1、气温的变化与差异学案 第一课时 一、学习目标 1.知道气温的观测方法,了解日均温、月均温、年均温、日较差、年较差的概念。 2.学会分析气温变化曲线图。 二、重点难点 绘制和分析气温变化曲线图 三、基础预习 要求:预习课本,根据以下知识提纲在课本上用红笔标出关键词并默记,然后默写完 成填空,并结合预习目标用红笔标出重难点作重点记忆。 (一)气温和气温观测 1.气温的概念:气温是大气_的程度 。 2.气温的单位:_,记做_。 3.观测时间:北京时间 2 时、_、14 时、_。 4.观测求值:_气温、月平均气温、_气温。 (二)气温的变化 1.气温的日变化与年变化 年变化 日变化 北半球 南半球 陆
2、地_月 陆地 1 月最高 气温 午后_左右 海洋_月 海洋 2 月 陆地_月 陆地 7 月最低 气温 _前后 海洋_月 海洋 8 月 日变化:最高出现在_,最低出现在_。 气温变化 陆地:最高_月,最低_月。 年变化(北半球) 海洋: 最高_月,最低_月。 2.气温的日较差与年较差 (1)气温日较差:一天中_的差。 (2)气温年较差:一年中_的差。 3. 根据气温资料绘制气温曲线图 四、导学问题 1. 一年中,北半球大陆 7 月份气温达到最高,而海洋上几月份( ) A.6 月 B.7 月 C. 8 月 D. 9 月 2. 位于南半球澳大利亚的学校,放暑假的时间一般是( ) A.1 月 B.4
3、月 C. 7 月 D. 10 月 3. 某地 7 月月平均气温为 26C,1 月月平均气温为-4.7C,则该地的气温年较差 是( ) A. 30.7C B. -4.7C C. 21.3C D. 22.3C 4. 一天中最高气温出现在( ) A.8 时左右 B. 12 时左右 C. 14 时左右 D. 2 时左右 5. “早穿皮袄午穿纱,围着火炉吃西瓜”描述的是( ) A. 气温的年较差大 B. 气温的年较差小 C. 气温的日较差大 D. 气温的日较差小 6 “早穿棉袄午穿纱,抱着火炉吃西瓜”是描述我国什么地方的什么地理现象?为什 么会产生这种现象? 7、通过网络检索关于气温的资料,使用“学乐师
4、生”拍照,分享给全班同学。 四、参考资料 古人是如何测量温度的? 测量温度,在现代是很简单的事情。但在西方人发明的温度计尚未进入中国的古代, 中国人是如何测知温度高低的?从史料来看,中国人很早就确立了寒、冷、温、热的“温 度”概念,先秦时期观察“瓶中之冰” 、南朝已使用“腋下温度” ,还通过“火候” 、 “物候” 来测定超高温、预测未来气温趋势,像“春暖花开” 、 “天寒地冻” ,最早都是古人推测气温 变化的词语;而 “炉火纯青” ,则表明温度已达到 1200C 1.“冰瓶” ,中国最原始的“温度计” 先秦吕氏春秋:“睹瓶中之冰,而知天下之寒” 比较流行的说法是,世界上最早的温度计是意大利科学
5、家伽利略,于公元 1593 年发明 的。顺治年间,比利时传教士南怀仁首次将西方温度计概念带入中国。因此,不少人认为 中国古代没有测量温度的仪器。 其实,早在先秦时期中国已出现了一种可以观察温度变化的“瓶子”:瓶子中装上水, 如果水结冰了,气温即低于零下,进入寒冬了;如果冰融化,则气温回升。这种瓶子称 “冰瓶” ,也叫“水瓶” ,可谓是中国最原始的一种温度计,被视为现一代温度计的雏形。 冰瓶到底是什么形状的测量工具?现代考古中尚未发现实物,但从文献上可知,先秦 时中国人已在使用。吕不韦吕氏春秋慎大览察今中有这样的说法:“见瓶水之冰, 而知天下之寒、鱼鳖之藏也。 ”这句话的大概意思是,看到瓶子里的
6、水结冰,就知道天气已 经寒冷,鱼鳖已经潜藏了。这是古人利用水在不同温度下的“水-冰- 水”的形态变化,来 推测温度下降和升高的技术。类似的说法,在汉刘安淮南子说山中也有记载:“睹 瓶中之冰,而知天下之寒。 ” 对于吕氏春秋和淮南子中所说的“瓶子” ,到底是不是一种“温度计” ,文中 没有具体交代。可能正因为如此, “冰瓶”这种原始温度计未被现代学术界重视和认同,被 误认为是一种普通的生活器皿。 笔者认为,如果是普通的器皿,那为何不说“碗中之冰” 、 “缸中之冰” 、 “池中之冰”? 结合西方早期的温度计也是一种细长的瓶子,可以想像先秦时的冰瓶并非普通之物。如果 进一步联系淮南子说山中的上一句话
7、“悬羽与炭,而知燥湿之气,以小(明)大” , 更可以侧证冰瓶是一种原始的温度计。 “悬羽与炭” ,这是古人利用木炭吸收水份的原理、 首先发明的测量空气湿度的一种方法。试想,先秦人已发明和使用比测量温度难度更大的 “湿度计” ,发明和使用“温度计”是不是更为可能? 虽然冰瓶测量温度在精度上有点粗,可能没有刻度,不能显示温度值 ,但其所透露出 来的智慧是相当不一般的。 伽利略发明的第一支温度计,便是用水作为界质,此后才有灌注酒精和水银的温度计 出现,而中国人早在公元前二世纪以前已开始用水作为“温度计”介质了;冰瓶是将水结 冰作为温度的固定点,即现代的摄氏 0C,通过水结冰和融化情况来判断气温,而西
8、方在 17 世纪才由荷兰科学家惠更斯提出此概念。 2. “腋温” ,最晚在南北朝时期已普遍测试 北魏齐民要术:“大率常欲令温如人腋下为佳” 显然,冰瓶是古人测量低温的一种简单工具,属于“测冷仪” 。那么,古人又是如何测 量人体体温这类常温的? 中国人很早就发现,健康人的体温是恒定的。于是将正常体温作为标准温度,即现代 的摄氏 37C,以此推测体表温度是高还是低,即中医所谓“发热”与“发寒” 。中国最早 的中医典籍黄帝内经里已记载了测体温诊病的情况:“尺热曰病温,尺不热脉滑曰 病风。 ”所谓“尺热” 、 “尺不热” ,是发烧与不发烧, “尺”为腕端脉穴之一,与“寸” 、 “关” 相连,统称“寸关
9、尺” ,是中医看病时必测摸部位,中医所谓望、闻、问、切四法之“切” 法,就是测脉相和体温,切在尺部。为了校验准确性,医生切后往往还会触摸病人的额头、 身体皮肤,与自己的体温作一综合对照,故又有“切肤”一说。 望、闻、问、切四法为古代名医扁鹊所创,据史记扁鹊传记载,扁鹊为战国时 名医。由此可见,如何测量体温并据此判断病症,先秦时的中医已有一套系统的方法。 将人的体温作为测量温度的标准值,在北魏农学家贾思勰所著的齐民要术中便有 多处记载。如卷六“养羊篇”里介绍“卧酪”时,密闭的容器内要保持合适的温度才使奶 正常发酵。如何知道里面的温度是合适的?就是通过与人的体温比照作出判断的, “温温小 暖于人体
10、为合宜适。 ” 更值得注意的是,现代医学测量体温时常用的“腋下温度” ,最晚在南北朝时已普遍使 用。 齐民要术卷八“作鼓法”中,有这样的说法,制作豆豉,要布置暖和、太阳晒不着 的屋子,温度保持人体腋下温度不最佳,即所谓“大率常欲令温如人腋下为佳” 。 在制作豆豉的过程中,每天还要进屋里去观察两次,用手插进豆子堆中,看是否需要 翻动, “候:看如人腋下暖,便翻之。 ”据此可以得出这样的结论:最晚在南北朝时中国人 已测腋温,知道腋下温度更稳定和准确。 3.“火候” ,推测超高温度的方法 先秦考工记:“青气次之,然后可铸也” 相对来说,低温和常温比较方便测量,测量高温特别是超高温的难度则比较大。古代
11、 中国人早在商周时期,就找到很实用的方法,并运用于青铜器的冶炼,这便是观察“火候” 。 火候,古人又称之为“火齐” ,是借燃烧时火焰的变化,来推测温度高低的技术。这其实是 一种“目测法” , 荀子强国中提到了这种方法,强调要铸造出精美宝剑,得掌握恰到 好处的温度,即所谓“刑范正,金锡美;工冶巧,火齐得” 。 如何通过火候推测出温度的高低?有一个成语叫“炉火纯青” ,就是古人观察火候的标 准之一,在火焰没有杂色,是青色火焰时,温度最高。中国第一部手工艺专著、先秦时成 书的考工记栗氏是这说的:“凡铸金之状,金与锡,黑浊之气竭,黄白次之;黄白 之气竭,青白次之;青白之气竭,青气次之,然后可铸也。 ”
12、 这段文字,说的就是观察火候的具体方法和过程,不同火焰和烟色的变化代表不同的 温度。经过现代科学验证, “火候”法相当准确,因为不同物质的气化点不同,金属加热时 由于蒸发、分解、化合等作用,会生成不同焰色的气体。如青铜冶炼时出现白色烟雾,相 当于摄氏 907C,锌开始挥发;炉火纯青,表明温度已达到 1200C,锌完全挥发, 全是铜的青焰,此时就可以浇铸了。 这种通过观察火候推测温度的方法,在古代许多领域都有运用,如古炼丹家在炼制丹 药时也是观察火候,推测丹药是否能炼成。唐医学家孙思邈四言诗即称:“洪炉烈火, 烘焰翕赫。烟未及黔,焰不假碧。 ” 观测火候,在现代冶炼、制瓷等多种行业中仍在运用。如
13、陶瓷烧制,光看温度计烧不 出优质陶瓷,因为测温仪上的显示并不能准确反映物体内部温度,得依据“火候”来操作。 4.“物候” ,预测未来气温走势 古代谚语:“小暑过,一日热三分” 中国古人不仅很早就已掌握了不同温度的推测方法,还发现了温度变化的规律,道家 古籍尹关子即称:“寒暑温凉之变,如瓦石之类,置之火即热,置之水即寒,呵之即 温,吸之即凉。 ”但比较遗憾的是,古人未能像圆周率、经纬度那样,给温度提出一个“中 国数值” 。 事实上,古代中国人推测温度的方法很多。温度计只是实时温度的反映,古人还通过 时序轮换和自然气象的变化,判断和预测当天气温和未来气温的走势,这种方法可以视为 “物候”测温法。
14、由于中国古代是传统的农业国家,在这方面的经验非常丰富,常说的“春暖花开” 、 “天寒地冻” ,都是古人推测气温变化的语言。像推测眼下的高温天气,古人便有一套很成 熟的方法,并以谚语的形式在民间推广、流传:“早上朵朵云,下午晒死人” 、 “天上花花 云,地上晒死人” 、 “秋天大雾扑人面,当日太阳火炎炎” 、 “迷雾毒日头” 、 “早起雾露,晌 午晒破葫芦”这些都是古人通过气象变化预测当日气温的一种方法。 二十四节气是古人因记载时序、方便安排农业生产而来,也是古人预测气温的需要。 通过对节气当天气象的观测,古人可以对未来气温趋势,进行比较准确的中长期预测。如 本周 7 月 7 日刚过的“小暑” ,此节气一到,古人就知道下面将进入高温“烧烤模式” ,所 以谚语说, “小暑过,一日热三分。 ”为迎接高温,古人就会多吃消暑食品,以减轻高温对 身体健康的影响。再下面将到的“大暑” ,如果当天比较热,秋冬气温就偏高,谚语所谓 “大暑热得慌,四个月无霜” ,就是这个意思。对于夏季是否有高温天气,古人还从夏至日 气象来判断,有“夏至无云三伏烧” 、 “夏至无雨三伏热”一说。而“冬至暖,烤火到小满” 、 “霜前冷,雪后寒”则是古人预测低温的说法。类似的还有“冬至不冷,夏至不热” 、 “冬 至冷,春节暖;冬至暖,春节冷”(倪方六)
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