1、第二章 自然地理要素及现象 第三节 大气受热过程与热力环流 第2课时 热力环流与大气运动 课程标准运用示意图，说明大气环流原理，并解释相关地理现象。核心素养目标 1.理解各种大气的相关现象的原理及与人类的关系。(人地协调观)2.通过学习和观测，认识到不同区域之间风的形成以及风力大小的变化原因。(区域认知)3.本节课需要利用物理、化学以及生物等学科的相关知识进行学习。(综合思维)4.运用实验、观察等，学习大气的相关知识。比如热力环流，让学生通过观察和做实验，探讨该原理的形成原因。(地理实践力)自 主 预 习 探 新 知 1热力环流(1)概念：热力环流是由地面_引起的大气运动，它是大气运动的最简单
2、的形式。冷热不均(2)形成过程A 地受热，空气膨胀上升，近地面空气密度减小，形成_；D 处空气聚集，密度增大，形成_。B、C 地冷却，空气收缩下沉，近地面空气密度增大，形成_；E、F 处空气密度减小，形成_。水平运动：在同一水平面上，空气由_流向_。低压区高压区高压区低压区高气压区低气压区图表点拨 教材 P49 图 235，该图展示了：(1)地面的冷热不均导致了空气的垂直运动，空气受热上升，冷却下沉；空气的垂直运动，导致了同一水平面气压的差异，引起了空气的水平运动，最终形成热力环流。(2)地面受热，近地面形成低压，高空形成高压；地面冷却，近地面形成高压，高空形成低压。(3)无论近地面或高空，高
3、压等压面拱起，低压等压面下凹。(4)风都是由高压吹向低压。(5)高压、低压都是同一水平面相比，不同高度不比较高压、低压；但比较气压数值大小。2大气的水平运动风(1)风的形成过程气压梯度水平气压梯度力空气由高气压区向低气压区作水平运动风(2)风形成的原因直接原因：_。根本原因：地面冷热不均。水平气压梯度力(3)高空中的风和近地面的风比较(以北半球为例)类型受力风向图示(北半球)高空中的风水 平 气 压 梯 度 力 和_与等压线_近地面的风水 平 气 压 梯 度 力、_、_与 等 压 线 之 间成一_地转偏向力平行地转偏向力摩擦力夹角特别提醒(1)影响风力大小的最直接因素是水平气压梯度力，水平气压
4、梯度力越大，风力越大。(2)风力大小还要考虑摩擦力的大小，地面障碍越多，阻挡作用越强，摩擦力越大，风力越小。(3)地转偏向力不影响风力大小，只影响风向，北半球右偏，南半球左偏，赤道上不偏转。3大气运动的意义输送_和水汽形成复杂的_和气候影响自然地理环境特征热量气象(1)气温高，气压高；反之，气温低，气压低。()(2)热力环流是大气运动最复杂的形式。()(3)水平气压梯度力是形成风的根本原因。()(4)摩擦力只降低风的速度，不影响风向。()(5)下列地理现象，能用热力环流原理解释的是()A阴天比晴天日温差小B晴朗天空呈蔚蓝色C白天风从海洋吹向陆地D青藏高原夏季低温提示：(1)近地面在水平方向上，
5、气温高，气压低；气温低，气压高。(2)热力环流是大气运动最简单的形式。(3)水平气压梯度力是形成风的直接原因。(4)摩擦力既降低风速，又改变风向。(5)C 白天海洋气温低，气压高，而陆地气温高，气压低，风从海洋吹向陆地。故白天风从海洋吹向陆地能用热力环流原理来解释。合 作 探 究 攻 重 难 热力环流孔明灯又叫天灯，相传是由三国时期的诸葛孔明发明的。当年，诸葛孔明被司马懿围困于平阳，无法派兵出城求救。孔明制成会漂浮的纸灯笼，系上求救的信息，其后脱险。于是后世就称这种灯笼为孔明灯。问题 1(地理实践力)观察孔明灯，当我们将其点燃后，灯罩内的空气会如何运动？提示：会受热膨胀上升。问题 2(综合思维
6、)孔明灯里面蕴含着什么样的大气原理呢？提示：热力环流原理。归纳提升 1理解热力环流的形成，关键抓住以下三点关系(1)温压关系(如上图中甲、乙、丙三地所示)：(2)风压关系：水平方向上，风总是从高压吹向低压(如上图中处风向所示)。(3)等压面凸凹关系：近地面与高空的等压面凸起方向相反。2常见热力环流形式的图示分析及应用(1)海陆风成因分析海陆热力性质差异是前提和关键影响与应用海陆风使海滨地区气温日较差减小，夏季气温低，空气较湿润，是避暑的好地方。(2)山谷风成因分析山坡的热力变化是关键影响与应用山谷(小盆地)常因夜间冷的山风吹向谷底(盆地)，使谷底(小盆地)内形成逆温层，大气稳定，易造成大气污染
7、。所以，山谷(小盆地)地区不宜布局污染工业。(3)城市热岛效应成因分析“城市热岛”的形成是突破口影响与应用一般将绿化带布置在气流下沉处以及下沉距离以内，而将卫星城或污染较重的工厂布置于气流下沉距离之外。等压面图的判读方法等压面是空间气压值相等的点组成的面，等压线是同一水平面上气压值相等的点组成的线。等压面图表示气压的垂直分布状况，等压线图表示气压的水平分布状况。(1)在同一地点不同海拔上，海拔越高，气压越低。如图 PAPE。(2)在近地面，气温越高，气压越低；气温越低，气压越高。如图PAPB，PABCDC热力环流是大气运动最复杂的形式D气压：DABC(2)如果此图是城市热力环流侧视图，在处进行
8、植树造林，对城市空气起到的作用是()A增温和增湿 B净化和增温C净化和增湿D减湿和减温(1)A(2)C 第(1)题，热力环流是地面冷热不均引起的，它是大气运动最简单的形式，从图中可知 A 处气流下沉，B 处气流上升，故温度为 BA。根据海拔越高气压越低，可知 A、B 两地气压高于 C、D 两地，根据水平气流由高压流向低压可知 AB，CD，故四地气压大小为 ABCD。第(2)题，若图示为城市热力环流侧视图。在城市热岛环流中，由于城市温度较高，气流上升，气压低；郊区温度较低，气流下沉，气压高，因而近地面风由郊区吹向城市，所以 A 代表郊区，B 代表城市。在处植树造林，林地可以阻挡污染物吹向城市，起
9、到净化作用；林地中含有大量水汽，对气流有加湿的作用。大气的水平运动比较不同力作用下的风向示意图，共同探讨问题。问题 1(地理实践力)析图总结高空的风和近地面的风在受力上有什么不同？最终风向有何差异？提示：高空的风受水平气压梯度力和地转偏向力两个力作用，最终风向与等压线平行。近地面的风受水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力三个力共同作用，最终风向与等压线斜交。问题 2(综合思维)水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力各有什么特征？提示：(1)水平气压梯度力始终垂直于等压线，由高压指向低压，当单位距离上水平气压差相等时，水平气压梯度力大小不变。(2)地转偏向力始终与风向垂直。(3)摩擦力方向始终与风向相
10、反。归纳提升 1形成风的三种力对风的影响 作用力方向大小风速风向 水平气压梯度力垂直于等压线，由高压指向低压等 压 线 越 密集，水平气压梯度力越大水平气压梯度力越大，风速越大大气水平运动的原动力，使风沿水平气压梯度力方向运动 地转偏向力与风向垂直，北半球向右偏，南半球向左偏大小随纬度增加而增加，赤道为零不影响风速使风向逐渐偏离气压梯度力的方向 摩擦力与风向相反大小与下垫面性质有关，下垫面越粗糙，起伏越大，摩擦力越大；反之越小使风速减小摩擦力越大，风向与等压线之间的夹角越大；反之，夹角越小2.风的受力状况与风向(以北半球为例)类型受力最终风向图示 理想状态 只受水平气压梯度力垂直于等压线，指向
11、低压 高空中的风水平气压梯度力和地转偏向力与等压线平行 近地面的风水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力与等压线斜交“左右手法则”判断风向在等压线图上判断风向时，可用“左右手法则”，北半球用右手，南半球用左手。具体方法：“伸出右(左)手，手心向上，让四指指向水平气压梯度力的方向，拇指指向就是气流偏转方向。”高空的风向与水平气压梯度力方向垂直；近地面的风向与水平气压梯度力方向成一锐角。如下图：2下图示意某一等高面。M、N 为等压线，其气压值分别为 PM、PN，M、N 之间的气压梯度相同。是只考虑水平受力，不计空气垂直运动时，O 点空气运动的可能方向。读图，回答(1)(2)题。(1)若此图表示北半球，
12、PMPN，则 O 点风向为()A或 B或 C或 D或(2)若此图表示高空等高面，PM PN，则 O 点风向应考虑两种情况，近地面为，高空由于忽略摩擦力的作用，向右偏转至与等压线平行，即。第(2)题，高空空气不考虑摩擦力，所以风向应与等压线平行。由于不确定此图所在半球，所以在北半球高空应为，在南半球高空应为。核 心 素 养 深 拓 展 地理实践力模拟热力环流请用以下材料模拟大气热力环流，长方形废弃纸盒(长 100 cm，宽 30 cm，高 40 cm)、蚊香、冰块、火柴等。实验步骤：1将长方形废弃纸盒(长 100 cm，宽 30 cm，高 40 cm)，正面去掉，留下其他 5 个面，横放在桌上，
13、让盒子开口的那面，正对观察者。2关上门和窗，在纸盒内一端放入点燃的蚊香，另一端放上冰块。3观察蚊香烟雾的上升、沿纸盒内顶面的运动。观察烟雾在玻璃缸内如何飘动，请画出烟雾飘动的简图。由此试验可以得出什么结论？提示：结论：冷热不均是引起大气运动的根本原因。素养立意 本实验通过模拟热力环流的形成，主要考查学生的动手实践能力，体现了地理学科的地理实践力。点燃的蚊香温度高，相当于地面受热；冰块温度低，相当于地面冷却。地面的冷热不均形成了热力环流。当 堂 达 标 提 素 养 题组 1 热力环流下图为我国某节能房屋示意图，该房屋在不同季节的白天与夜晚通过开闭某些隔断或窗户实现室内外冷暖空气的交换，从而达到节
14、能的目的。读图，回答 12 题。1(生活中的地理)图中表示的是()A冬季白天 B冬季夜晚C夏季白天D夏季夜晚2(生活中的地理)关于该图的说法，不正确的是()A充分利用了热力环流的原理B打开重质墙体的隔断有利于空气的净化C充分利用了温室效应的原理D关闭玻璃盖板和窗户有利于热量的保存1A 2.B 第 1 题，读图可知，室内空气下沉，温度较低；冷空气进入空气间层后被加热，上升后进入室内，形成局部热力环流，不断地向室内输入热空气，使得室内增温，故该图表示的最可能是冬季；结合题意可知，该房屋是节能房，故最可能利用太阳能供暖，该图表示的是冬季白天。第 2 题，结合上题可知，该节能房充分利用了热力环流原理和
15、温室效应原理；读图可知，关闭玻璃盖板和窗户有利于热量的保存，而打开重质墙体的隔断是为了使室内空气与空气间层空气循环，有保温作用，如果要净化空气，还需要打开窗户。下图为对流层大气某要素等值面垂直分布图。据此回答 34 题。3若 a、b、c、d、e 为不同温度值，则气压值的大小比较正确的是()A甲乙丙丁B乙甲丁丙C甲乙丁丙D乙甲丙丁4若 a、b、c、d、e 为不同气压值，则甲、乙、丙、丁四地的气流运动方向是()A甲乙丁丙甲B丁丙甲乙丁C乙甲丙丁D乙甲丙丁乙3C 4.D 第 3 题，若 a、b、c、d、e 为不同温度值，根据气温垂直分布规律可知气温是 abcde，由此可知乙地气温高、气压低，甲地气温
16、低、气压高，结合热力环流原理可知四地气压值大小为甲乙丁丙。第 4 题，若 a、b、c、d、e 为不同气压值，则乙地为高压，甲地为低压，根据热力环流原理可知四地气流运动方向为乙甲丙丁乙。题组 2 大气的水平运动风下图为某气象科学家绘制的局部地区某时气压分布图(单位：hPa)。读图，回答 56 题。5图中风速最大的点为()A甲 B乙 C丙 D丁6甲、乙、丙、丁四点的风向依次是()A西北、东北、东南、西北B东南、西南、东南、西南C西北、东北、西北、东南D东南、西南、东南、西北5A 6.A 第 5 题，从图中可以看出，甲处附近的等压线最密集，水平气压梯度力最大，因而风速最大。第 6 题，分别过甲、乙、丙、丁四点作垂直于四点切线的垂线，以垂线为基准北半球向右偏、南半球向左偏 3045角，即为风向。点击右图进入 课 时 分 层 作 业 Thank you for watching!
