Бинарный урок "Конвекция и солнечное излучение, как физическая первопричина формирования климатического многообразия Евразии."

Бинарный урок по географии и физике в 7 классе (апрель)

Общая тема. Конвекция и солнечное излучение, как физическая первопричина формирования климатического многообразия Евразии.

Физика §32. Теплопроводность. Конвекция. Теплопередача излучением

Цель урока: иллюстрация теплопередачи в природе на примере формирования климатического многообразия Евразии

География §46. Евразия. Образ материка (2 – климат)

Цель урока: дать более глубокое понимание физических причин формирования климатического многообразия континента.

Задачи урока:

1. Развивающие: продолжить обучение методам физико - географических исследований.

2. Обучающие: совершенствовать умения работать с различными источниками физико - географической информации, углубляющих понимание природных явлений.

3. Воспитательные: формирование опыта равноправного сотрудничества на уроках.

Тип урока: закрепление пройденного материала

Методы: репродуктивный, частично-поисковый, иллюстративный.

Оборудование: учебники, справочники, географический атлас.

ХОД УРОКА

I. Организационный момент (деление на 4 группы по жребию).

II. Объяснение нового материала

1. Введение в тему.

Для более глубокого понимания первопричины климатического разнообразия, необходимо привлечение знаний по физике о способах теплопередачи.

2. Актуализация знаний. 

Блиц - опрос по пройденной теме учителями физики и географии (по 3 вопроса, за ответы - звёздочки)

3. Новый материал. 

Задания группам:

• – причины климатических изменений в Евразии при перемещении с Запада на Восток;
• – причины климатических изменений в Евразии при перемещении с Юга на Север;
• – многообразие проявлений сезонных изменений на континенте, образование и влияние господствующих ветров;
• – влияние рельефа на климатические условия, причины климатических изменений в местах, находящихся значительно выше уровня моря.

4. Работа с учебниками. 

Включить в сообщения информацию из учебников и справочников о давлении, температуре, влажности, направлении ветра.

5. Динамическая пауза.

Прежде, чем отправиться дальше, мы сделаем остановку. Сядьте поудобнее, расслабьтесь. Закройте глаза и подумайте, какую картину природы вы хотели бы увидеть?

- Где вы мысленно побывали сейчас?

III. Закрепление, первичный контроль знаний, обобщение. 

Каждой группе предлагается решить задачу из ЕГЭ на тему давлении, температуре, влажности, направлении ветра.

IV. Рефлексия. Где вы сейчас хотели бы оказаться? Какое место сейчас больше всего соответствует вашему настроению?

Что вам особенно понравилось?

Какие задания вызвали затруднения при выполнении?

Выберите смайлики, соответствующие вашему настроению.

V. Домашнее задание.

Подготовьте по 4-5 интересных вопросов по теме «Теплопередача в природе» с ответами.

VI. Подведение итога урока, выявление команды победительницы, объявление оценок за урок

Примеры вопросов по физике для Блиц-опроса

Происходит от греческих слов «воздух, пар», «шар», (подсказка: воздушная оболочка, окружающая землю). АТМОСФЕРА.

Происходит от польской фразы «старые исписанные бумаги», (подсказка: у школьников и студентов – бумажка с записями для тайного подсматривания на экзамене при ответе преподавателю). ШПАРГАЛКА.

Происходит от латинского слова «граница, предел» (подсказка: наименование понятия, относящегося к определённой отрасли знания). ТЕРМИН.

Происходит от латинского слова «лестница», (подсказка: линейка или таблица с делениями в измерительных приборах). ШКАЛА.

Происходит от латинского слова «шаг, степень», (подсказка: единица измерения температуры тела). ГРАДУС.

Происходит от греческого слова «вращающийся», (подсказка: атмосферный вихрь, сопровождающийся обильными атмосферными осадками, сильной облачностью). ЦИКЛОН.

Можно включить этимологию приставок, названий приборов, терминов и т. п.

Примеры решения задач

Задача 1. Сила, с которой воздух давит на земную поверхность и все находящиеся на ней тела, называется: а) атмосферой б) атмосферным давлением в) амплитудой температур.

Решение. Атмосфера, по причине земного тяготения, всем своим весом давит на земную поверхность и всё, что находится на ней. Причём верхние слои сдавливают и сжимают те слои, что лежат пониже, а слои, расположенные пониже верхних слоёв, сдавливают те, что лежат ещё ниже, создавая на уровне моря колоссальное давление: 10,3 тонны на каждый квадратный метр или 101325 паскалей. Это давление по закону Паскаля в каждой точке атмосферы распространяется по всем направлениям с одинаковой силой. Называется оно атмосферным давлением.

Ответ: сила, с которой воздух давит на каждый квадратный метр земной поверхности или тел, расположенных на ней, называется: б) атмосферным давлением.

Задача 2. Чему равно атмосферное давление на вершине холма высотой 310 м, если у его подножья оно составляет 758 мм. рт. ст.

Решение. Экспериментальным путём установлен факт, что физические свойства атмосферы с изменением высоты над земной поверхностью, существенно изменяются: уменьшается плотность воздуха; уменьшается его температура; падает давление. Это приводит в частности к тому, что альпинисты, покоряя высочайшие вершины гор, вынуждены пользоваться оборудованием для дыхания. Закономерности изменений. Для физических характеристик атмосферы установлены закономерности изменения их параметров с увеличением или уменьшением расстояния от некоторого нулевого уровня, за который принят уровень моря. Например, установлено, что давление воздуха уменьшается на 1 миллиметр ртутного столба при увеличении высоты исследования над какой-либо поверхностью на 10 - 12 метров. Такая закономерность выполняется только для небольших подъёмов и спусков. По мере уменьшения плотности атмосферы эта зависимость становится более сложной и рассчитывается с помощью барометрической формулы. Расчёт высоты холма. Из условия задачи известно, что у подножья некоторого холма атмосферное давление составляет р = 758 мм. рт. ст., а его высота h = 310 метров. Чтобы определить чему равно атмосферное давление на вершине холма, найдём сначала во сколько раз высота этого холма больше установленного экспериментально изменения высоты, соответствующего изменению давления на 1 мм рт. ст.: 310 м : 10 м = 31 (раз).  Значит, давление атмосферы упадёт при подъёме на этот холм на: 1 мм рт. ст. · 31 = 31 мм рт. ст. Оно станет равным: 758 мм. рт. ст. – 31 мм рт. ст. = 727 мм рт. ст.  Ответ: атмосферное давление на вершине холма составляет 727 мм рт. ст.  Алгоритм расчёта давления. Получим алгоритм, позволяющий определить давление воздуха р на некоторой высоте по известному давлению р₀ на уровне моря и высоте h расположения объекта исследования над этим уровнем: h : 10 м – отношение длины подъёма (спуска) объекта к, установленному экспериментальным путём изменению высоты, соответствующему падению (росту) давления на 1 мм рт. ст.; (h : 10 м) · 1 мм рт. ст. – изменение атмосферного давления при подъёме (спуске) объекта. Но, с другой стороны изменение давления равно разности р₀ – р, то есть:  р₀ – р = (h : 10 м) · 1 мм рт. ст.  Тогда формула для расчёта давления на некоторой высоте будет иметь вид:

р = р₀ – (h : 10 м) · 1 мм рт. ст.  По этой формуле можно определить и другие параметры, когда известны два из трёх: р; р₀ и h.

Задача 3. Рассчитайте высоту холма, если у его подножия барометр показал 762 мм, а на вершине — 753 мм

Решение. Для расчёта высоты холма существует определенный алгоритм.

1). Сначала следует узнать, какова разность показаний барометра у вершины и у подножия холма, если в условии задачи говорится, что у подножия холма барометр показал 762 мм рт. ст., а на вершине — 753 мм рт. ст., получаем: 762 мм рт. ст. – 753 мм рт. ст. = 9 мм рт. ст.

2). Зная, что в результате экспериментов был установлен факт, что на каждые 10 - 12 метров подъёма над уровнем моря давление воздуха падает на 1 мм рт. ст., можно оценить высоту этого холма: 10 м/мм рт. ст. ∙ 9 мм рт. ст. = 90 м.

Ответ: высота данного холма составляет 90 метров.

Задача 4. Чему равна температура воздуха на вершине горы высотой 1500 м, если у её подножья она составляет + 20 градусов? На какой высоте температура воздуха будет +14 градусов?

Решение.

1). Сколько сотен метров составляет высота горы, если её вершина расположена на высоте 1500 метров? 1500 : 100 = 15 (сотен).

2). На сколько градусов упадёт температура воздуха при подъёме на эту гору, если установлено с помощью наблюдений, что с подъёмом вверх на каждую сотню метров температура воздуха падает на 0,6°С? 0,6 · 15 = 9 (градусов).

3). Чему равна температура воздуха на вершине этой горы, если у подножья она составляет +20 градусов? 20 – 9 = 11 (градусов).

4). Какова разность температур у подножия горы и на искомой высоте, если на этой высоте температура воздуха +14 градусов? 20 – 14 = 6 (градусов).

5) Во сколько раз эта температура больше величины температуры, соответствующей подъёму на стометровку? 6 : 0,6 = 10 (раз).

6). На какой высоте температура воздуха будет +14 градусов? 100 · 10 = 1000 (метров). Ответ: температура воздуха на вершине этой горы составляет +11 градусов; на высоте 1000 метров температура воздуха будет +14 градусов.

Задача 5. В каких широтах наблюдаются полярные дни и ночи?

Решение. Обычным жителям нашей страны трудно даже представить себе, что есть населённые пункты, в которые может не заглядывать Солнце неделями или даже месяцами. И при этом люди работают, а дети учатся в таком же, как и мы, ритме.

Связано это с тем, что из-за наклона земной оси, Северный и Южный Полярный круг, по очереди, повёрнут к Солнцу таким образом, что остаётся освещённым при суточном вращении Земли практически полгода. Там наблюдается полярный день. В то время как противоположное Заполярье находится в земной тени и там идёт полярная ночь. Северный Полярный Круг начинается с широты 66,5°. Но в силу того, что Солнце является не точечным, а протяженным источником света и солнечные лучи, преломляясь, достигают более высоких широт, то реально полярная ночь наступает выше широты 67,4° и только на двое суток в период зимнего солнцестояния. Но около полюса полярная ночь тянется полгода. Аналогично, Южный Полярный Круг имеет широту  ̶  66,5°, где полярная ночь бывает, начиная с  ̶  67,4°.

Задача 6. Что такое бриз?

Решение. Сидя летним вечером с внуком у моря у нас завязалась беседа о непостижимой мудрости природы. Вот взять хотя бы нежный ветерок под названием бриз. Жарким днём и вечером, когда от невыносимой жары всё раскалилось, он приносит освежающую прохладу с моря. А ночью потоки воздуха над быстро остывшей землёй, устремляются к водоёму, чтобы набраться от него тепла. Поэтому около моря разница между температурами ночи и дня не испытывает таких резких скачков, как в глубине континентов. Чтобы разобраться в сути этого явления, необходимо ответить на вопросы: что такое бриз? как возникает дневной бриз? и чем отличается ночной бриз?

Что такое бриз? Существованию этого удивительного освежающего ветерка мы обязаны волшебным свойствам воды, которая способна накапливать в себе огромное количество тепла. Теплоёмкость (тепловая вместимость) воды составляет 4200 джоулей энергии на каждый килограмм жидкости при повышении её температуры всего на 1 градус. Ни одно вещество в природе: ни твёрдое, ни жидкое, ни, тем более, газообразное не обладает такой теплоёмкостью.
Днём вода медленно вбирает солнечную энергию, а ночью так же медленно её отдаёт.

Дневной бриз. Поверхность земли, в отличие от прозрачной атмосферы, поглощает солнечные лучи и быстро нагревается, при этом она своим тепловым излучением прогревает прилегающий воздух.

Более тёплый и менее плотный воздух, по законам физики, выталкивается в верхние слои более холодным и более плотным воздухом (явление конвекции). А откуда берётся этот холодный воздушный поток? Он приходит с поверхности моря, которая значительно медленнее прогревается.

Ночной бриз. Теплоёмкость земной поверхности, как и всех предметов, расположенных на ней, значительно ниже водной. А это означает, что они быстро нагреваются и так же быстро остывают, если прекратится поток солнечной энергии. Не спасают даже короткие летние ночи. А над морем в это время воздух получает тепло от медленно остывающей воды. Прогретый лёгкий воздух поднимается тёплыми потоками вверх по закону Архимеда. А вытесняется он холодным тяжёлым и плотным воздухом, надвигающимся с берега. Осталось добавить, что атмосферное давление, регулирующее направление движения воздуха, или направление ветра, тоже связано с температурой и плотностью воздуха. Нагретый воздух, поднимаясь вверх, создаёт зону пониженного давления, куда и устремляются холодные ветры из зон повышенного давления.

4. Смена природных зон от экватора к полюсам происходит в результате изменения: 1) типов почв З) соотношения тепла и влаги 2) рельефа 4) атмосферного давления.

Задача 7. Сколько суток длится полярная ночь на Северном полюсе? 1) 78,5; 2) 178,5; 3) 278,5.

Решение. Известно, что земная ось вращения наклонена к плоскости орбиты вокруг нашего светила под углом 66,5°, поэтому Северное и Южное заполярья поочередно по полгода оказываются то под незаходящим за горизонт Солнцем, то в тени – в области не восходящего Солнца из-за линии горизонта. Когда Земля развёрнута к Солнцу своим Южным полюсом, то в Северном полушарии в это время лютует зима, причём на Северном полюсе круглые сутки сумерки или непроглядная полярная ночь, при которой Солнце не поднимается из-за горизонта в течении 178,5 суток.

Ответ: продолжительность ночи у Северного полюса равна 2) 178,5 суток.

Задача 8.

Если двигаться от экватора к полюсу по меридиану, то можно постепенно переместиться из зоны тропиков (в которой Солнце в какой-нибудь точке находится постоянно в зените и прогревает её интенсивными, перпендикулярными к поверхности, лучами) через другие климатические зоны, в полярную зону. Эта часть земного шара не только дальше от нашего светила, но и получает солнечные лучи, идущие под тупым углом, доставляющие меньший поток тепловой энергии. Вторым фактором, влияющим на характеристики климата, является степень увлажнения зоны осадками, связанная с наличием поблизости крупных водоёмов.

Ответ: на смену зон влияет: 3) соотношения тепла и влаги.

Задача 9. Расположите перечисленные типы климатов Евразии в порядке убывания годовой суммы осадков а) муссонный умеренный климат б) резко континентальный умеренный климат в) субэкваториальный климат г) тропический климат

Решение. Если посчитать количество выпавших осадков в течение года, то окажется, что разным типам климата Евразии соответствует их разное количество. Размещая их список в порядке убывания, получим такое распределение:   в) в местах с субэкваториальным климатом выпадает 1000 – 3000 мм атмосферных осадков; а) в регионах с муссонным умеренным климатом выпадает 550 мм атмосферных осадков; б) резко континентальному умеренному климату соответствует 400 мм атмосферных осадков;   г) тропическому климату соответствует 100 – 250 мм атмосферных осадков.  Ответ: в) субэкваториальный климат; а) муссонный умеренный климат; б) резко континентальный умеренный климат; г) тропический климат - перечисленные типы климатов Евразии в порядке убывания годовой суммы осадков.

Задача 10. Почему сезоны года в Южном и в Северном полушариях не совпадают?

Решение. Ось вращения планеты Земля вокруг своей оси наклонена к плоскости движения Земли вокруг Солнца под углом 66,5°. Это приводит к смене времён года. Когда наше полушарие максимально развёрнуто Северным полюсом к Солнцу, то в нашем полушарии лето, а на Северном полюсе – полярный день, так как даже при суточном вращении Земли заполярье не уходит в тень. Зато Южное заполярье в этот период полностью погружено в тень Земли и солнечные лучи туда вообще не проникают. На Южном полюсе в это время полярная ночь, а в Южном полушарии, куда солнечные лучи попадают ненадолго и под косым углом, зима в самом разгаре. Смена зимы и лета происходит после того, как Земля промчится по своей орбите на диаметрально противоположную точку, и тогда Южный полюс будет более интенсивно освещаться Солнцем.

Задача 11. Полярный день на Южном полярном круге бывает: а) 22 июня в) 23 сентября б) 21 марта г) 22 декабря.

Решение. Сезонные изменения на Земле связаны с наклоном земной оси к плоскости вращения нашей планеты вокруг Солнца.

а). 22 июня – день летнего солнцестояния, когда в Северном полушарии достигается максимальная продолжительность светового дня, а в Южном в это время, наоборот, максимальной длительности достигает ночь.

б). 21 марта – день весеннего равноденствия, когда продолжительность дня равна продолжительности ночи.

в). 23 сентября – день осеннего равноденствия, когда продолжительность дня и ночи выравниваются.

г). 22 декабря – день зимнего солнцестояния, когда в Южном полушарии достигается максимальная продолжительность светового дня, а в Северном в это время, наоборот, максимальной длительности достигает ночь.

Значит, в южном заполярье в это время Солнце достигает своей максимальной высоты над горизонтом.

Ответ: на Южном полярном круге день начинается 23 сентября и продолжается до 21 марта.

Задача 12. Определите относительную влажность воздуха, если при температуре +10°С 1м³ этого воздуха содержит 1 г водяного пара.

Решение. Относительная влажность воздуха φ равна отношению абсолютной влажности воздуха ρ и плотности насыщенного пара ρо (при той же температуре). То есть она определяется по формуле: φ = ρ/ρо. Из условия задачи известно, что 1 м³ атмосферного воздуха содержит 1 г водяного пара, при температуре +10°С, значит, ρ = 1 г/м³. Из справочных таблиц находим, что плотность насыщенного пара при температуре +10°С соответственно равна ρо = 9,4 г/м³. Подставим найденные значения физических величин в формулу и произведём расчеты, получим относительную влажность данного воздуха φ = 1/9,4 ≈ 0,106 = 10,6%. 

Ответ: относительная влажность данного воздуха составляет 10,6%.

Задача 13. Можно ли назвать воздух насыщенным, если при температуре +20°С в нем содержится 15 г воды? 17 г воды?

Решение. Чтобы ответить на вопрос о том, является ли пар, содержащийся в воздухе насыщенным или нет, необходимо воспользоваться справочными таблицами. Из них следует, что для того, чтобы пар, содержащийся в воздухе, был насыщенным паром при температуре +20°С, его плотности должна быть равна плотности насыщенного пара ρо = 17,3 г/м³, то есть содержать в каждом кубическом метре воздуха 17,3 г испарённой воды.

Ответ: при температуре +20°С при содержании в кубическом метре воздуха 15 г воды или 17 г воды воздух не является насыщенным паром.

Задача 14. Определите, какое давление на уровне моря повышенное (В), а какое — пониженное (Н): 753 мм рт. ст., 763 мм рт. ст., 759 мм рт. ст., 747 мм рт. ст., 763 мм рт. ст., 765 мм рт. ст.

Решение. Нормальными условиями на уровне моря при температуре 0°С, принято считать атмосферное давление 760 мм рт. ст. на широте 45°. Значит, для определения повышенного или пониженного давления его, определенные с помощью измерения, параметры следует сравнивать с теми, что приняты за норму. Получаем, что повышенное (В): 763 мм рт. ст., 763 мм рт. ст., 765 мм рт. ст., а пониженное (Н): 753 мм рт. ст., 759 мм рт. ст., 747 мм рт. ст.

Задача 15. Определите атмосферное давление на вершине холма высотой 50 м, если у его подножия оно составляет 750 мм рт. ст.

Решение. Для расчёта атмосферного давления на некоторой небольшой высоте, следует учесть, что оно меняется по линейному закону, то есть уменьшается на 1 миллиметр ртутного столба при увеличении высоты подъёма на каждые 10 - 12 метров. Поскольку вершина холма на 50 метров выше уровня моря, то она превышает эту, установленную экспериментально, величину в 50 : 10 = 5 раз. Тогда и давления на холме будет на 5 миллиметров ртутного столба меньше, то есть оно будет равно 750 мм рт. ст. – 5 мм рт. ст. = 745 мм рт. ст. 

Ответ: давление на холме составляет 745 мм рт. ст.

Задача 16. Определите относительную высоту холма, если у его подножия атмосферное давление 750мм рт. ст., а на вершине - 745 рт. ст.

Решение.  Экспериментальные данные, полученные с помощью наблюдений и измерений, подтверждают, что при изменении положения тел относительно уровня моря на каждые 10 - 12 метров, давление воздуха изменяется на 1 миллиметр ртутного столба: при подъёме давление падает, при спуске – растёт. Известно, что на уровне моря оно составляло 750 мм рт. ст., а на высоте холма равно 745 мм рт. ст. Найдём изменение давления: 750 мм рт. ст. -745 мм рт. ст. = 5 мм рт. ст. Такое изменение давления соответствует изменению высоты: 10 м/мм рт. ст. ∙ 5 мм рт. ст. = 50 м.

Ответ: Вершина холма находится на высоте 50 метров над уровнем моря.

17. Объясните, чем обусловлена смена времён года на земном шаре. Какой рисунок в учебнике проиллюстрирует ваш ответ?

Решение. Для иллюстрации смены времён года приводят такой рисунок: в центре размещается Солнце, вокруг него нарисована эллиптическая орбита, на которой обозначено четыре положения Земли с наклонённой осью, соответствующее четырём временам года. Земля имеет угол наклона к плоскости орбиты 66,5°. В двух положениях Земли Северное и Южное полушария получают одинаковый поток солнечной энергии: весной и осенью. Но в двух других положениях видно, что освещён только один из земных полюсов и больший поток солнечного тепла получает то полушарие, в котором находится этот полюс. В этом полушарии в данный момент – лето, а на данном полюсе – полярный день. В другом, менее освещённом, полушарии – зима, а на неосвещённом полюсе – полярная ночь.

18. Объясните причину малой суточной амплитуды температуры воздуха над морями и океанами в сравнении с пустынями.

Решение. Вода – волшебный минерал, способствовавший не только зарождению жизни на земле, но и её сохранению. Одним из таких свойств является терморегуляция природных условий, которая уменьшает температурные перепады между зимой и летом, днём и ночью. Это происходит за счёт огромной теплоёмкости воды: при повышении её температуры на 1 градус, каждый килограмм воды аккумулирует в себе 4200 джоулей тепловой энергии, а при понижении столько же – отдаёт. Для сравнения – столько же энергии потребляет пылесос или утюг за 10 часов работы. Поэтому суточные амплитуды температуры воздуха в пустынях более значительные, чем над морями и океанами. Они в пустынях могут достигать 30°.

19. На какой параллели Солнце находится в зените 22 июня: а) на экваторе в) на Северном тропике б) на Северном полярном круге г) на Южном тропике?

Решение. а) на экваторе Солнце бывает в точке зенита (точка, лежащая на перпендикуляре к плоскости горизонта, проведённом через наблюдателя) два раза в году: в дни весеннего (20 марта) и осеннего (22 сентября) равноденствий, когда оно переходит из одного полушария в другое и несёт сезонные изменения;

б) на Северном полярном круге Солнце в точке зенита вообще не бывает;

в) на Северном тропике Солнце бывает в точке зенита в день летнего солнцестояния (21 июня);

г) на Южном тропике Солнце бывает в точке зенита в день зимнего солнцестояния (21 декабря).

Ответ: Солнце находится в зените 22 июня на Северном тропике.

Вопрос 20. Можно ли судить о насыщенности влагой воздуха по абсолютной влажности?

Ответ. Для того, чтобы охарактеризовать насыщенность влагой воздуха используют другую физическую величину - относительную влажность воздуха φ, которая показывает, какая часть влаги (абсолютная влажность воздуха) ρ от плотности насыщенного пара ρо содержится в воздухе при заданной температуре. Она определяется по формуле: φ = (ρ/ρо) ∙ 100%. Плотность насыщенного пара для разных температур внесена в справочные таблицы. Абсолютная влажность воздуха, без указания температуры или плотности насыщенного пара, не является характеристикой реального состояния насыщения атмосферы влагой на данный момент наблюдения.

Вопрос 21. Заполните таблицу, вычислив относительную влажность воздуха:

Содержание водяного пара в 1м³ насыщенного воздуха, в граммах:

2 10 12 20 30

Абсолютная влажность воздуха:

1 2 6 5 30

Относительная влажность воздуха, %

Ответ.  Поскольку относительная влажность воздуха φ определяется как отношение абсолютной влажности воздуха ρ к плотности насыщенного пара ρо (при той же температуре), то чтобы заполнить таблицу воспользуемся формулой: φ = ρ/ρо.

Относительная влажность воздуха в % будет соответственно данным таблицы равна:

1/2 = 50%; 2/10 = 20%; 6/12 = 50%; 5/20 = 25%; 30/30 = 100%.

22. Когда на Южном тропике Солнце бывает в зените: а) 22 декабря в) 23 сентября б) 21 марта г) 21 мая?

Ответ. С точки зрения взаимного расположения Солнца и нашей планеты Земля выделяется на Земле пять основных параллелей: экватор, Северный и Южный тропики и полярные круги. Южный тропик имеют широту ≈ - 23,5°. Такое значение широты связано с углом наклона земной оси. Если провести перпендикуляр к плоскости земной орбиты (к плоскости эклиптики), то угол между этим перпендикуляром и земной осью тоже будет ≈ 23,5°.

Основная масса солнечного тепла приходится именно на регионы от Северного до Южного тропика, потому что в этой полосе оно постоянно где-нибудь в зените. То есть между тропиками солнечные лучи где-нибудь перпендикулярны земной поверхности. На остальные части Земли они падают под наклоном и поэтому дают меньше тепла. Параллель ≈ - 23,5° - это крайняя широта, на которой солнце может находиться в зените. Поскольку рассматривается полушарие южное, то это случается в период, когда там наступает лето, то есть 22 декабря. Ответ: а) 22 декабря.

23. В муссонных лесах Южной Азии листва опадает вследствие наступления: 1) холодной зимы 2) сухого времени года 3) сезона

Ответ. В некоторых тропических и внетропических лесах с муссонным климатом в Южной Азии лето бывает настолько сухим и жарким, что деревья приспособились сбрасывать листву, чтобы уменьшить потерю влаги от испарения с поверхности листьев. В тоже время земля недостаточно прогревается, чтобы деревья засохли и могли бы погибнуть муссонные леса. Цветут растения в таких лесах летом. В жаркий сезон часто случаются пожары, это привело к тому, что в процессе эволюции у растений появилась толстая «огнеупорная» кора. С наступление сезона муссонных дождей вся природа оживает. Ответ: 2.

24. Верны ли следующее утверждения? 1) Полюс холода Северного полушария располагается в области резко континентального субарктического климата. 

Ответ. Полюс холода – населенный пункт в Якутии, где была зарегистрирована минимальная температура в Северном полушарии (почти на 70°​ ниже нуля). На данном этапе два населённых пункта претендуют на это звание: город Верхоярск и село Оймякон. Оба населённых пункта размещены в области резко континентального климата, в субарктическом поясе немного южнее полярного круга, недалеко от границы с умеренным поясом. Значит, в любом случае верно утверждение о том, что на Полюсе холода в нашем полушарии климат резко континентальный и находится он в субарктической зоне.

25. Какие причины, влияющие на атмосферное давление, вы знаете? Дополните схему. Атмосферное давление: ... ...

Ответ. Атмосферное давление, показывает вес воздушного столба, давящего на перпендикулярную поверхность, площадью 1 м². Это в спокойном состоянии. В зависимости от времени года, широты местности или её высоты над уровнем моря, воздух над землей неравномерно прогревается, это вызывает его конвекционные потоки и ветры, изменяющие давление. Химический состав воздуха, насыщенность воздуха водяными парами изменяет его плотность, а значит и вес. На вес влияет даже меняющийся гравитационный коэффициент g. Поэтому на других планетах атмосферное давление существенно отличается от земного.

Итак, факторы, изменяющие давление: температура воздуха и скорость ветра, его влажность и химический состав, гравитационный коэффициент g, также связанный с высотой и широтой местности.

26. Какова высота горы, если температура воздуха на вершине составляет 0°С, а у ее подножия +15°С? 1) 1,5 км 2) 2 км 3) 2,5 км 4) 5 км.

Решение. Сначала необходимо определить, какова разность температур у подножия горы и на её вершине: +15°С - 0°С = +15°С. Зная, что с уменьшением высоты на каждую сотню метров температура падает на 0,6°С, определим во сколько раз наше изменение температуры больше, чем эта величина: 15°С : 0,6°С = 25 раз. Теперь можно подсчитать высоту горы: 100 м ∙ 25 = 2500 м, Переведём высоту горы в километры, получим: 2500 м = 2,5 км. Ответ: 3) 2,5 км.

27. Как меняется температура воздуха в зависимости от высоты нахождения местности над уровнем моря?

Ответ. Почва удивительным образом трансформирует солнечный свет, преобразуя его в энергию тепла. Поэтому у подножия горы всегда теплее, чем на вершине. Сказывается более высокая плотность атмосферы, а, значит, и пара, смягчающего температурные колебания, аккумулируя или отдавая излишки тепла. С высотой воздух становится более разряженным, падает плотность и влажность, и как результат становится холоднее. Температура при этом уменьшается на 0,5 – 0,6°С при подъёме на каждую сотню метров и на 5 - 6°С при подъёме на тысячу.

28. Какие элементы погоды и единицы их измерения вы знаете? Заполните таблицу. Таблица Элемент погоды: 1. Температура воздуха 2. ... 3. ... 4. ... 5. ... 6. ... 7. ... Единицы измерения: Градусы цельсия (°С) ... ... ... ... ... ...

Ответ. Элементы погоды, влияющие на её последующие изменения и на живые организмы. 1. Температура воздуха, измеряется в градусах по шкале Цельсия (°С); 2. Давление атмосферы, измеряется в паскалях (Па) или миллиметрах ртутного столба (мм рт. ст.). 3. Относительная влажность воздуха измеряется в %. 4. Направление и сила ветра, измеряется в метрах в секунду (м/с). 5. Облачность и вероятность выпадения осадков измеряется в %. 6. Солнечная активность измеряется с помощью числа Вольфа, связанного с количеством пятен на Солнце.

29. Заполните таблицу, характеризующую морской и континентальный климаты. Что сравнивается: 1. Расстояние от океанов 2. Лето 3. Зима 4. Годовая амплитуда температуры 5. Среднегодовое количество осадков.

Ответ. Вода – уникальное вещество, сделавшее климат планеты Земля благоприятным для проживания. Она способна накапливать и отдавать огромное количество теплоты, не изменяя при этом значительно свою температуру: 4200 Дж тепла вбирает или отдаёт каждый килограмм воды, при изменении температуры всего на 1°С. Этим обусловлена мягкость климата около крупных водоёмов. Грубо говоря, морским называют климат над морем, а континентальным над континентом. Но на области, прилегающие к морям и океанам, тоже распространяется морской климат на несколько десятков и даже сотен километров. В чём отличие морского климата? Тепло, накопленное водой из окружения за день, отдаётся ночью атмосфере, снижая разницу между ночной прохладой и дневной жарой. Масса воды в водоёмах и паров в атмосфере, забирая излишки тепла летом, возвращает их зимой, снижая годовую амплитуду температур всего до 10 – 20°С, в то время, как в глубине континента эта разница достигает 60°С. Лето на континенте очень жаркое, а зима морозная. Среднегодовое количество осадков связано с количеством паров в атмосфере. Оно значительно больше над морями и океанами, особенно в областях, где высокая среднегодовая температура. Если в среднем за год на земле выпадает 1000 мм атмосферных осадков, то для морского климата характерно увеличение их в несколько раз, в то время, как для областей удалённых вглубь континенте, они могут быть в 2 раза меньше.  

30. Закончите предложение. Сила, с которой воздух давит на земную поверхность и на все, находящиеся на ней предметы, называется:

Ответ. Земной шар окружен воздушной оболочкой, которую называют атмосферой. В результате действия на неё земного тяготения, она всем своим весом давит на земную поверхность и на все, находящиеся на ней, предметы. Эту силу называют весом атмосферы и измеряют её в ньютонах. Но есть более конкретная единица измерения результативности действия этой силы. Это давящая сила, приходящаяся на единицу площади поверхности. Её называют давлением и измеряют в паскалях (1Па = 1Н/1м²). Иногда используют устаревшую единицу измерения атмосферного давления – в миллиметрах ртутного столба, сохранившуюся с тех времён, когда для измерения давления использовался жидкостный ртутный барометр.

31. Заполните таблицу: Положение Земли: / Какое это время года в вашей местности: / Как называют этот день: 22 июня 23 сентября 22 декабря 21 марта

Ответ. Из древней истории, когда у людей были упрощённые представления об окружающем мире, сохранилось в астрономии понятие небесной сферы, в центре которой находится земной шар. Если продолжить во все стороны плоскость земного экватора, то она при пересечении с воображаемой небесной сферой даст нам небесный экватор, который наше Солнце перемещаясь то в Южное, то в Северное полушарие по небесной сфере пересекает дважды в году. Этот переход приходится на дни равноденствия 23 сентября и 21 марта, когда ночь и день длятся одинаковое число часов в сутках. После этого в одном из полушарий идёт потепление и увеличение продолжительности светового дня, а в другом похолодание и уменьшение длительности дня. Пока не наступят дни летнего и зимнего солнцестояний 22 июня (в Северном полушарии самый длинный день) 22 декабря (в Северном полушарии самая длинная ночь). В нашем, Северном полушарии:  22 июня – день летнего солнцестояния;  23 сентября – день осеннего равноденствия;  22 декабря – день зимнего солнцестояния; 21 марта – день весеннего равноденствия.

Задача 32. 1. Что является причиной смены растительного покрова и животного мира по направлению от экватора к полюсам? 1. изменение количества тепла в дневные и ночные часы 2. различия в количестве тепла, получаемого поверхностью на разных широтах 3. различия в рельефе Земли 4. особенности взаимодействия суши и океанов.

Ответ. Причина смены климата от экватора к полюсам, а вместе с ним растительного покрова и животного мира станет очевидной, если мы задумаемся над тем, почему люди предпочитают загорать утром или вечером, избегая полуденных прямых лучей? Проведём такой мысленный эксперимент: возьмём два листа железа и разместим их под палящим полуденным солнцем так, чтобы на один лист лучи падали перпендикулярно, а другой разместим параллельно лучам или под тупым углом. Понятно, что первый лист получит больше тепла и быстро нагреется, а на второй лист лучи светового потока будет попадать значительно в меньшем количестве из-за большого угла наклона к нему и он практически не нагреется. Вот так и с поверхностью нашего земного шара. Плотность лучей, падающий на земную поверхность у экватора значительно выше, чем у приполярных областей. Не говоря уже о том, что они размещены ещё и дальше от Солнца. Ответ: 2 – различия в количестве тепла, получаемого поверхностью на разных широтах.

33. Рассчитайте разницу во времени между Нью-Йорком и Стамбулом. Найдите на карте оба города и определите номера их часовых поясов Вычислите разницу во времени между городами Рассчитайте, какое время покажут часы жителя Нью-Йорка, когда жители Стамбула встретят Новый год

Решение. Стамбул находится в Восточном полушарии и отнесён к часовому поясу GMT + 3, а Нью-Йорк находится в Западном полушарии и отнесён к часовому поясу GMT – 4, значит, между этими городами располагается 3 + 4 = 7 часовых поясов и разница во времени тоже составляет 7 часов. Это означает, что если на Гринвиче – полдень, то в Стамбуле 15 часов, а в Нью-Йорке 8 часов утра этого же дня. Значит, когда в городе Стамбуле наступает новогодняя полночь и жители Стамбула встречают Новый год, то на Гринвичском меридиане в это время ещё 24 – 3 = 21 час, а жителям Нью-Йорка часы показывают 21 – 4 = 17 часов.

Ответ: 7 часов составляет разница во времени между Нью-Йорком и Стамбулом; 17 часов покажут часы жителям Нью-Йорка, когда жители Стамбула встретят Новый год.

Краткое описание документа:

Бинарный урок по географии и физике в 7 классе (апрель)

Общая тема. Конвекция и солнечное излучение, как физическая первопричина формирования климатического многообразия Евразии.

Физика §32. Теплопроводность. Конвекция. Теплопередача излучением

Цель урока: иллюстрация теплопередачи в природе на примере формирования климатического многообразия Евразии

География §46. Евразия. Образ материка (2 – климат)

Цель урока: дать более глубокое понимание физических причин формирования климатического многообразия континента.