2.4风和降水（导学案）八年级科学上册高效课堂（浙教版）

2.4风和降水（导学案）【学习目标】1.了解风的形成、风向和风速的测定方法；2.知道观测湿度的常用仪器，学会测量空气湿度；3.了解空气湿度与天气的关系以及降水的形成过程和种类。【学习重点】风向、风速的表示方法和观测方法；湿度与降水的关系【学习难点】估测风向和风速；相对湿度与水汽凝结和降水【自主学习】（此模块是回顾与预习）1.风是空气的水平运动。在同一水平高度上，如果一个地方的气压和另一个地方的气压高低不同，就会形成风。风是从高气压区流向低气压区的。2.风向：风吹来的方向；天气观测和预报中常使用8种风向。风速指单位时间内空气流动的距离。常用的单位有：米／秒、千米／时等。风速常用风级表示。有0—12级，风级越大，风速越大，风力越强。气象观测中是用风向标和风速仪来观测风向和风速的。3.人们通常用湿度表示空气中水汽的多少。测量空气湿度的仪器称为湿度计。干湿球湿度计是最常用的湿度计。在生活中，空气的湿度一般用相对湿度表示。相对湿度过小，会使人感到干燥，皮肤干裂等。一定温度下,相对湿度越大，空气中的水汽就越丰富，空气中含有的水汽越接近饱和，就越容易发生凝结，成云、降水的可能性也越大。4.水汽凝结的条件：空气的相对湿度达到100%；气温继续下降，空气容纳水汽的能力降低；空气中有微小灰尘颗粒。5.降水的过程：水汽上升，气温下降，水汽凝结成小水珠或小冰晶，小水珠或小冰晶增多增大，形成雨滴。降水形式包括雨、雪、冰雹等，最常见的降水是降雨。降雨量一般用毫米来计量，它表示一定时间内降落到地面的水层深度。测量仪器：雨量筒。【课堂探究】一、风1.风的形成概念：风是空气的水平运动。形成条件：在同一水平高度上，如果一个地方的气压和另一个地方的气压高低不同，就会形成风。就像水从高处流向低处一样，风是从高气压区流向低气压区的。注意：空气有水平运动和垂直运动两种形式，只有水平运动才能形成风。2.风的基本要素风向和风速是描述风的两个基本要素。那么什么是风向呢？风向：是指风吹来的方向。天气观测和预报中常使用8种风向，如图所示。如东南风就是从东南方向吹向西北方向的风。你知道风向和风速是怎样测量的吗？活动：如图所示，折一架纸飞机，中间用铅笔穿过，使纸飞机可以在水平面内自由转动。用手握住铅笔，将纸飞机放在开启的电风扇前。观察纸飞机的机头和尾翼的指向，并借助指南针判断风向。思考与讨论（1）根据纸飞机的指向，说说气象观测中，风向是风向标的箭头指向还是箭尾的指向。风向是风向标的箭头指向（2）在日常生活中，还有哪些方法可以判定风向？还可以用旗帜和烟的飘动方向、树枝的摆动方向等来判定风向。那么风速又是什么呢？风速是指单位时间内空气流动的距离。常用的单位有：米／秒、千米／时等。风速常用风级表示。风级越大，风速越大，风力越强。注：以上是陆地上形成的风级，海上的风级最大可以达到17级。那么气象观测中我们用什么仪器来测量风向和风俗呢？气象观测中用风向标来观测风向；用风速仪来观测风速。风向标的箭头指向是风向；风速仪是利用风杯在风的作用下的旋转速度来测量风速，风杯转动越快，风速越大。天气图上风的表达天气图上用风向标来表示风向和风速。一般我们在媒体上看到的都是近地面的风向标。风向标的矢杆表示风向。例如，图243甲为东北风，乙为东南风。风向标上的矢羽表示风速。一个小三角旗表示20米/秒，一长横线表示4米/秒，一短横线表示2米/秒。图243甲为26米/秒，乙为14米/秒。如果用风级表示，甲为10级风，乙为7级风。3.风的影响风对人类的生活有很大的影响，有些动物的行为也和风有关。例如：在大风暴来临前，沙漠中的骆驼会表现出惊恐、不肯行走；刮大风时，鸟类不轻易起飞。思考与讨论（1）风可以为我们做哪些有益的事？人们利用风能可以发电、灌溉等。（2）大风常常会造成哪些危害？大风会毁坏建筑物和农作物，倾覆船只等。二、空气的湿度1.空气中的水汽除了雾、雨水和雪等可见的水外，我们平时是看不到空气中的水汽的。但从生活中一些现象可以知道空气中含有水蒸气，如刚从冰箱拿出的饮料，放在空气中不一会儿就“出汗”了。其实，不论是阴雨天还是晴天，冬天还是夏天，室内还是室外，湿润的海洋上空还是干燥的沙漠地区，任何地方的空气中都含有水汽。2.湿度空气中可容纳的水汽量是随气温的变化而变化的。气温越高，空气中可容纳的水汽越多，气温越低，空气中可容纳的水汽越少。大气中的水汽含量变化很大，是天气变化的主要角色。那么测量空气中水汽含量的多少，是预测天气的重要信息。人们通常用湿度表示空气中水汽的多少。测量空气湿度的仪器称为湿度计。干湿球湿度计是最常用的湿度计，如图所示，它由一支干球温度计和一支湿球温度计组成，湿球温度计的球部有湿棉纱包着。湿度计的种类还有很多，如毛发湿度计、自动感应湿度计等。在生活中，空气的湿度一般用相对湿度表示。用干湿球湿度计测量空气相对湿度的方法是：先读出干球温度计的读数，再读出湿球温度计的读数，然后计算它们的温度差，最后通过查相对湿度表，即可得出相对湿度。小李在家里测得干湿球温度分别是30℃和27℃，你知道他家里此时的相对湿度是多少吗？79%3.湿度与天气湿度越大，空气中的水汽就越丰富，成云、降水的可能性也越大。许多天气谚语就是根据湿度来判断天气变化趋势的。例如，“蜻蜓低飞，不雨也阴”，就是由于大雨前空气中的湿度较大，蜻蜓的翅膀因沾上水分而不能高飞。思考与讨论（1）根据自身体验，说说相对湿度的大小与人体舒适感的关系。相对湿度越大：气温过高时，人体汗液不能迅速蒸发出现胸闷烦躁头晕乏力等症状。气温过低时，则会使人感到阴冷、潮湿。相对湿度过小：蒸发加快，干燥的空气容易夺走人体的水分，使人的皮肤干燥，鼻腔黏膜受到刺激。在秋冬季干冷空气侵入时，极易诱发呼吸系统病症。人体最感适宜的的相对湿度是60%——70%（2）“燕子低飞要下雨。”你能解释这条天气谚语所包含的科学道理吗？下雨之前，空气湿度大，苍蝇、蚊子等小虫的翅膀因沾水而无法高飞，燕子为了捕捉这些小虫，也掠地低飞。（注意：燕子的体重较大且翅膀有骨骼，所以因空气湿度大而沾上水分对它的飞行影响不大）阅读：绝对湿度与相对湿度单位体积空气中水汽的含量叫绝对湿度。空气的绝对湿度越大，空气中含有的水汽量就越大。但是，空气中的水汽是否会发生凝结并不是由绝对湿度决定的，而是由相对湿度和饱和水汽压决定的。一定温度条件下，单位体积空气中容纳水汽的量是有限的，当容纳了最多水汽之后，我们称之为水汽饱和，对应的水汽压就称为饱和水汽压。例如，10℃时，海平面上1立方米空气中最多可容纳约9.4克水汽，这些水汽产生的压强便是该温度下的饱和水汽压。如果实际上只容纳了4.7克水汽，产生的水汽压只有饱和时的一半，则此时的相对湿度就为50%。相对湿度是实际容纳的水汽产生的水汽压与饱和水汽压之比，用百分比表示。一定温度下，相对湿度越大，空气中含有的水汽越接近饱和，就越容易发生凝结。三、降水1.水汽凝结的条件空气中的水汽在一定条件下会凝结出细小的水珠或冰晶，这就是我们肉眼可以看到的云或雾。活动：如图所示，在一只烧杯中加入适量的水，在一个表面皿内盛满冰，盖在烧杯上。烧杯中的空气发生的变化是出现水雾并发生水汽凝结；其原因是当温度下降到一定程度时，空气容纳水汽的能力下降，水汽达到饱和，因此会出现水雾和水汽凝结的现象。水汽凝结的条件当空气的相对湿度达到100%时，空气中就很难再容纳更多的水汽了。如果气温降低，空气容纳水汽的能力也会随之降低，空气中的水汽会附着在微小的灰尘颗粒上形成细小的水珠，即发生水汽凝结。2.降水的形成思考与讨论：根据凝华、凝结的知识和生活经验，说说云和降雨是怎样形成的。水汽上升→冷却降温→水汽凝结、凝华（形成云）→水珠或冰晶增大→降雨空气中凝结的水珠和冰晶很小，形成云后飘浮在空中，并不一定形成降水。水珠和冰晶随着温度的降低和水汽的增多逐渐增大，最终形成雨滴、雪或冰雹降落到地表，形成降水。降水包括雨、雪、冰雹等。最常见的降水是降雨（如图）。不同时期、不同纬度、不同高度下降的水滴或冰晶，落向地面时，由于气温升高不断熔化，若完全熔化，为雨；若未完全熔化则为冰雹或雪降落至地面。思考与讨论：为什么降水有时是雨，有时会是雪或冰雹？高空的水滴或冰晶在下落时，由于气温逐渐升高以及与空气摩擦产生热量，冰晶不断融化，若完全融化则为雨，若未完全融化，则以雪或冰雹的形式降落到地面。3.降雨量监测降雨量：一般用毫米来计量，它表示一定时间内降落到地面的水层深度。测量工具及方法：气象观测中，常用雨量筒（如图）把雨水收集起来，观测时把雨量筒内的储水瓶中的雨水倒入雨量杯内，读出的刻度即为降雨量。雪和冰雹等融化后可用同样的方法测量。【自我测评】典例1根据某地中午气压图，判断当时风吹的方向是（）A.向东B.向南C.向西D.向北【答案】C【解析】读图分析可知，低气压区位于西方，高气压区位于东方；风是由高气压吹向低气压，可判定为东风，东风由东向西吹，故C符合题意。故选C。典例2如图为探究风的方向的实验示意图。（1）风向指的是风的方向。（2）用铅笔顶着一个纸飞机对着电扇，发现纸飞机的（填“尖端”或“尾端”）朝向电扇。这说明我们在看风向标的时候应该看风向标的（填“箭头”或“箭尾”）指向。（3）某同学把这个纸飞机放在室外，发现它的尖端指向西北方向，则可知这天刮的是风。【答案】（1）吹来（2）尖端；箭头（3）西北【解析】（1）风向指的是风吹来的方向。（2）用铅笔顶着一个纸飞机对着电扇，发现纸飞机的尖端朝向电扇。这说明我们在看风向标的时候应该看风向标的箭头指向。（3）某同学把这个纸飞机放在室外，发现它的尖端指向西北方向，则可知这天刮的是西北风。典例3如图是教材中出现的有关天气的仪器，请回答下列问题：（1）气象观测中是用风向标和风速仪来观测风向和风速的。若风向标显示风从东南方向吹向西北方向，则此时的风向为风；（2）观测降水量时，常用雨量筒把雨水收集起来，把雨量筒内的雨水倒入雨量杯内，读出的刻度即为降雨量。它的刻度单位是。A.毫克B.毫升