熱力環流立體模型的制作

陳道華

（重慶市第七中學校）

【制作背景】

在地理教學中有一些抽象的知識學生難以理解，如高中地理必修一大氣的熱狀況中熱力環流與大氣水平運動的知識。學生掌握該知識有兩大難點：一是熱力環流側視圖中高低氣壓中心的判讀和大氣循環方向；二是由側視圖中垂直方向上等壓面分布與變化過渡到平面圖中同一水平方向上的等壓線的分布與變化。本教具制作的目的就是為學生建構三維立體空間，加強學生直觀感受，加深學生對熱力環流的理解和掌握。

【制作材料】

圓形木棍（8×300 mm）、磁釘、磁片（白、藍、黃）；KT板、塑料玻璃、502膠水、木工鑿等。

【制作原理】

根據冷熱不均引起大氣垂直運動，大氣垂直運動使同一水平面產生氣壓差,導致等壓面彎曲，進而產生大氣水平運動這一原理而制作了熱力環流立體模型。

【制作過程】

1.制作立體模型的主體構件：用木工鑿將4木棍鑿出母榫（每根木棍鑿四個孔），8棍木棍兩頭制作公榫（見圖1）。

2.模型主體結構組裝：將8棍公榫插入4根母榫之中，用502膠水固定。上下再各用5根木棍并行排列表示水平上氣壓高低變化的等壓線，正前方用木棍居中固定（見圖2）。并打印高空和低空氣壓值貼于后側，用于表現水平方向上氣壓值的變化（圖3、圖4）。

3.用深藍色和黃色磁片剪成直徑為6 mm的圓形各3個分別貼于上下相應位置（見圖5），便于學生活動時選擇高低空水平方向上高低氣壓中心位置。將白色磁片剪成寬約2 mm的條狀貼于正面木棍上（見圖5），便于學生選擇大氣流動的方向。

4.用有一定厚度的KT板制作直徑為6 mm的圓盤6個，打印直徑為6 mm紅色文字“高”、藍色文字“低”各3個貼于圓盤之上；用淺藍磁片貼于KT板之上后裁剪7個2×8 mm的箭頭。在“高”“低”圓盤和箭頭背面嵌入磁釘，增強其對木棍上的磁片的吸附作用（見圖6）。

5.制作等壓面：將兩張塑料玻璃彎曲貼于上下兩端（見圖7）并用502膠水固定。上下兩張塑料玻璃彎曲方向應相反，表示高空和低空的等壓面反向彎曲狀況。

【課堂應用】

1.根據等壓面彎曲狀況判斷高、低氣壓中心的位置并放置“高”“低”圓盤。

2.根據水平方向上氣壓分布狀況請學生判斷大氣水平運動方向并放置箭頭。

3.根據大氣水平運動方向請學生判斷大氣垂直運動方向并放置箭頭。

4.根據大氣垂直運動請同學推斷近地面水平方向上受熱狀況（冷、熱相對位置）。

5.講授大氣水平運動（風）之時，可先讓學生側面觀察氣壓狀況，再從側視過渡俯視觀察水平方向上氣壓值的變化情況，并畫出水平氣壓梯度力。通過制作可培養學生的立體思維能力和空間想象能力，突破教學難點。