巧用物理知识解决高中自然地理教学中的问题

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1、巧用物理知识解决高中自然地理教学中的问题山东省烟台第二中学264000一、运用物理知识阐明太阳的能量来源和太阳寿命。太阳是一颗恒星,具有极大的质量，约1.989×1030千克。巨大的质量会使太阳内部产牛极端的高温高压，太阳内部的温度达到1500万度，压强达到2500亿个标准大气压。在这种极端的高温高压条件下，太阳内部时刻发牛着原子核聚变反应。4个氢原了核聚变成「个氮核，核聚变会释放出强大的能量，强大的能量通过太阳木体辐射区，对流区及太阳大气发散出去，这就是太阳的能量来源。根据爱因斯坦质能方稈，我们知道太阳在释放强大能量的同时，会以耗损太

2、阳质量作为代价，这个原理可以帮助我们计算太阳寿命，即根据太阳质量的变化来计算太阳寿命。太阳的寿命大约为100亿年，目前太阳正处于壮年时期。上述热反应及质能方程可以表示为：核聚变反应：411H=42He+E质能方程：E=△mc2（上式中E表示核聚变反应时释放的能量，表示太阳在释放能量时的质量耗损，C表示光速，11H表示氢核，24He表示氨核。）二、运用物理知识理解地球运动的速度。在讲地球自转时，许多学牛很难理解教材中的结论：“地球表面除南北两极点外，任何地点的自转角速度都一样；地球自转的线速度，则因各纬度的不同而有差异”。我首先让学牛知道角速度和线速

3、度的概念：角速度即单位时间内转过的角度，其大小和半径的大小无关,因此，在地球自转时，无论纬度高低，一个恒星日都是3600,即大约150/时。极点为零。线速度是单位时间内通过的弧长，其大小和半径成正比，半径从赤道到两极递减，所以，线速度从赤道向两极递减。而且在地球表面线速度随海拔高度升高而变大。在讲地球公转时，学牛很难理解课木结论：“近日点角速度和线速度都最大，远日点最小”。因为地球公转轨道是近似正圆的椭圆形，所以太阳位于椭圆的一个焦点上，使地球绕日公转中击现近日和远日现象。根据开普勒第三定律:绕以太阳为焦点的椭圆轨道运行的所有行星，其椭圆轨道半长轴

4、的立方与周期的平方之比是一个常量。即单位吋间内扫过的面积相等。证明：地球位于近日点及附近吋，公转的角速度和线速度快；位于远日点及附近，公转的角速度和线速度慢。地球公转速度变化很小，但地球在近日点附近公转运动快，所用吋间短；远日点时，公转速度慢，所用吋间长，这对地球上冬夏季节的吋间长短都有一定影响。三、运用物理知识解释“海拔高，气压低”的原因。在学习“热力环流”吋，很多学生不理解：“为什么在同一地点大气压随着海拔高度的上升而降低？”很多地理资料解释为“越往上空气越少（量少）且越来越稀薄（密度小），所以大气压越来越小”，其实这种解释是错误的。这个知识难

5、点用物理知识来解释就很清楚了，我首先让学生冋忆初中物理“人气压”的概念：大气因受重力而产生的压强叫大气压。因为重力方向是竖直向下的，海拔越低,大气的重力越大。我们可以任取一截面，假设该截面随着海拔高度上升，不难看岀大气重力对截面的压力不断减小，压强也随之减小。因此，压强和海拔高度的关系与上空大气是否稀薄没有关系，因为即使上面空气密度不变乃至于变大，越往上大气压也会越小。这样学生就好理解了。但是接下来学生又产生了一个新问题：“大气压是否可以利用液体压强公式P=ρgh（P表示压强、ρ表示密度、g常'数、h表示高度）来计算吗？”此吋上面这

6、个理论就可以轻松解释：因为大气的密度是随海拔高度的上升而减小的，而该公式里的密度应该是不变的,因此这公式在大气压的计算里是不适用的。四、运用物理知识分析季风气候的成因。在学习“气候成因”吋，季风气候的成因是个难点。我在这里让学生回忆物理中的“物质的比热”这一概念:比热容又称比热容量，简称比热，是单位质量物质的热容量，即使单位质量物体改变单位温度时的吸收或释放的内能。比热容是表示物质热性质的物理量。通常用符号c表示。其计算公式为陆地的计算公式Q=cmAt,而常见物质中水的比热容最大，是沙土的5倍左右。根据公式Q=CmAt,也就是说同样质量的沙土和水，

7、吸收相同的热量，水升高的温度是沙土的5倍左右。因为水的比热大，所以海洋白天（夏季）升温慢，晚上（冬季）降温也慢，昼夜温差和年温差都小。陆地相反。因此，白天（夏季）吋陆地升温快，气压低，海洋升温慢，气压高，风就从海洋吹向陆地一一海风。冬季相反。与同纬度大陆相比，冬季海洋是热源，陆地是冷源；夏季海洋是冷源，陆地是热源。这样学生就很容易理解课本结论:海陆热力差异是形成季风环流，海洋性气候与大陆性气候差异等的主要原因。五、运用物理知识辨析摩擦力对风向的影响。在学习“摩擦力对风向的影响”时，很多地理资料以及地理人对摩擦力可以减少风速的大小，起阻碍作用，没有争

8、议，但是对摩擦力影响不影响风向存在很人争议，下面就这一问题作以下解释：摩擦力是近地面的风在形成中所受的一个力。它对风速及风