(共29张PPT)
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新课导入
1. 副机长为什么被吸到驾驶室外而不是被冲进驾驶室内?
2. 9800米的空中有空气吗?
3. 为什么山顶有大量积雪?
4. 什么是气流?什么是对流云?
2.1 大气层
2
新知探究
1.1 感受气体的存在
任务一:知道大气层的温度变化及分层
你有什么方法可以证明空气的存在?
1.2 画一画大气层
1. 根据左图,请在右图中画一画大气层的范围
资料显示,在距离地面1000千米以上,大气密度已变得很小,而地球的半径可达6400千米。
2. 根据所给数据修改所画的大气层
大气层是地球表面一层薄薄的外衣!
1.3 大气层的作用
大气主要集中在地表以上 1000 千米左右的高度内。与地球的半径相比,大气显得很薄。然而,它对地球而言非常重要。
1. 阻挡小天体的撞击
2. 阻挡大部分紫外线
4. 使复杂天气变化得以发生
5. 减小昼夜温差
3. 提供生物生存所需的资源
意义
1.4 大气层的温度变化
如图是《中国机长》中飞机飞过“四姑娘山,四姑娘山的最高峰幺妹峰的海拔为6247.8米,在幺妹峰终年会有积雪。为什么山顶会终年积雪?
法国科学家盖·吕萨克为了准确的获得高空中空气的各类数据,在1804年利用热气球,携带罗盘、气压计、温度计等飞上了7016米的高空,通过采集各个高度空气的温度,整理出下面的数据:
海拔/千米 0.5 1 2 5 7
气温/℃ 20 16 9 -10 -28
-10
-20
-30
-40
-50
-60
-70
-80
-90
-100
30
20
10
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
t/℃
h/km
海拔高度越高,气温越低
为什么温度会随着高度的增加而降低呢?
资料补充:
地面辐射是指地面吸收透过的太阳辐射后升温,同时又持续向外(主要是向大气层)释放辐射能量,辐射会受到距离的影响。
地面辐射随高度的增加逐渐减弱
大气层的温度都是随着高度的升高而降低吗?
图片来源:www.spro.
英国气象学家格莱舍质疑盖·吕萨克的结论,认为高度和温度之间的关系不是那么简单。 1862年,为了证明自己的观点,他乘坐热气球飞上了10千米的高空,检测到温度不再严格的随高度的升高而降低。
1931年,物理学家皮卡尔德乘坐一个和巨型的氢气球相连的密封船舱,到达了15.7千米的高空,并在若干年后打破自己的记录,到达23千米的高空。通过测量他得到了以下数据:
海拔/千米 10 12 15 18 20 23
气温/℃ -45 -65 -62 -60 -58 -56
-10
-20
-30
-40
-50
-60
-70
-80
-90
-100
30
20
10
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
t/℃
h/km
海拔高度升高,气温先降低,再升高
资料补充:
在距离地面22-25千米处,聚集了较高浓度的臭氧,我们称之为臭氧层,臭氧能吸收大部分太阳的紫外线,吸收太阳的能量并转变为热量。
23千米之外的大气温度会一直随高度的增加而升高吗?
臭氧层将太阳能量转为热能,加热了大气
为什么温度会随着高度的增加而升高呢?
图片来源:www.
热气球能带人类上升的高度有限,想要探索更高高度的大气层,必须要借助更先进的科学技术,1960年美国发射了第一颗气象卫星——泰罗斯-1。气象卫星能记录大气不同高度的温度和气压。
海拔/千米 28 37 45 55 65 75 85 90 95 100
气温/℃ -53 -30 -8 -4 -56 -83 -91 -86 -23 25
-10
-20
-30
-40
-50
-60
-70
-80
-90
-100
30
20
10
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
t/℃
h/km
利用大气温度在垂直方向上的分布,可以对大气进行分层。
对流层
( 0-12 千米)
天气现象都发生在这一层。
高度增加,
气温降低
平流层
( 12-55 千米)
有臭氧层,天气现象少,适合高空飞行。
高度增加,
气温升高
中间层
( 55-85 千米)
高度增加,
气温降低
外层
暖层
高度增加,
气温升高
2.1 对流层的特点
任务二:知道对流层的特点
阅读书本第84页,说说对流层有哪些特点?
1. 大气最底层,约四分之三的大气质量和几乎
全部的水汽、固体杂质都集中在对流层
2. 对流层厚度随纬度的增加而减小
3. 对流层气温随高度的上升而下降。
4. 对流层有强烈的对流运动。
赤道最厚,达17~18km;
两极最薄,只有8 km
海拔升高1000米下降6 ℃。
2.2 对流现象
在回形对流管中加满水,用酒精灯在一侧加热,你观察到什么现象?并解释为什么会出现这种现象?
加热左下角的水时,水的质量不变,但体积膨胀,密度变小,水就上升,左侧水上升时,右侧的水流过来补充,这样水就沿顺时针方向流动起来。
请在图中画出水的流动方向并预测实验现象
管内的水按逆时针方向流动
2、空气看不见摸不着,空气的流动该如何体现呢?
阅读课本P 64 “流体”的概念,思考以下问题:
1、气体和液体具有很多相似的性质,那么空气受热时,是否也会和对流管中的水一样呢?
类比法
转换法
用线香、艾草团等
已知对象
未知对象
推测
明显现象
不易见现象
显示
中间上升,然后沿着杯壁下沉
请解释这种现象的成因。
线香点燃处空气温度高、密度小,热空气上升。四周空气温度低、密度大,冷空气下降,形成对流。
热空气上升
冷空气下降
同一高度上,
冷热程度不同
2.3 对流的应用
请预测实验现象并说明理由
南方的空调
北方的地暖