中图版 (2019)必修 第一册第三节 大气受热过程与热力环流第二课时学案

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第二课时　热力环流与大气运动 课程标准学业质量标准核心素养运用示意图等，说明热力环流原理，并解释相关现象。水平1：通过资料归纳大气运动的基本形式、热力环流形成的原因。水平2：能够根据示意图说明热力环流形成的基本过程，认识地面温压的基本关系。水平3：能够通过图表等资料，解释常见热力环流形成的原因。水平4：能够运用热力环流解释相关地理现象；能够根据等压面图判读热力环流。人地协调观：探讨城市热岛效应与人类活动的关系。综合思维：分析气温、气压的关系，影响气温、气压的因素。地理实践力：能够利用热力环流原理指导生产、生活实践。热力环流1．概念：由地面冷热不均引起的大气运动。2．过程3．图示1．判断正误。(1)热力环流是大气运动最简单的形式。(√)(2)近地面热形成低气压，高空为高气压，气压自近地面向高空降低。(√)2．近地面因温度高低形成的气压是(　　)A．高温形成高气压，低温形成低气压B．高温形成低气压，低温形成高气压C．高低温都形成高气压D．高低温都形成低气压答案　B解析　近地面温度高会导致大气膨胀上升，形成低气压；温度低会使空气收缩下沉，形成高气压。3．滑翔伞本身毫无任何动力，它之所以能够飞行，除了伞衣充满空气后显出特殊的形状外(飞行翼)，全靠飞行员控制，结合大气的种种特性(空气动力)飞行。山坡气流与热力气流哪个更适宜滑翔伞水平滑翔？提示　山坡气流沿着山坡地势升降，与地势起伏基本一致，可以在滑翔伞无滑翔员引领时安全飞行，所以山坡气流利于水平滑翔。热力气流自地面上升运动为主，可以使得滑翔伞上升，但是直线上升存在着安全上的风险，故热力气流不适宜水平滑翔。 任务探究　热力环流的形成  孔明灯(见下图)又叫天灯，相传是由三国时期的诸葛亮发明的。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，其后果然脱险，于是后世就称这种灯笼为孔明灯。据此探究下列问题：(1)诸葛孔明发明的天灯是怎么升空的？(2)孔明灯里面蕴涵着什么样的大气原理？(3)判断下图可体现孔明灯上天位置的点，比较A、B、C、D四点的气压大小，将四点按气压由高到低的顺序排序。用箭头表示大气运动方向。[成果展示]　(1)孔明灯里的空气受热后膨胀上升。(2)热力环流。(3)D处。PA＞PD＞PC＞PB。1．热力环流的形成过程2．热力环流中三个关系的判读方法(1)气温与气压的关系：近地面气温高，空气膨胀上升，形成低压，高空形成高压；近地面气温低，空气冷却下沉，形成高压，高空形成低压。如上图中甲、乙、丙三地所示。(2)风与气压的关系：水平方向上，风总是从高压吹向低压。如上图中①②③④所示。(3)等压面的凸凹与气压高低的关系：等压面凸向高处的为高压，凹向低处的为低压，可形象记忆为“高凸低凹”(如下图所示)。3．等压面图的判读(1)比较气压大小垂直方向上，海拔越高，气压越低，如a处气压高于c处。同一水平面上，等压面向上弯曲，气压高，如图中a处；等压面向下弯曲，气压低，如图中b处。近地面和高空的气压分布状况相反，近地面为高压，则高空为低压，图中a处气压高于b处，甲处气压低于乙处。(2)判断气流运动方向水平方向上，气流总是由高压流向低压。垂直方向上，近地面气压高，为下沉气流；近地面气压低，为上升气流。(3)比较近地面气温高低近地面气压高，气温低；近地面气压低，气温高。(4)判断下垫面的性质(5)判断近地面天气状况和气温日较差近地面低压，上升气流，多阴雨天气，气温日较差较小。近地面高压，下沉气流，多晴朗天气，气温日较差较大。　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 读热力环流示意图，回答(1)～(2)题。(1)图中①②③④四点的气压大小比较，正确的是(　　)A．①>②    B．①>③  C．①>④    D．②>③(2)图中①②③④四点的空气运动方向，正确的是(　　)A．②→①    B．①→④  C．③→④    D．③→② 科学思维热力环流图中气压和空气运动方向的分析思路第(1)题，①②位于同一垂直方向上，海拔越高，气压越低，故①气压低于②；①位于③所在等压面的上方，故①气压低于③；①位于④所在等压面的上方，故①气压低于④；②位于③所在等压面的下方，故②气压高于③。第(2)题，据气压分布可知，空气运动方向为②→③→④→①→②。  [答案]　(1)D　(2)C　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　提升运用能力读某地高空等压面示意图，完成1～2题。1．关于图中a、b、c、d四点气压的比较，正确的是(　　)A．Pa＜Pb    B．Pa＝PcC．Pb＝Pd    D．Pd<Pc答案　C解析　读图可知，b点海拔高于a点，故Pa＞Pb；c点海拔高于d点，故Pd＞Pc；b、d两点位于同一等压面上，气压相等；Pa＞Pc。2．关于图中甲、乙两地的比较(P为气压，T为气温)，正确的是(　　)①P甲＜P乙　②P甲＞P乙　③T甲＜T乙　④T甲＞T乙A．①③    B．②④C．②③    D．①④答案　D解析　结合上题分析可知，Pa＞Pc，近地面气压分布和高空气压分布相反，故P甲＜P乙；近地面受冷形成高压，受热形成低压，故T甲＞T乙。任务探究　常见热力环流夜雨寄北李商隐君问归期未有期，巴山夜雨涨秋池。何当共剪西窗烛，却话巴山夜雨时。据此探究下列问题：(1)诗中的巴山指我国什么地区？(2)产生夜雨的原因主要是什么？[成果展示]　(1)巴山泛指四川、重庆地区。(2)受山谷风的影响，山谷夜晚多上升气流。1．海陆风(1)形成：海陆热力性质差异，白天陆地增温快，海洋增温慢，陆地气温高于海洋，陆地气压低于海洋，风由海洋吹向陆地；夜晚陆地降温快，海洋降温慢，陆地气温低于海洋，陆地气压高于海洋，风由陆地吹向海洋。(2)影响：调节滨海地区气候，降低气温日较差。 2．城市风(1)形成：城市人口、产业集中，排放热量多；城市建筑物增多，增温快；城市形成上升气流。(2)影响：可能加大城市环境污染，有利于城市局部气候的改善；造成城市降水比郊区多，形成城市雨岛效应。3．山谷风(1)形成：白天，山坡增温快，空气沿山坡爬升；夜晚，山坡降温快，空气沿山坡下降。(2)影响：山谷或盆地地区多夜雨。　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　海子写过一首诗《面朝大海，春暖花开》，现在影视剧中往往让女主角面朝大海，在海风吹拂下让头发向后飘逸以反映女主角的快乐心情。甲、乙两图分别是“北半球某滨海地区海陆环流图”和“气温变化特征图”，读图回答(1)～(2)题。(1)甲图中①②③④四处气温最高的是(　　)A．①处    B．②处C．③处    D．④处(2)为了完成女主角头发向后飘逸的场景，如果你是导演，你会选择什么时间段完成拍摄(　　)A．16时至次日8时    B．8时至16时C．18时至次日6时    D．6时至18时 科学思维温压关系的分析思路第(1)题，①④两地分别位于近洋面与近地面，温度应高于高空的②③两地；由此时的海陆环流图得出④处气温高于①处。第(2)题，面向大海，海风吹拂下让头发后飘，说明近地面此时盛行由海洋吹向陆地的风，即海洋气温要低于陆地，依据图中海洋和陆地气温曲线可判断，一天中大约8时至16时陆地气温高于海洋。   [答案]　(1)D　(2)B 　　提升运用能力由于城市人口集中，工业发达，释放出大量的人为热，导致城市气温高于郊区，从而引起城市和郊区之间的小型热力环流，称之为城市风。读图回答1～3题。1．如果要在图中布局化工厂，为了减少城市风对市区空气的污染，应选择(　　)A．甲    B．乙  C．丙    D．丁答案　C解析　工厂应布局在城市热力环流圈外侧。2．根据城市风的原理，今后城市造林的重点应该在(　　)A．市区    B．郊区  C．远郊    D．农村答案　B解析　在郊区植树造林，通过城郊热力环流，利于改善城市环境质量。3．最容易形成局部降水的点是图中的(　　)A．丙地    B．丁地  C．甲地    D．乙地答案　C解析　受热力环流的影响，城市盛行上升气流，易产生降水。 图表问题巧点拨[教材第49页“读图”]点拨　空气符合一般热胀冷缩的物理特征。近地面大气温度高，气体膨胀，单位体积内空气质点数少，对其下底面压力小，气压较低；反之则为高气压。答案　近地面气温高，近地面大气膨胀上升，气压较低；近地面气温低，近地面大气收缩下沉，气压较高。 地理实践深探索方向与建议1．在校园找出因热力性质差异造成的气温差异。2．用气温计测量学校所在城市(或城市环境)、郊区(或郊区环境)气温，感受城市热岛效应。3．利用长方形玻璃缸、胶合板、一盆热水、一盆冰块、一束香、火柴等模拟热力环流。展示与评价略。　　时间：45分钟　　　满分：100分探究点题号热力环流的形成1、2、3、7、8、9、10、13常见热力环流4、5、6、11、12、14一、选择题(共12小题，每小题4分，共48分。每小题只有一个选项符合题目要求)读热力环流示意图，完成1～3题。1．大气运动的能量来源是(　　)A．地面辐射    B．大气辐射C．太阳辐射    D．大气逆辐射答案　C解析　太阳辐射在地表的分布不均而导致的高低纬度之间的热量差异，它是导致大气运动的根本原因，故大气运动的能量来源为太阳辐射。2．图中①②③④处，气压最高的是(　　)A．①处    B．②处  C．③处    D．④处答案　B解析　根据气压分布的一般规律：垂直方向上，越往高空气压越低；同一水平面上，气流由高压吹向低压，故判断气压最高的是近地面的②处。3．图中①②③④处中，气温最高的是(　　)A．①处    B．②处  C．③处    D．④处答案　A解析　热力环流中气温分布的一般规律：垂直方向上，越往高空气温越低；近地面气温高盛行上升气流，故判断①处气温最高。下图中甲图表示某海滨地区海洋与陆地表面气温日变化，乙图表示同一海滨地区海陆之间气流运动特征。据此回答4～6题。4．由图甲判断海上最高气温出现的时刻是(　　)A．①    B．②  C．③    D．④答案　D解析　受海陆热力性质差异的影响，海洋的昼夜温差小。读图可知，虚线昼夜温差小，为海洋昼夜温度变化曲线，故海上气温最高出现在④时刻。5．由甲图可知乙图出现时间约为(　　)A．白天    B．夜晚  C．早晨    D．傍晚答案　A解析　当陆地温度高于海洋时，形成图乙所示的海风；结合甲图可知，实线为陆地气温变化曲线，虚线为海洋气温变化曲线，陆地温度高于海洋的时间大约为8时到16时，是白天。6．图乙中的风向在一天之内会随着时间发生改变，原因是(　　)A．地球公转的影响    B．海陆受热不均的影响C．地球自转的影响    D．受地形条件的影响答案　B解析　受海陆热力性质差异的影响，白天吹海风，夜晚吹陆风。读某校学生设计的模拟实验，完成7～8题。7．电炉通电一段时间后(　　)①纸条M下降　②纸条N上升　③纸条M右偏　④纸条N左偏A．①②    B．①③  C．②④    D．③④答案　D解析　电炉通电一段时间后，气温升高，气流上升，底部形成低压，上空形成高压；冰块气温低，气流下沉，底部形成高压，上空形成低压；在箱内底部空气从冰块流向电炉，上空空气从电炉流向冰块，形成热力环流，所以纸条M向右偏，纸条N向左偏，③④正确。8．该实验模拟的是(　　)A．大气的温室效应    B．大气垂直运动C．大气的热力环流    D．大气水平运动答案　C解析　根据上题解析可知，该实验模拟的是大气的热力环流。热力环流是大气运动最简单的形式。据此回答9～10题。9．地面上不同地区的热量差异会引起空气流动。下面示意图中符合热力环流原理的是(　　)答案　B解析　热力环流主要是由地表冷热不均形成的，气温高，空气膨胀上升；气温低，空气收缩下沉，故D项错误。白天陆地增温快，空气上升，形成低压，海洋增温慢，空气下沉，形成高压，故A项错误。受热岛效应影响，近地面风一般由郊区吹向市区，故C项错误。夜晚山坡气温下降快，冷空气沿坡面流向谷底形成山风，而山谷中的空气被迫上升，故B项正确。10．市区和郊区之间形成热力环流的原因是(　　)①市区比郊区气温高　②郊区比市区气温高　③近地面气压市区比郊区高　④近地面气压市区比郊区低A．①③    B．①④  C．②③    D．②④答案　B解析　市区人口密集，生产、生活及交通排放大量的人为热，形成热岛，气流上升，近地面形成低压；郊区比市区气温低，气流下沉，形成高压，近地面气流由郊区流向市区。读某地近地面和高空四点气压图，完成11～12题。11．若近地面和高空四点构成热力环流，则流动方向为(　　)A．O→P→M→N→OB．P→O→M→N→PC．M→N→P→O→MD．N→M→O→P→N答案　A解析　水平方向上，气流总是由高压区流向低压区，则近地面由M流向N，高空由O流向P；依据热力环流图可判断，图中M、N为近地面两点，O、P为高空两点，且O、P分别对应位于N、M上空；M地气压高，说明是近地面气温较低处，气流由P下沉至M；则N为近地面气温较高处，气流上升至O。12．下面图中正确表示N地在垂直方向上等温面与等压面位置的是(　　)答案　A解析　图中显示N地为近地面热低压区，故气温高于两侧、气压低于两侧同一高度，则A项正确。二、综合题(共2小题，共52分)13．读等高面与等压面关系示意图，回答下列问题。(24分)(1)图中①～⑤处，气压最高的是________，气压最低的是________。(4分)(2)A、B两地受热的是________处，空气________；冷却的是________处，空气________。(8分)(3)用“→”画出图中的热力环流。(4分)(4)若该热力环流发生于城区与郊区之间，则A、B中代表城区的是________，说明判断依据。(6分)(5)若图中A处为海洋，B处为陆地，则该热力环流出现在________(白天或夜间)。(2分)答案　(1)④　⑤(2)B　膨胀上升　A　收缩下沉(3)画图略(其热力环流的画法应是近地面A→B，高空B→A，垂直方向A地下沉，B地上升)。(4)B　B地受热，空气上升，为市区。(5)白天解析　第(1)题，①②③位于同一等压面，气压相等；⑤处气压低于①；④处气压高于③。第(2)题，根据④⑤两处的气压差异，判断水平气流从④流向⑤，完成环流图，故A处盛行下沉气流，B处盛行上升气流，故受热处为B处，冷却处为A处。第(3)题，根据上题分析可知，近地面气流由A流向B，高空气流由④流向⑤，垂直方向气流由⑤流向A，由B流向④。第(4)题，根据前面两题分析，A处盛行下沉气流，为郊区；B处盛行上升气流，为城区。第(5)题，白天陆地气温较海洋高，故盛行上升气流。图中B处为陆地，盛行上升气流，可知该热力环流出现在白天。14．我国东南一滨海城市的高中地理兴趣小组开展了“海陆风现象及影响”小课题研究。甲图是学生绘制的该滨海城市的海陆气温日变化图；乙图是学生绘制的该地区海陆之间气流的运动状况图；丙图是该城市海陆风的天数统计图。请你根据所学知识，帮助他们完成这项研究。(28分)  (1)海陆风是沿海地区在一天之中，由于________的差异，风向以一天为周期，随昼夜更替而转换。它也是一种________，是最基本、最简单的大气运动形式之一。(4分)(2)比较图中A、B两处气温的关系________________，A处气压________B处，C处气压________D处。(6分)(3)图甲中代表陆地的序号是________；由图甲可推断，图乙中海风出现的时间约为________。(4分)A．18时～次日7时    B．4时～当日14时C．16时～次日8时    D．6时～当日18时(4)从图丙可知，一年中海陆风出现的天数，因季节而异，________(季节)最少。主要原因是什么？(4分)(5)简析海风对沿海城市大气环境的有利影响。(6分)(6)除海陆风外，典型的热力环流还有________________。(4分)答案　(1)海陆热力性质　热力环流(2)A地气温低于B地　高于　低于(3)①　D(4)冬季　冬季风强盛从而掩盖了海陆风。(5)海风从海上吹来，减缓城市热岛效应，增加空气湿度，改善城市的空气质量。(6)山谷风、城市风解析　第(1)题，海陆风是热力环流的一种表现形式，其成因为海陆热力性质差异引起的海陆受热差异。第(2)题，据海风可知，A气压高于B，因而A气温低于B，C气压低于D。第(3)题，海洋比热容大于陆地，因此其温度变化比陆地小，昼夜温差小，图中①为陆地，②为海洋。白天，陆地气温高，形成低压，吹海风。第(4)题，从图丙可以看出，一年中冬季海陆风出现次数最少，此时我国受强盛的冬季风影响，冬季风势力强，干扰了海陆风。第(5)题，海风来自温度较低的海洋，有助于降低城市温度，增加空气湿度，使大气污染物扩散，改善城市的空气质量。第(6)题，常见的热力环流主要是海陆风、山谷风、城市风。