动之源

韩姝怡

潍坊市峡山生态经济开发区第二中学，山东潍坊 261325

摘要：热力环流是大气运动最简单的形式，在自然地理中有着举足轻重的作用。大气运动中的热力环流，是大气运动最基本的状态，理解太阳辐射在纬度间的分布不均是大气运动的根本原因．同时，热力环流是自然界中一种常见的地理现象，很多现象的发生都与它有关，这就为实验的开展提供了良好的素材。

关键词：热力环流；受热上升；自然环境

一、课题由来

2020年的中小学创新技能系列活动正紧张而有序地进行着，高中地理组以高中地理为载体，以高一学生为主体。围绕着热力环流的基本原理，动手实操，体验科学之美的乐趣。

高中地理作为系统化，科学化培养学生地理科学价值素养的重要环节，担负着锻炼和培养学生独立思考，多维度思维人与地理相结合的重任。在地理学习中增强学生的实践和动手能力，提高学生的地理学科的实践能力。

本次探究实验在动手操作的过程中能很好地验证和理解课本知识，以及对现实生活的指导意义。

二、研究方案

1.材料准备 ：将长方形的塑料透明方盒（或玻璃材质，如鱼缸）尺寸以持有轻松为宜，透明塑料膜（保鲜膜等），一盆热水，一盆凉水，一支香，火柴等。

2.实验步骤

（1）将一盆热水和一盆冰水块分别置在方盒的内部两端.

（2）用保鲜膜将塑料盒顶部盖住，不要脱落，以免造成空间的破坏

（3）在塑料薄膜上开一个小洞，小洞要开在冰块的正上方。

（4）将香点燃，将点燃一侧插入小孔内。

（5）观察并记录烟雾在方盒内部是如何流动的？

示意图

热水 冰块

三、研究过程

实验以小组为单位展开，共分成了3组，每组7人。实验过程中第一步：首先观摩老师操作过程。第二步：指导老师，讲解操作步骤以及注意事项。第三步：小组成员分工协作，动手协作，动手制作，完成后的成品由老师校定是否具备实验条件，确认问题的开始。

第四步：动手操作，观察实验的现象并记录实验的结果形成报告。实验中学生以透明方盒的侧面进行观察，两名同学做好记录。一人手持香进行持续的造烟，其余小组成员观察，口述发生现象。

整个过程同学们充分体现了团结协作的团队精神和超强的动手能力。大部分小组 顺利完成了制作并成功观察记录了实验结果。指导教师以多个维度对学生的探究过程进行评判，如完成时间、现象的清晰度，以及记录的完整情况等进行了小结，并对表现优异的小组以及小组中表现突出的个人进行了赞扬与肯定。

四、研究报告及结果分析

通过简易的实验器材所搭建的实验平台可以看出，热力环流的现象在实验室中式直观的，而且能生动展示出热力环流现象的诱因以及气体的流动方向，生动直观。本次实验结果是成功的，完美地把实验和书本理论进行结合，是科学原理的一次成功展示。同学们对本次实验的结果感到易于消化理解，加强了知识综记忆，并拓展思维广度，从微小到广大的自然的一次完美知识旅行。

五、研究结论

本次实验作为自然地理的一个典范更好地再现了书本知识的具体形象化特征。为学习提供了更佳的途径，也为老师的教学工作提出了指示要求，更多地可行性实验的方法进而调动课堂气氛，增强同学们的参与度，更好地巩固指示。通过实验在 “热力环流”实验归纳出结论：由于近地面空气的冷热不均，引起气流的上升或下沉，从而导致同一水平面上气的高低差异，在同一水平面上，气流由高压区流向低压区，这样就形成大气压的水平运动 （风）。在此基础上指出：大气垂直运动、水平运动构成了地区间的热力环流。接着可以最后共同得出结论：太阳辐射在各纬度地区分布不均是引起大气运动的根本原因。经过这样的探究过程，既加深了对重点内容的理解，也培养和发展了思维能力。

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