2007-08-10 23:15

小学科学五年级上册《风的形成》教学设计

教学目标：

科学探究目标：1．能从实验现象出发，提出要研究的问题．

2．能推测螺旋圈转动的原因．

3．能用对比实验．模拟实验的方法，通过观察、分析实验现象，归纳风的成因。 情感态度与价值观目标：愿意利用所学的热传递（对流）的知识解释生活中的现象和问题。

科学知识目标：1、能解释螺旋圈转动的原因。

2、能理解风的成因。

教学过程：

1、引入新课、激发兴趣

师利用多媒体课件演示门缝飘纸片的实验，让学生根据观察到的现象，提出自己想研究的问题。

2、 实验探究、启迪思维

（1）师出示实验提示卡。

（2）学生以小组进行实验，观察现象并提出问题。

（3）指导学生阅读科学在线，思考：热气球是怎样升空的？

（4）小组讨论：根据科学在线解释纸螺旋圈转动的原因？解释冬天门缝下部的纸片往里飘，上部的纸片往外飘的原因？

3、深入探索、认识建构

（1）观察实验箱，介绍实验箱的构造和实验方法。

（2）分组实验，观察实验现象。提问：在模拟实验中你看到了什么样现象？点燃蜡烛前线香的烟是怎样流动的？点燃蜡烛前线香的烟是怎样流动的？点燃蜡烛后线香的烟流动的路径又发生什么变化？这个现象又说明了什么？ （引导学生出如下要点：蜡烛燃烧的热量使箱

（3）集体交流，汇报实验结果。

（4）指导学生分析实验现象得出结论。

(5) 小结：当燃烧的蜡烛放在右箱，使右箱内的温升高空气变轻，左箱内温度相对较冷于是冷空气就流入右箱形成风。是蜡烛燃烧的热量使空气流动成风的。

三、 联系生活、应用实践

（1）鼓励学生举出生活中利用热空气上升的例子。

（2）师课件演示搜集的资料。

四、反思小结，巩固提高。

1. 你有什么收获？

2、 教师小结

第二篇：台风的形成

　　热带海面受太阳直射而使海水温度升高，海水蒸发提供了充足的水汽。而水汽在抬升中发生凝结，释放大量潜热，促使对流运动的进一步发展，令海平面处气压下降，造成周围的暖湿空气流入补充，然后再抬升。如此循环，形成正反馈，即第二类条件不稳定（CISK）机制。在条件合适的广阔海面上，循环的影响范围将不断扩大，可达数百至上千公里。 　　由于地球由西向东高速自转，致使气流柱和地球表面产生摩擦，由于越接近赤道摩擦力越强，这就引导气流柱逆时针旋转（南半球系顺时针旋转），由于地球自转的速度快而气流柱跟不上地球自转的速度而形成感觉上的西行，这就形成我们现在说的台风和台风路径。 　　以下为人教版高一地理书第一册的描述:： 　　在海洋面温度超过26℃以上的热带或副热带海洋上，由于近洋面气温高，大量空气膨胀上升，使近洋面气压降低，外围空气源源不断地补充流入上升去。受地转偏向力的影响，流入的空气旋转起来。而上升空气膨胀变冷，其中的水汽冷却凝结形成水滴时，要放出热量，又促使低层空气不断上升。这样近洋面气压下降得更低，空气旋转得更加猛烈，最后形成了台风。 　　 台风结构台风结构从台风结构看到，如此巨大的庞然大物，其产生必须具备特有的条件。 　　一、要有广阔的高温、高湿的大气。热带洋面上的底层大气的温度和湿度主要决定于海面水温，台风只能形成于海温高于26℃－27℃的暖洋面上，而且在60米深度内的海水水温都要高于26℃－27℃； 　　二、要有低层大气向中心辐合、高层向外扩散的初始扰动。而且高层辐散必须超过低层辐合，才能维持足够的上升气流，低层扰动才能不断加强； 　　三、垂直方向风速不能相差太大，上下层空气相对运动很小，才能使初始扰动中水汽凝结所释放的潜热能集中保存在台风眼区的空气柱中，形成并加强台风暖中心结构； 　　四、要有足够大的地转偏向力作用，地球自转作用有利于气旋性涡旋的生成。地转偏向力在赤道附近接近于零，向南北两极增大，台风基本发生在大约离赤道5个纬度以上的洋面上。台风源地　　台风的源地，是指经常发生台风的海区。全球台风主要发生于8个海区。其中北半球有北太平洋西部和东部、北大西洋西部、孟加拉湾和阿拉伯海5个海区，而南半球有南太平洋西部、南印度洋西部和东部3个海区。从每年台风发生数及其占全球台风总数的百分率的区域分布图中可以看到，全球每年平均可发生62个台风，大洋西部发生的台风比大洋东部发生的台风多得多。其中以西北太平洋海区为最多（

占36%以上），而南大西洋和东南太平洋至今尚未发现有台风生成。西北太平洋台风的源地又分三个相对集中区：菲律宾以东的洋面、关岛附近洋面和南海中部。在南海形成的台风，对我国华南一带影响重大。 　　台风大多数发生在南、北纬度的5°~20°，尤其是在10°~20°发生了65%。而在20°以外的较高纬度发生的台风只占13%，发生在5°以内赤道附近的台风极少，但偶尔还是有的，如福建省气象台就发现1970~1971这两年中，西北太平洋共有3个台风发生在5°N以南区域。据近十多年来卫星资料的分析，发展成台风的扰动云团，在好几天前即可发现，所以实际上扰动的初始位置比以前发现的位置偏东。如北大西洋上，以前认为发展成台风的初始扰动大多数产生在大洋的中部，而现在有人根据云图分析，认为每年有三分之二台风的扰动起源于非洲大陆。这些扰动一般表现为倒V形或旋涡状云型，他们沿东风气流向西移动，到达北大西洋中部和加勒比海时，便发展成台风。北太平洋西部和南海台风的初始扰动位置，也要比以前发现的位置偏东些。台风分级　　在热带洋面上生成发展的低气压系统称为热带气旋。国际上以其中心附近的最大风力来确定强度并进行分类： 　　一、台风级别 　　 　　超强台风（SuperTY）：底层中心附近最大平均风速大于51.0米/秒，也即 16级或以上。 　　强台风（STY）：底层中心附近最大平均风速41.5-50.9米/秒，也即14-15级。 　　台风（TY）：底层中心附近最大平均风速32.7-41.4米/秒，也即12-13级。 　　强热带风暴(STS)：底层中心附近最大平均风速24.5-32.6米/秒，也即风力10-11级。 　　热带风暴(TS)：底层中心附近最大平均风速17.2-24.4米/秒，也即风力8-9级。 　　热带低压(TD)：底层中心附近最大平均风速10.8-17.1米/秒，也即风力为6-7级。　 　　二、 热带扰动级别 　　（由于热带扰动是热带风暴的前身，为了对其研究和追踪，有一套独特的分级方式）： 　　POOR表示差；FAIR表示一般；GOOD表示好。以反映热带扰动的结构好坏程度，以及发展成热带气旋的前景。一旦可能将加强成热带低压。此时JTWC亦会发出热带气旋警告（TCFA)，这时的扰动可能是FAIR或GOOD级别。但是，并非所有系统在获升格为热带低压前都会发出TCFA，尤在当前东亚命名机构为JMA的情况下，若JMA相当迅速地命名，JTWC可能在非惯常发报时间发布TCFA，也也可能直接升为热带低压（虽然这样的情况并不多）。台风能量　　台风内各种气象要素和天气现象的水平分布可以分为外层区（包括外云带和内云带）、云墙区和台风眼区三个区域；铅直方向可以分为低空流入层（大约

在 1公里以下）、高空流出层（大致在10公里以上）和中间上升气流层(1公里到10公里附近)三个层次（图1台风结构示意图）。在台风外围的低层，有数支同台风区等压线的螺旋状气流卷入台风区，辐合上升，促使对流云系发展，形成台风外层区的外云带和内云带；相应台风过后景象(17张)云系有数条螺旋状雨带。卷入气流越向台风内部旋进，切向风速也越来越大，在离台风中心的一定距离处，气流不再旋进，于是大量的潮湿空气被迫强烈上升，形成环绕中心的高耸云墙，组成云墙的积雨云顶可高达19公里，这就是云墙区。 　　台风中最大风速发生在云墙的内侧，最大暴雨发生在云墙区，所以云墙区是最容易形成灾害的狂风暴雨区。当云墙区的上升气流到达高空后，由于气压梯度的减弱，大量空气被迫外抛，形成流出层，只有小部分空气向内流入台风中心，并下沉，造成晴朗的台风中心，这就是台风眼区。台风眼半径约在10～70公里之间，平均约25公里。云墙区的潜热释放增温和台风眼区的下沉增温，使台风成为一个暖心的低压系统。 　　台风在低层主要是流向低压的流入气流。由于角动量平衡，在内区可产生很强的风速，在高层是反气旋的流出气流。上下层环流之间通过强上升运动联系起来，这是台风环流的主要特征。 台风中最暖的温度是由下沉运动造成的，它正出现在眼壁内边缘以内，这里有最强的下沉运动。在台风低层最大风速半径处，辐合最强，最大风速值半径的大小随高度变化甚小，并位于眼壁之中。另外台风结构的不对称性也是今年来人们注意的特点，分析表明，无论是在台风内区和外区都有明显的不对称性，这种不对称性对于台风发展和动量及动能的输送等有重要的作用。 天气尺度的台风是大气中很强的动能源，因而从能量上台风对大气环流的变化和维持应有重要的影响，这个问题已经引起了人们的注意。在能量问题上今年来有人还指出，角动量的水平涡旋输送在台风外区很重要；另外，在外区动量的产生和输送也很重要，它们在台风能量收支中不应加以忽略，这些都与台风的不对称性有关。台风结构　　台风一个发展成熟的台风，按其结构和带来的天气，分为台风眼、涡旋风雨区、外围大风区三部分，从中心向外呈同心圆状排列。台风眼位于台风中心，直径约5～10公里。　 　　台风眼内盛行下沉气流，故天气睛朗，风平浪静。台风眼外侧为涡旋风雨区，这里盛行强烈的辐合上升气流，形成浓厚的云层，出现狂风暴雨，风力常常在12级以上，是台风中天气最恶劣的区域。　 　　再向外为外围大风区，风速向外减小，

风力通常在6级以上。台风过境常常带来狂风暴雨天气，引起海面巨浪，严重威胁航海安全。登陆后，可摧毁庄稼、各种建筑设施等，造成人民生命财产的巨大损失，是一种危害极大的灾害性天气。　 　　台风在低层主要是流向低压的流入气流。由于角动量平衡，在内区可产生很强的风速，在高层是反气旋的流出气流。上下层环流之间通过强上升运动联系起来，这是台风环流的主要特征。　 　　台风中最暖的温度是由下沉运动造成的，它正出现在眼壁内边缘以内，这里有最强的下沉运动。在台风低层最大风速半径处，辐合最强，最大风速值半径的大小随高度变化甚小，并位于眼壁之中。另外台风结构的不对称性也是今年来人们注意的特点，分析表明，无论是在台风内区和外区都有明显的不对称性，这种不对称性对于台风发展和动量及动能的输送等有重要的作用。 天气尺度的台风是大气中很强的动能源，因而从能量上台风对大气环流的变化和维持应有重要的影响，这个问题已经引起了人们的注意。在能量问题上今年来有人还指出，角动量的水平涡旋输送在台风外区很重要；另外，在外区动量的产生和输送也很重要，它们在台风能量收支中不应加以忽略，这些都与台风的不对称性有关。台风路径　　台风移动的方向和速度取决于作用于台风的动力。动力分内力和外力两种。内力是台风范围内因南北纬度差距所造成的地转偏向力差异引起的向北和向西的合力，台风范围愈大，风速愈强，内力愈大。外力是台风外围环境流场对台风涡旋的作用力，即北半球副热带高压南侧基本气流东风带的引导力。内力主要在台风初生成时起作用，外力则是操纵台风移动的主导作用力，因而台风基本上自东向西移动。由于副高的形状、位置、强度变化以及其它因素的影响，致台风移动路径并非规律一致而变得多种多样。以北太平洋西部地区台风移动路径为例，其移动路径大体有三条： ①西进型台风自菲律宾以东一直向西移动，经过南海最后在中国海南岛、广西或越南北部地区登陆，这种路线多发生在北半球冬、春两季。当时北半球副高偏南，所以台风生成纬度较低，路径偏南，一般只在北纬16度以南进入南海，最后在越南登陆，波及泰、柬、缅等国。甚至进入孟加拉湾。 　　②登陆型：台风向西北方向移动，先在台湾岛登陆，然后穿过台湾海峡，在中国广东、福建、浙江沿海再次登陆，并逐渐减弱为热带低压。这类台风对中国的影响最大。 　　③抛物线型：台风先向西北方向移动，当接近中国东部沿海地区时，不登陆而转向东北，向日本附近转去，

路径呈抛物线形状，这种路径多发生在5-6月和9-11月。最终大多变性为温带气旋。 　　台风形成后，一般会移出源地并经过发展、成熟、减弱和消亡的演变过程。一个发展成熟的台风，气旋半径一般为500km～1000km，高度可达15km～20km，台风由外围区、最大风速区和台风眼三部分组成。外围区的风速从外向内增加，有螺旋状云带和阵性降水；最强烈的降水产生在最大风速区，平均宽8km～19km，它与台风眼之间有环形云墙；台风眼位于台风中心区，呈圆形或椭圆形，直径约10km～70km不等，平均约45km。台风眼区的风速、气压均为最低，天气表现为无风、少云和干暖。随着台风的加强，台风眼会逐渐缩小、变圆。而弱台风、以及发展初期的台风，在卫星云图上常无台风眼（但是有时会出现低空台风眼）。异常路径　　西北太平洋常见几种异常路径：根据异常台风路径对我国的影响，通常将异常路径分为八种型式： 　　(1) 黄海台风西折：其主要特点是台风沿125E附近北上到黄海时突然西折，袭击辽鲁冀三省沿海，而正常路径是在这一带向东北方向转向的。 　　(2) 南海台风北翘：这类台风主要特点是到南海北部急转，沿经线方向北上，正面袭击广东省。正常路径是在南海北部继续西移，登陆我国广东西部、海南岛或越南。 　　(3) 倒抛物线路径：倒抛物线与抛物线路径相反，它将折向偏西或西南方向移动，有少数在我国华东登陆。正常路径是向西北方向移动或成抛物线向东北方向转向， 　　(4) 回旋路径（又称作“藤原现象”）：当两个台风距离足够接近时，在太平洋上常见到互相作逆时针方向回旋，并存在互相吸引的趋势。日本气象学家藤原曾对此做过实验，并指出其间相互吸引的作用。 　　(5) 蛇形路径：当台风在前进过程中，同时出现左右来回摆动，表现成一条蛇形路径。预报时，每一次摆动，都可能引起预报结论的混乱，或随实况不断地改变预报结论。 　　(6) 顺时针打转：台风打转是其移向急变的一种方式，打转以后往往选择一条新的路径移动，使原来的预报失败。顺时针打转一般发生在基本流场很弱的环境里。 　　(7) 逆时针打转：有一部分逆时针打转发生在几种基本气流并相互作用的环境里，这和顺时针打转基本气流很微弱的环境不同。 　　(8) 高纬正面登陆：这类台风生成以后一直朝西北方向移动，登陆朝鲜和我国辽宁、山东一带。这类路径很稳定，但概率很小。在同一个经度上，这种路径比正面登陆我国华东的路径要偏北10－15个纬度。台风特点　　台风根据近几年来台风发生的有关资料表明，台风发生的规律及其特点主要

有以下几点：一是有季节性。台风（包括热带风暴）一般发生在夏秋之间，最早发生在五月初，最迟发生在十一月。二是台风中心登陆地点难准确预报。台风的风向时有变化，常出人预料，台风中心登陆地点往往与预报相左。三是台风具有旋转性。其登陆时的风向一般先北后南。四是损毁性严重。对不坚固的建筑物、架空的各种线路、树木、海上船只，海上网箱养鱼、海边农作物等破坏性很大。五是强台风发生常伴有大暴雨、大海潮、大海啸。六是强台风发生时，人力不可抗拒，易造成人员伤亡。 　　中国把进入东经l50度以西、北纬 l0度以北、近中心最大风力大于8级的热带低压、按每年出现的先后顺序编号，这就是我们从广播、电视里听到或看到的“今年第×号台风(热带风暴、强热带风暴)”。