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2019-2020年高中地理 第二章 第三節(jié) 大氣環(huán)境 第2課時學案 湘教版必修1 播放兩幅圖片,或者是微視頻。內(nèi)容是火鍋上空的水汽往上走;從冰箱里拿出來的冰塊,放在桌面上,水汽往桌下沉。通過對比,引導學生說出空氣受熱,氣體膨脹上升;空氣遇冷,氣體收縮下沉。進而引出本節(jié)課的內(nèi)容——熱力環(huán)流。 1.理解熱力環(huán)流的形成原理和大氣運動的根本原因。 2.運用各種示意圖,說明大氣運動狀況。理解大氣水平氣壓梯度力、地轉偏向力、近地面摩擦力對大氣水平運動的影響。 一、熱力環(huán)流(最基本的運動形式) 1.概念:由于地面①　　　　　而形成的空氣環(huán)流。 2.氣溫與氣壓關系(近地面):氣溫高→氣壓②　　　　,氣溫低→氣壓③　　　　。(高空與近地面氣壓狀況相反) 3.空氣的垂直運動:溫度高的地方氣流④　　　　　,溫度低的地方氣流⑤　　　　　?？諝獾拇怪边\動導致⑥　　　　　上的氣壓差。 4.空氣的水平運動:同一水平面上,大氣由⑦　　　　　的地方流向⑧　　　　　的地方。 5.常見的熱力環(huán)流 (1)小尺度:城市風、海陸風、山谷風。 (2)大尺度:季風環(huán)流,赤道低壓帶、極地高壓帶的形成。 二、大氣運動的基本原理 ⑨　　　　　→空氣的垂直運動→⑩　　　　　→水平氣壓梯度力(原動力)→空氣的　　　　　→風。 三、大氣的水平運動——風 1.水平氣壓梯度力:形成風的　　　　　原因,大小與氣壓梯度成　　　　　,方向　　　　　等壓線,由高壓區(qū)指向低壓區(qū)。 2.地轉偏向力:方向與物體的運動方向　　　,北半球向右偏,南半球向左偏。 3.摩擦力:方向與風向　　　　　,大小與距離地面高度成　　　　　,高空可忽略不計。 4.風向 (1)赤道:受水平氣壓梯度力(近地面有摩擦力)作用→風向　　　　等壓線。 (2)其他緯度 高空:受水平氣壓梯度力和地轉偏向力作用→風向平行于等壓線。 近地面:受水平氣壓梯度力、地轉偏向力和摩擦力作用→風向與等壓線斜交。 【答案】?、倮錈岵痪、诘汀、鄹摺、苌仙、菹鲁痢、尥凰矫妗、邭鈮焊摺、鄽鈮旱汀、崂錈岵痪、馔凰矫嫔系臍鈮翰睢∷竭\動　直接　正比　垂直于　垂直　相反　反比　垂直于 1.大氣運動的能量來源是什么?請簡述大氣運動的最簡單形式。 【提示】　大氣運動的能量來源于太陽輻射。大氣運動的最簡單形式是熱力環(huán)流,是由于地面冷熱不均而形成的空氣環(huán)流。 2.在等壓線圖上,該如何畫任一地點的風向? 【提示】　在等壓線圖上,任一地點風向的畫法如下:第一步,在等壓線圖中,按要求畫出過該點的切線并做垂直于切線的虛線,箭頭由高壓指向低壓,但并非一定指向低壓中心,用來表示水平氣壓梯度力的方向;第二步,確定南、北半球后,面向水平氣壓梯度力方向向左或向右偏轉30~45角,畫出實線箭頭,即過該點的風向。以北半球為例,如圖所示。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　讀圖,回答1~2題。 1.若該圖表示熱力環(huán)流,則甲、乙、丙、丁對應的等壓面分布(示意)正確的是(　　)。 A.甲　　　　B.乙　　　　C.丙　　　　D.丁 2.如果上圖表示青島沿海地區(qū),并且該地區(qū)此時吹海風,則能夠正確表示海風的箭頭是(　　)。 A.① B.② C.③ D.④ 【解析】　第1題,甲處盛行上升氣流,則與丁處相比較,丙處氣壓高,等壓面向上凸。第2題,海風應是近地面由海洋吹向陸地的風,箭頭④最符合題意。 【答案】　1.C　2.D 　　讀北半球等壓線的水平分布圖(單位:hPa),回答3~4題。 3.若該圖表示近地面的氣壓分布,則R地的風向是(　　)。 A.西北風 B.西南風 C.東北風 D.東南風 【解析】　R地的水平氣壓梯度力垂直于等壓線,由高壓指向低壓,再向右偏轉可知R地的風向為西南風。 【答案】　B 4.若該圖表示的是高空的氣壓分布,則R地的風向是(　　)。 A.西風 B.東風 C.南風 D.北風 【解析】　高空中風向與等壓線平行,R地為西風。 【答案】　A 探究一　熱力環(huán)流形成的原理 [互動探究]　結合教材圖2-29“冷熱不均引起的熱力環(huán)流”,分析熱力環(huán)流形成的過程。據(jù)此回答下列問題。 (1)在均質(zhì)地球狀態(tài)下,垂直氣壓分布有何特點? (2)A(受熱)、B(冷卻)、C(冷卻)三地受熱不均后,三地的大氣會發(fā)生什么變化? (3)三地近地面、高空的空氣密度分別有什么變化? (4)此時,同一水平面上(近地面、高空)的空氣密度是否相同? (5)這種差異會導致氣壓如何變化?進而導致空氣如何流動? (6)此時,等壓面產(chǎn)生了什么變化?等壓面凹凸有何規(guī)律? 【答案】　(1)隨高度的增加而遞減,等壓面呈水平平行狀態(tài)。 (2)A地氣體膨脹上升,B、C兩地氣體收縮下沉(熱脹冷縮)→空氣產(chǎn)生垂直運動,如圖。 (3)A地近地面空氣密度變小,高空空氣密度變大;B、C兩地近地面空氣密度變大,高空空氣密度變小。 (4)近地面,A地空氣密度降低,B、C兩地空氣密度升高;高空,A地空氣密度升高,B、C兩地空氣密度降低。 (5)A地近地面氣壓降低,高空氣壓升高;B、C兩地近地面氣壓升高,高空氣壓降低→空氣產(chǎn)生水平運動,風由高壓吹向低壓,如圖。 (6)A地高空和B、C地近地面等壓面向高處凸,A地近地面和B、C地高空等壓面向低處凹,如下圖。 等壓面凹凸的規(guī)律:高壓處等壓面向高處凸,低壓處等壓面向低處凹。 [歸納總結]　1.熱力環(huán)流的形成原理 熱力環(huán)流是由地面冷熱不均而形成的一種環(huán)流形式,結合等壓面示意圖對其形成過程分析如圖所示。 2.等壓面圖的判讀方法 ①無論是低空還是高空,高壓處等壓面都向上凸起,低壓處等壓面向下凹陷。 ②近地面受熱,氣流垂直上升,近地面形成低壓,如A;近地面冷卻,空氣收縮下沉,近地面形成高壓,如B、C,即PB>PA,PC>PA。③水平氣流由高壓區(qū)流向低壓區(qū),如B→A,E→F。④同一地點不同海拔上,海拔越高,氣壓越低,如PA>PE。⑤圖中高低壓水平方向比較,如氣壓數(shù)值上PB>PA>PE>PF。⑥結合以上分析,A、B、E、F四點氣壓值從大到小的排序是B>A>E>F。 探究二　大氣的水平運動 [互動探究]　讀教材圖2-31及閱讀材料,回答下列問題。 (1)若只考慮水平氣壓梯度力,風向和等壓線有什么關系?試說明水平氣壓梯度力對風向的影響。 (2)高層大氣風向受哪幾個力的影響?這幾個影響的力在均質(zhì)氣壓場情況下,隨風向的轉變有何變化?最終風向和等壓線形成什么關系? (3)圖中近地面風向受哪幾個力的影響?各自方向有何特點?與高層大氣風向對比,在兩種受力情況下,風向有何異同?并總結摩擦力對風的影響。 【答案】　(1)風向和等壓線垂直,由高壓指向低壓。水平氣壓梯度力使風沿垂直于等壓線的方向,由高壓吹向低壓。 (2)水平氣壓梯度力和地轉偏向力。水平氣壓梯度力方向不變,始終垂直于等壓線,從高壓指向低壓;地轉偏向力方向改變,但始終垂直于風向。最終水平氣壓梯度力和地轉偏向力大小相等、方向相反,風向和等壓線平行。 (3)水平氣壓梯度力、地轉偏向力和摩擦力。水平氣壓梯度力垂直于等壓線,從高壓指向低壓;地轉偏向力垂直于風向;摩擦力和風向相反。在兩種受力情況下,風向都發(fā)生了偏轉。但高層大氣的風在只受水平氣壓梯度力和地轉偏向力作用的情況下,最終風向和等壓線平行;而近地面的風在添加了摩擦力的情況下,最終風向和等壓線斜交。說明摩擦力會降低風速,改變風向。 [歸納總結]　列表比較不同狀況下的風向 風的 類型 作用力 名稱 方向 受力作用分析 風向 理想狀 態(tài)的風 (赤道 地區(qū)) 水平氣 壓梯度 力 垂直于等壓線,由高壓指向低壓 受一個力作用 (水平氣壓梯度力) 垂直于等壓線,由高壓指向低壓(與水平氣壓梯度力的方向一致) 高空 的風 水平氣 壓梯度 力 垂直于等壓線,由高壓指向低壓 受兩個力作用 (水平氣壓梯度 力+地轉偏向力) 風向平行于等壓線(與水平氣壓梯度力垂直,北半球向右偏,南半球向左偏) 地轉偏 向力 垂直于風向,北半球向右偏,南半球向左偏 續(xù)表 風的 類型 作用力 名稱 方向 受力作用分析 風向 近地面 的風 水平氣 壓梯度 力 垂直于等壓線,由高壓指向低壓 風向斜穿等壓線(與水平氣壓梯度力斜交,北半球向右偏,南半球向左偏) 地轉偏 向力 垂直于風向,北半球向右偏,南半球向左偏 摩擦力 與風向相反 　　讀北半球某地近地面等壓線分布示意圖,回答1~2題。 1.①處的風向不可能為(　　)。 A.南風 B.西風 C.西南風 D.東北風 2.下列關于圖中①②兩處的敘述,正確的是(　　)。 A.②處的風速比①處大,因其等壓線較①處密集 B.①處的風速較大,因水平氣壓梯度力較大 C.①處的氣壓值高于②處 D.①處大氣運動時,地面的摩擦力比②處大 【解析】　第1題,①處一般情況下應為西南風;但當該地地面摩擦力很小時,風向可能與等壓線接近平行,成為西風;當該地位于赤道附近,幾乎不受地轉偏向力影響時,風向幾乎與等壓線垂直,成為偏南風。因此,只有東北風不可能為①處的風向。第2題,①②兩處等壓線疏密不一,②處較密集,表明單位距離氣壓梯度大,水平氣壓梯度力大,因此風速大;地面的摩擦力大小與地面狀況密切相關。 【答案】　1.D　2.A 3.讀某區(qū)域等高面與等壓面關系示意圖,回答下列問題。 (1)圖中①至⑤點,氣壓最高的是　　　　,氣壓最低的是　　　　。 (2)在圖中用“→”畫出熱力環(huán)流。 (3)若圖示區(qū)域熱力環(huán)流為白天的海陸風,則A、B兩地為陸地的是　　　　,當?shù)卮怠　　　★L。 (4)如果A、B兩地之間的溫差加大,則該區(qū)域的熱力環(huán)流勢力將　　　(增強、減弱)。 (5)如果該地位于北半球,A地位于B地的正西方,則A、B兩地之間的風向為　　　　。 【解析】　第(1)題,④點位于等壓面以下,氣壓最高;⑤點位于等壓面以上,氣壓最低。第(2)題,根據(jù)高空等壓面可知,A地氣壓比B地氣壓高,故熱力環(huán)流為A→B→④→⑤→A。第(3)題,白天陸地氣溫較高,氣壓較低,故B為陸地,A為海洋,風從海洋吹向陸地。第(4)題,A、B兩地之間的溫差越大,氣壓差越大,熱力環(huán)流勢力越大。第(5)題,北半球風向向右偏,由此可知,A、B兩地之間的風向為西北風。 【答案】　(1)④?、? (2)圖略(A→B→④→⑤→A)。 (3)B地　海 (4)增強 (5)西北風 【答案】?、偈軣帷、诶鋮s?、鬯? 一、選擇題 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　某學校地理興趣小組設計并進行了如下實驗。據(jù)此回答1~2題。 1.該實驗的主要目的是測試(　　)。 A.溫室效應　　　　　　　 B.熱力環(huán)流 C.海陸熱力差異 D.風的形成 2.下列地理現(xiàn)象的成因與該實驗原理相同的是(　　)。 【解析】　第1題,從圖中可以看出,沙石的晝夜溫差遠大于水的晝夜溫差,體現(xiàn)了海陸(下墊面)熱力差異。第2題,圖A表示海陸間水循環(huán);圖B表示鋒面天氣;圖C表示海陸風(或季風),其形成與海陸熱力差異有關;圖D表示地形雨。 【答案】　1.C　2.C 　　讀阿根廷某城市1月份某日22時等溫線分布圖,回答3~4題。 3.據(jù)觀測發(fā)現(xiàn),一條源自山區(qū)的寬闊河流穿城而過,河流兩岸氣溫較低。由圖可知,該河在城區(qū)的走向大致是(　　)。 A.東西走向 B.南北走向 C.西北—東南走向 D.東北—西南走向 4.下面四圖中與M、P、N一線上空等壓面的剖面線相符合的示意圖是(　　)。 A.①　　　　 B.②　　　　 C.③　　　　 D.④ 【解析】　第3題,根據(jù)等值線的“凸高為低”規(guī)律,河流兩岸氣溫較低,說明河流流經(jīng)的地方等溫線向高值凸起,該河流大致是南北走向。第4題,P地溫度高,氣壓低,高空與近地面氣壓狀況相反。 【答案】　3.B　4.C 　　讀吉林省東部山區(qū)P村莊在某時刻等壓面示意圖,回答5~6題。 5.2014年12月15日,人們在清晨發(fā)現(xiàn)整個村莊彌漫在濃密的煙塵之中。下列關于這種現(xiàn)象成因的說法,正確的是(　　)。 A.冬季燃煤取暖釋放的煙塵較多 B.村民做早飯釋放大量煙塵 C.谷地地形易形成逆溫現(xiàn)象,煙塵不易擴散 D.此時盛行山風,山坡易形成地形雨,多云霧 6.下列關于圖中時刻的敘述,正確的是(　　)。 ①圖中等壓面一般出現(xiàn)在夜晚　②圖中等壓面一般出現(xiàn)在白天?、鄞藭r吹山風?、艽藭r吹谷風 A.①③ B.①④ C.②③ D.②④ 【解析】　第5題,讀圖可知,整個村莊彌漫在濃密的煙塵之中,表示空氣流動不暢通,有可能受地形的影響而出現(xiàn)逆溫現(xiàn)象。第6題,同一水平面上,山谷的氣壓高于山坡的氣壓,風從山谷吹向山坡,為谷風,且谷風一般出現(xiàn)在白天。 【答案】　5.C　6.D 二、綜合題 7.讀風的形成示意圖,回答下列問題。 (1)該圖表示　　　　(近地面或高空)風向圖,判斷的依據(jù)是　　　　　　　　　　　　　。 (2)此風形成于　　　　半球,判斷理由是　。 (3)圖中的a表示　　　　　　　　,b表示　　　　,c表示　　　　,d表示　　　　　　。 (4)圖中a的特征是什么?c的特征是什么? (5)圖中A、B兩地中,風速較大的是　　　　地,原因是　　　　　　　　　。 【解析】　由圖可知,a垂直于等壓線,并由高壓指向低壓,應為水平氣壓梯度力,進而推斷b為風向;c與風向垂直,應為地轉偏向力;d與b風向相反,因此d應為摩擦力。由于B處等壓線較密集,故風力較大。 【答案】　(1)近地面　風向與等壓線斜交 (2)北　地轉偏向力向右偏 (3)水平氣壓梯度力　風向　地轉偏向力　摩擦力 (4)與等壓線垂直,由高壓指向低壓,決定風的大小與趨向。方向與風向垂直,北半球向右偏,南半球向左偏。 (5)B　等壓線較A處密集,水平氣壓梯度力較A處大 　　相傳,天燈(孔明燈)具有神奇的功效,只要人們將心愿寫在天燈上,隨著天燈冉冉升起,人們凝視星空便能實現(xiàn)心中美好的愿望。圖甲為燃放天燈的原理圖,圖乙為北半球某區(qū)域等壓線(單位:hPa)圖。讀圖,回答8~9題。 8.下面四幅圖能夠正確示意孔明燈點燃時燈內(nèi)產(chǎn)生的空氣環(huán)流狀況的是(　　)。 9.在圖乙中的a、b、c、d四地燃放孔明燈,飛得最高的與飛得最遠的分別是(　　)。 A.a地、b地 B.b地、c地 C.b地、d地 D.a地、c地 【解析】　第8題,孔明燈底部點火以后,內(nèi)部中間的空氣受熱膨脹上升,內(nèi)部兩側的空氣則沿燈壁下沉,形成熱力環(huán)流。第9題,b地為低壓中心,盛行上升氣流,故在b地會上升得最高;而d地等壓線最密集,水平氣壓梯度力最大,風速最大,故在d地會飛得最遠。 【答案】　8.B　9.C 10.閱讀圖文材料,回答下列問題。 材料一　風能是炙手可熱的綠色能源,但越來越多的研究表明,全球變暖可能正一點一點地“侵蝕”著這個能源“新星”。國家氣候中心的一項最新研究顯示:近50年來,我國大部分地區(qū)的風速越來越慢——也就是說,風變小了。 材料二　某海岸附近的等壓面示意圖 (1)當發(fā)生材料二中圖示情況時,應出現(xiàn)于下圖中的　　　(時段)。 (2)“近50年來,我國大部分地區(qū)的風速越來越慢——也就是說,風變小了”,若材料二圖示為我國現(xiàn)在的等壓面示意圖,則圖中a、b兩地之間等壓面的彎曲程度應該比50年前　　　　(變大或變小)。 (3)試在材料二圖中畫出此時的熱力環(huán)流方向。 (4)下圖為材料二圖示地區(qū)的水平氣壓分布圖,圖中箭頭表示所處位置的最終風向。 ①該圖所示地區(qū)位于(　　)。 A.北半球　B.南半球　C.東半球　D.西半球 ②在圖中箭頭處畫出風所受的力,用f1表示水平氣壓梯度力,f2表示地轉偏向力,f3表示摩擦力。 【解析】　第(1)題,本題考查的是海陸風,氣溫低的時候,氣壓高,氣流是由高壓區(qū)流向低壓區(qū)。第(2)題,溫差變小,氣壓差也會變小。第(3)題,由于風向總的來說是由b處指向a處的,說明b處的氣壓高于a處,高壓區(qū)氣流垂直下沉,低壓區(qū)氣流垂直上升;水平方向上氣流由高壓區(qū)流向低壓區(qū)。第(4)題,按照水平氣壓梯度力由高壓指向低壓,并垂直于等壓線;地轉偏向力垂直于風向,北半球向右偏;摩擦力方向與風向相反來作圖。 【答案】　(1)8~16時 (2)變小 (3)如下圖。 (4)①A?、谌缦聢D。 11.讀華北地區(qū)某城市2013年10月13日20時的氣溫(單位:℃)實況圖,回答下列問題。 (1)此圖反映了城市所具有的　　　　　效應。在這種效應的作用下,如不考慮其他因素,當晚,城郊之間的風向應該是　　　　　。 (2)形成此圖所示效應的主要原因是(　　)。 A.城市生產(chǎn)和生活活動釋放大量的熱量 B.城市建筑對太陽輻射的反射率大 C.城市高層建筑的不斷增多 D.城市上空云量少,對太陽輻射的削弱作用小 (3)一般而言,城區(qū)的降水概率　　　　　(大于或小于)郊區(qū),主要是因為　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)在下圖中畫出城區(qū)和郊區(qū)近地面和高空的等壓面及等溫面示意圖。 (5)圖中甲地能否建水泥廠?試分析其原因。 【解析】　本題以某城市等溫線分布圖為切入點,考查熱力環(huán)流的成因及其影響。第(1)題,城區(qū)氣溫高,而郊區(qū)氣溫低,反映了城市具有的熱島效應。第(2)題,形成城市熱島效應的主要原因是城市生產(chǎn)和生活活動釋放大量的熱量。第(3)題,由于城區(qū)空氣對流上升運動強烈及煙塵多,導致城區(qū)降水幾率大于郊區(qū)。第(4)題,近地面,城區(qū)等壓面向近地面彎曲,等溫面向高空凸出,郊區(qū)相反。高空,城區(qū)等壓面、等溫面都向高空凸出;郊區(qū)等壓面、等溫面都向近地面彎曲。第(5)題,主要考慮當?shù)厥⑿酗L向及城郊熱力環(huán)流的影響。 【答案】　(1)熱島　由郊區(qū)吹向城區(qū) (2)A (3)大于　城區(qū)空氣對流上升運動強烈,水汽容易凝結,城區(qū)凝結核多 (4)略。 (5)不能。該地冬季盛行西北風,甲地位于盛行風的上風向;甲地離市區(qū)太近,在城郊熱力環(huán)流圈內(nèi),水泥廠的粉塵和污染氣體會流向市區(qū)。