1.了解低层大气的组成及氮、氧、二氧化碳、臭氧、水汽、固体杂质等主要成分的作用。

2.1　 大气的组成和垂直分布

学案导学

学习要求

　讲“大气的水平运动——风”时，首先明确气压梯度与气压梯度力两个概念，指出它们有大小和方向的不同。

　水平气压梯度力是形成风的直接原因，在平行等压线分布图中，大小方向不变，垂直于等压线，指向低压(用图显示出来)。

　讲地转偏向力(始终垂直风向，大小变化)对风向的影响时，建议边讲边画，说明在二力共同作用下，大气由垂直等压线运动到平行于等压线运动的过程。在此过程中，大气始终按照二者的合力方向运动。当二力平衡时，风向不再偏转而是平行于等压线运动。

　指出在近地面要考虑摩擦力(与风向相反)的作用。在水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力共同作用下，风向的形成，用图具体说明。

　教材首先从大气运动的最简单形式——热力环流入手，揭示大气水平运动和垂直运动的关系，即地面的冷热不均，引起空气在垂直方向上的运动，空气密度也随着发生变化，形成了近地面和空中某一高度上的高低气压。在近地面和某一高度的同一水平面上形成气压差，空气在水平方向上运动，形成了风。明白了上述道理，大气为什么会运动，就容易理解和掌握了。

　讲热力环流时，建议边讲边画(学生一起画)。重点解决两个问题，一是热力因素形成高低气压，二是高低空的气压分布和气流状况。强调气压的高低指的是在同一高度上相比较而言。在不同高度上不能比较气压高低。近地面的高低气压是热力因素形成的。高空在同一高度上的高压与低压分布通常是由空气的升降运动形成的。

　教材主要通过图示的方法，分析了月相的成因和月相变化的规律性。

　月相的成因主要从两点来分析。一是由于月、地、日运动而形成的三者位置的变化。为了引导学生思考，教材在图下设计了两个问题，让学生通过分析，了解朔、上弦、望、下弦四个位置时，月、地、日三者有怎样的位置关系。很显然，月球在位置A和C时，也就是在朔和望时，月、地、日三者在一条直线上，而在B和D时，也就是在上弦和下弦时，三者呈直角。二是月球本身不发光也不透明，只反射太阳光而发亮，也是月相形成的重要条件。

　月相的变化是可以实地观测到的，因此月相是实践性比较强的一段内容。教材从这个特点出发，设计了一个活动，内容就是连续观测月相。这个活动依靠学生在课后独立完成。要求学生至少观察新月、上弦月、满月、下弦月四个月相，最好能观察图中所示的八个月相。一个月后要有检查。

　教材最后介绍了人们对月相的利用。教材主要说明人们利用月相的规律性，创造了计时制度。实际上人们对月相的利用不仅于此，比如，根据月相出现的空间位置，可以大致判断方向。教学时可以作适当补充。

典例精评

例1 下列关于月亮的出没时间的叙述正确的是：( )

A.农历初五的黄昏，月亮挂上西方的天空

B.农历十五的傍晚，月亮从东方地平线上冉冉升起

C.农历二十三的黎明，月亮从西方地平线落下

D.农历初七的黄昏，月亮在上中天附近的位置

［解析］ 根据公式算得各日期月亮从地平线上升起的时刻约为：初五为9∶40前后(说明：白天升起，但淹没在日光中)；初七为 11∶20前后；农历十五为18∶00前后；农历二十三为 22∶40前后。初五这一天当太阳下山时，月亮已经在地平线上运行了18∶00-9∶40=8时20分，即这一天月亮在地平线上运行了约125°，因此黄昏时的月亮挂在西边的天空；初七这一天，当太阳下山时月亮在地平线上运行了约18∶00-11∶20=6∶40分左右，即这一天月亮在地平线上运行了约100°，因此黄昏时月亮在上中天附近的位置；根据计算结果，农历二十三这一天当太阳从东方升起时，月亮在地平线上已运行了约6小时，因此黎明时月亮应在上中天的位置。答案为B。

评注 掌握推算月亮出没时间的计算方法，对于了解月亮出没的规律，提高理论联系实际的能力都有重大意义。

例2 月食时的月相一定是：( )

A.新月 B.上弦月 C.满月 D.下弦月

［解析］ 月食发生时，日、地、月三者一定在一条直线上，因此可以排除选项B和D。新月时根本就看不到月亮，更看不到月食，A选项可以被排除。满月时当月亮(局部或全部)处于地球的影子之中，即发生月食。答案为C。

评注 该题将月相与月食结合起来，主要是为考查学生对日、地、月三者位置关系的变化与月相变化之间关系的理解。

　(选学内容)

　教材先从三个方面介绍了有关太阳辐射的知识：其一，什么是太阳辐射；其二，太阳辐射的能量有多大；其三，为什么太阳有如此巨大的能量。在介绍第二个问题时，教材安排了一幅“太阳辐射和太阳常数”示意图。太阳常数反映的是地球大气上界面接受太阳辐射能量的情况，同时也体现了太阳辐射总量的多少。我们假设一个球面，它以太阳为中心，以日地平均距离为半径。在这个球面上，每1平方厘米所得的太阳热量都是8.16焦每分，这个球面所得到的太阳热能总量就是球面积与太阳常数的乘积，约为2.32×1028焦。这就是整个太阳每分钟所辐射的热能总量。关于太阳能量的来源，教材简单介绍了太阳核聚变反应。需要说明的是，太阳产生能量的方式是物质的质量转变成能量。在这个过程中，太阳质量的损耗是相当小的，而产生的能量是相当大的。有人推算，1克氢聚变成氦，只会造成0.0069克的质量损失；而这一点点质量亏损所对应的是6×1011焦耳热量。因此，不必担心太阳质量会消耗殆尽。

　太阳辐射对地球的影响，教材从两个方面加以说明。第一，太阳辐射对地理环境形成和变化的影响。太阳辐射对地理环境的形成和变化，既有直接的作用，又有间接的作用。直接的作用，如岩石受温度变化的影响而产生风化，是显而易见的；而间接的作用，教材从地理环境的驱动力的角度进行了阐述。地球上的大气、水、生物是地理环境要素，它们本身的发展和变化，以及各要素之间的相互联系，大部分是在太阳驱动过程中完成的。教材选择了热量输送的例子来说明这个观点。学生在初中已经学过，太阳辐射具有纬度差异，因而各地获得的热量也有差异。但是热量盈余的地方(如赤道)，温度并没有越来越高，热量亏损的地方(如两极)，温度也没有越来越低，而是保持相对稳定。这说明热量在盈余区和亏损区之间不断传输，其传输方式主要是大气环流和洋流。大气环流和洋流在地理环境的形成和变化中扮演着极其重要的角色。由于后两个单元要分别讲到大气环流和洋流，这里只是一般性地提一下，不做细致解释。第二，太阳辐射对人们生产和生活的影响。人们对太阳辐射作用最直接的感受，来自于它是人们进行生产和生活的主要能源。教材这里谈到的能源，一部分是人们直接获取的太阳能，一部分是由太阳能转化的能源。从广义的概念出发，可以笼统地认为这些都是太阳能的利用。教材以我国为例，说明我国太阳辐射总量的地区分布情况，并配合两幅太阳能利用的照片。至于为什么说煤和石油等化石燃料固定了大量的太阳能，可以从煤和石油的成因上稍加说明。煤和石油都是地质历史上由生物遗体形成的，而生物的生长需要吸收大量的太阳辐射能。从这个意义上说煤和石油中固定了大量的太阳辐射能。

5.二分二至日太阳直射图的画法

a.画出过地心并与南北极相接的地轴；

b.画出与地轴垂直的代表赤道面的直线；

c.画出代表黄道面的直线——该直线与代表赤道的直线成23°26′的夹角；

d.画出南北回归线、南北极圈线；

e.确定直射点的位置：夏至在北回归线，冬至在南回归线，春、秋二分在赤道；

f.在直射点处画一切线；

g.画与切线相垂直的一条直线——此线即为二分二至日时直射点处的太阳光线；

h.画出照射在地球表面的非直射点的光线——与直射点的太阳光线平行，最好画在与回归线、赤道、极圈相交的地点上；

i.画出与直射的太阳光线相垂直的晨昏线——二至日时与极圈相切、二分日时与经线重合；

j.画出地球的夜半球部分——可用斜线或阴影；

k.画出地球的自转方向；

l.标出必要的文字注记。

4.黄赤交角及其影响

宇宙中的天体不断运动。地球也在不断运动。自转与公转两种运动的叠加，使太阳直射点在两倍于黄赤交角的范围内——南北回归线之间——以1个回归年为周期来回移动，引起了昼夜长短、正午太阳高度角的变化，最终引起了四季的更替及形成了五带的划分。