中图版 (2019)必修 第一册第二单元 自然地理要素及现象第三节 大气受热过程与热力环流说课课件ppt

这是一份中图版 (2019)必修 第一册第二单元 自然地理要素及现象第三节 大气受热过程与热力环流说课课件ppt，共60页。PPT课件主要包含了冷热不均，受热均匀，受热膨胀上升，高压区，低压区，热力环流，水平气压梯度，地面受热不均，水平气压梯度力，太阳辐射等内容，欢迎下载使用。
课标要求　　　 　　　 　　　　　素养目标
课前 必备知识·自主夯实
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，就制成会飘浮的纸灯笼，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。
分析诸葛孔明发明的如此简陋的设施是怎么升空的呢？孔明灯里蕴含着什么样的大气原理呢？提示：孔明灯里的空气受热后膨胀上升。热力环流。
【 基 础 清 单 】一、热力环流1．概念：由于地面__________引起的大气运动，它是大气运动最简单的形式。 2．形成过程：
①当地面____________时，空气没有垂直方向的升降运动。(如图a)②当A地受热多，B、C两地受热少时，A地近地面空气就会____________，到上空聚积，使上空空气密度增大，形成__________；B、C两地近地面空气就会因____________而收缩下沉，使其上空空气密度减小，形成__________。于是，在上空，空气便从气压高的A地上空向气压低的B、C两地扩散。(如图b)
③在近地面，A地空气上升向外流出后，空气密度减小，形成__________；B、C两地因有下沉气流，空气密度增大，形成__________。于是，近地面的空气从B、C两地流回A地，以补充A地上升的空气，从而形成__________。(如图c)[小提醒]①垂直方向上的气压值总是近地面大于高空，同一水平面上的气压值是高压大于低压。②气流的垂直运动是由近地面冷热不均引起的，而水平运动是由同一水平面上的气压差异引起的。
3．高空中的风和近地面的风比较
[小提醒]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。
【 名 师 助 学 】小技巧：热力环流中的“一”和“四”“一个关键”——确定近地面两地区的冷热。“四个步骤”——①热上升、冷下沉：近地面受热，空气上升；近地面冷却，空气下沉。②热低压、冷高压：近地面热的地方形成低压，冷的地方形成高压。③近地面和高空气压性质相反：近地面为高空，其高空为低压；近地面为低压，其高空为高压。④水平气流：由高压流向低压。
想一想1：室内空调多布置在高处，而暖气片则在低处，你知道这是为什么吗？【答案】热空气密度小，易向上流动，促进房间内空气流通，使房间气温升高。冷空气密度大，易向下流动，使室内热空气相对向上升浮，空气的自然循环会使室内温度均衡。
小技巧：受热不均的原因分析①纬度位置：热量从低纬度地区向高纬度地区递减。②海陆位置：海陆升温和降温速度存在差异。③地形：山地阳坡和阴坡的差异。
想一想2：水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力各有什么特征？【答案】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反。
想一想3：城市热岛效应的成因有哪些？【答案】城市中的工厂、交通工具、家庭炉灶及空调等排放大量热量；城市中的建筑物对太阳辐射的吸收强；城市中的水面、绿地少；城市建筑物密集，热量不易散失。
新视野：城市居民生活、工业与交通工具释放大量人为热，导致城区气温高于郊区。城区空气膨胀上升，形成降雨，使城区降水多于郊区，形成“雨岛效应”。
下图为“热力环流示意图”，图中S线代表地球表面。读图，回答第1～2题。
1．图中E、F、G、H四地中，气压最高的是(　　)A．EB．FC．GD．H2．关于图示情况叙述正确的是(　　)A．图中H处的气温最高B．图中H处的气压最低C．G处的天气一般为阴雨天D．H处的气温日较差一般大于G处
【答案】1.C　2.A【解析】第1题，气流下沉，近地面为高压，气流上升，近地面为低压；同一地点，海拔越高，气压越低；近地面与高空气压相反。第2题，气温高，气流上升，形成低气压；气流下沉，天气晴朗；气温日较差晴天较大，阴雨天较小。
3．关于气压、高度、气温三者关系的叙述，正确的是(　　)A．气压随高度的增加而增大B．在同一高度上，气温高则气压高C．在同一高度上，气温高则气压低D．空气总是由气压低的地方流向气压高的地方【答案】C【解析】气压随高度的增加而降低；同一高度上，气温越高，气压越低；同一高度上，气流由高压流向低压。
4．右图为“城市风原理逻辑图”，甲、乙、丙、丁分别表示热力环流的某个环节，数字序号为具体内容，下列组合最恰当的是(　　)①城市和郊区地面冷热不均　②空气垂直运动　③高空、近地面同一水平面气压差异　④空气水平运动A．甲—①，乙—④，丙—③，丁—②B．甲—①，乙—②，丙—③，丁—④C．甲—③，乙—②，丙—①，丁—④D．甲—②，乙—③，丙—①，丁—④
【答案】B【解析】由于不同地区间的冷热不均，首先引起空气垂直运动，使高空、近地面同一水平面上气压出现差异，气压差的存在进而引起水平运动，这样便形成了热力环流。
5．地面上不同地区的热量差异会引起空气流动。下列示意图中符合热力环流原理的是(　　)
【答案】B【解析】白天，陆地吸热快，空气上升形成低压，海边吹海风，由海洋吹向陆地，故A项错误。市区近地面应是出现上升气流，近地面空气流向市区，故C项错误。地面受热空气上升，形成低压；地面受冷形成高压，空气下沉，故D项错误。夜晚，山坡气温下降快，形成高压，空气由山坡流向谷底。
课堂 关键能力·探究提升
【 情 境 探 究 】材料一　电视剧《三国演义》中“火熄上方谷”讲述了这样一个故事：公元234年春，诸葛亮在上方谷设伏兵，安排大将魏延诱敌深入。当司马懿等人追进上方谷时，山上士兵即投下石块堵塞谷口，同时引燃谷内干柴。刹那间， 上方谷硝烟弥漫，火海一片。正当司马懿父子以为必死无疑时，天空竟然乌云密布，接着就下起大雨，司马懿感谢苍天保佑，趁机逃脱。诸葛亮叹道：“谋事在人，成事在天。”
材料二　下图为热力环流形成示意图。
(1)探究近地面气温与气压的关系。【答案】近地面气温高，形成低气压；近地面气温低，形成高气压。
(2)探究同一地区近地面气压与高空气压的关系。【答案】近地面气压与对应高空的气压状况相反。(3)气流是否总是从高气压区流向低气压区？【答案】不是。水平方向上的气流总是从高气压区流向低气压区，垂直方向上可能从低气压区流向高气压区。(4)探究“火熄上方谷”与热力环流的关系。【答案】引燃谷内干柴后，近地面气温升高，气流上升，空气上升过程中气温下降，水汽凝结而形成降水，降水浇灭山谷中的大火。
【整合提升】1．热力环流的形成原理
近地面冷热不均→气流的垂直运动(上升或下沉)→高空水平面气压差异→高空大气的水平运动→近地面水平气压差异→近地面大气的水平运动→形成高低空热力环流。如图所示：
2．常见热力环流形式(1)海陆风
(3)城市风市区人为热源多，气温高，气流膨胀上升，近地面形成低压，郊区气温低，气流冷却下沉，近地面形成高压，气流由郊区流向城市
①白天，沙漠增温快，温度高，形成低压；森林增温慢，温度低，形成高压；白天近地面大气由森林吹向沙漠。(如图a)②夜晚，沙漠降温快，温度低，形成高压；森林降温慢，温度高，形成低压；夜晚近地面大气由沙漠吹向森林。(如图b)
热力环流中等压面的判读技巧等压面是气压值相等的点组成的面(如图)，判读时需注意以下技巧：
(1)在同一地点不同海拔高度上，海拔越高，气压越低。如图PA＞PE。(2)在近地面，气温越高，气压越低；气温越低，气压越高。如图PA＜PB，PA＜PC。(3)同一水平面上，高压区等压面都向高空凸起，低压区等压面都向低空凹陷，即“凸高凹低”。(4)同一垂直方向上，近地面和高空的气压区类型相反，即近地面为高压，高空则为低压。
【 学 以 致 用 】[考向1：热力环流中的温压比较](2020年黑龙江鹤岗一中检测)下图为“某一高空等压面图”，该图气压变化是由热力原因导致。据此，完成第1～2题。
1．图中①、②、③、④四点中气压最高的是(　　)A．①B．②C．③D．④2．下列说法正确的是(　　)A．近地面水平大气由①流向③B．③处比①处气温高C．①处附近上空的空气做上升运动D．②处的气压大于④处的气压
【答案】1.C　2.C 【解析】第1题，等压面上的气压值相同，即②＝④，可以看出等压面②向上凸，说明②处气压比④处同海拔地方的气压高，则对应的地面，①是低压，③是高压；地面的气压大于其高空的气压，所以四个点的气压值由大到小是③>①>②＝④。第2题，近地面③是高压，①是低压，空气由高压③流向低压①；③处地面遇冷空气收缩下沉，①处地面受热空气膨胀上升，①处比③处气温高；①处受热空气做上升运动；等压面上的气压值相同，即②＝④。
[考向2：常见的热力环流形式](2021年江西九江期末)下图为不同地区大气热力环流示意图。据此完成第3～5题。
3．图中符合大气热力环流原理的是(　　)A．①③B．②③C．②④D．①④4．图④中市区与郊区之间布局有工业区，则城市风对市区环境的影响是(　　)A．增温增湿B．加重污染C．净化空气D．降温减湿
5．如果图④中该城市热岛环流的空间半径为10～15千米，根据可持续发展的要求，该城市建设的工业卫星城应该距离城市(　　)A．16～18千米B．10～15千米C．12～13千米D．5～6千米【答案】3.C　4.B　5.A
[解析]第3题，白天，山坡升温快，气流上升，山谷气温低，气流下沉，吹谷风，故②正确；城市中心气温高，气流上升，郊区气温低，气流下沉，故④正确。夜晚，裸地降温快，气流下沉，森林气温相对较高，气流上升，故①错误；白天，陆地升温快，气流上升，海洋气温低，气流下沉，故③错误。第4题，城市气温常年高于郊区气温，因此图中城市气流上升，郊区气流下降，从而形成城市与郊区之间的热力环流。材料中市区与郊区之间布局有工业区，因此城市风会加剧污染；城市风无法对当地的气候造成影响。第5题，卫星城应该建在城市热力环流圈半径范围以外的地方(即15千米之外)，以避免城市热力环流带来的污染物污染卫星城的环境。
【 情 境 探 究 】材料一　“解落三秋叶，能开二月花。过江千尺浪，入竹万竿斜。”这首唐代李峤描写风的小诗，是从动态上对风的一种诠释和理解。材料二　右图为“北半球近地面某区域等压线分布图”。
(1)风的形成受哪些力的影响？【答案】风的形成受水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力的影响。(2)“过江千尺浪”说明风力较大，影响风力大小的最根本因素是什么？【答案】影响风力大小的最根本因素是水平气压梯度力的大小。水平气压梯度力越大，风力就越大；水平气压梯度力越小，风力就越小。
(3)图中A、B、C、D四个箭头能正确表示当地风向的是________。【答案】C(4)简要说明图中A处风力较大的原因。【答案】单位距离内等压线密集，表示水平气压梯度力较大，风力较大。
【 整 合 提 升 】1．三种不同受力情况对风向的影响比较
2.风向的应用(1)判断气压的大小。顺着风向，气压值越来越小。(2)判断南、北半球。向右偏→北半球，向左偏→南半球。(3)判断近地面和高空(高空忽略摩擦力)。风向与等压线：成一夹角(或斜交)→近地面；平行→高空。(4)判断高压和低压。观测者背风而立，北半球高压中心位于其右后方，南半球高压中心位于其左后方。
“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：
【 学 以 致 用 】[考向：大气的水平运动——风](2021年北京开学考试)读近地面的等压线图，完成第1～2题。
1．图中正确指示南半球近地面风向的是(　　)A．①B．②C．③D．④2．结合所学知识与图示内容来看(　　)A．水平气压梯度力不能影响风向B．地转偏向力只改变风的速度C．高空大气运动受摩擦力作用不明显D．摩擦力只影响风速，不影响风向【答案】1.A　2.C
[解析]第1题，近地面风向的判定应首先判定水平气压梯度力，该力的特征是垂直等压线并由高压指向低压，其次观察风向，由于是近地面，所以风向应与等压线斜交，北半球风向右偏，南半球向左偏。①应是南半球近地面风向，②应是高空风向与等压线平行，③由低压指向高压，不合理，④是北半球近地面风向。第2题，水平气压梯度力是风形成的直接动力，风力大小主要受其影响；地转偏向力与风向垂直，只改变风向，不改变风速；高空大气运动受摩擦力作用不明显，可以忽略其对风向的影响；摩擦力与风向相反，影响风向，减弱风力。
【解析】第1题，水平气压梯度力促使大气由高气压区流向低气压区并垂直于等压线，对应的是a；受地转偏向力影响，北半球风向向右偏转，对应的是c；地转偏向力始终与风向垂直，对应的是b；摩擦力与物体运动方向相反，对应的是d。第2题，图中决定风力大小的力主要是水平气压梯度力与摩擦力，地转偏向力只影响风的方向，不影响风力大小。第3题，近地面大气做水平运动受水平气压梯度力、地转偏向力与摩擦力的共同作用，当摩擦力与地转偏向力的合力方向与气压梯度力大小相等，方向相反，即方向成180°角时，三力平衡，风斜穿等压线。
拓展 素养提升·增效培优
【 教 材 疑 难 助 解 】教材P49　读图近地面气温高，气流上升，形成低压；近地面气温低，气流下沉，形成高压。教材P51　思考1．画图略(城市气流上升，郊区气流下沉，近地面大气从郊区流向城市，空中大气从城市流向郊区)。
2．城市热岛效应会延长植物的生长周期。春季城区的植物生长开始的时间比郊区早，秋季城区植物生长结束的时间比郊区晚。城市热岛效应使城市和郊区的地面冷热不均，形成近地面空气由郊区流向城市的局部热力环流，可缓解城区的大气污染。若郊区或农村有污染源，又能加大城区污染。
教材P52　作业题2．(1)白天，陆地温度相对较高，海洋温度相对较低；夜晚，陆地温度相对较低，海洋温度相对较高。(2)(3)白天吹海风，夜晚吹陆风。
【 课 外 实 践 探 究 】热力环流实验[实验材料]长方形的玻璃缸、胶合板(一侧开有一个小洞)或塑料薄膜、一盆热水、一盆冰块、一束香、火柴。[注意事项]1．为了避免在室内有风的干扰，所以要关上门窗。2．注意防火安全。
[实验步骤与现象]第一步：把一盆热水和一盆冰块分别放入玻璃缸内的两侧。第二步：盖上胶合板(塑料薄膜)，有孔的一侧对着冰盆。第三步：点燃香，垂直从小孔插入适当深度，观察烟的运动情况。
(1)用准确的语言描述所观察到的现象。【答案】热水处热气流上升，形成逆时针方向的环流；冰块处冷气流下沉，形成逆时针方向的环流。(2)尝试用简易图示画出观察到的大气运动。【答案】如下图：
[实验结论]通过本实验，你得出什么结论？【答案】通过本实验，可观察到：垂直于冰盆之上的烟呈下沉运动。并流向热水盆一侧，流到热水盆一侧后呈上升运动，证明由于地区间的冷热不均引起了局部大气的环流。[交流讨论](1)怎样使实验中的热力环流更加明显？【答案】提高热水的温度、增加冰块的数量、增强实验的密闭性。
(2)你能画出热力环流导致等压面变化的示意图吗？【答案】等压面变化如下图：(3)你还能设计一个能说明热力环流的实验吗？请写出实验材料和步骤。【答案】略。
[原理应用]——运用实验解释现象清代黄叔璥在《台海使槎录》中，记述了台湾海峡风向差异：“内地(福建)之风，早西晚东，惟台地(台湾)早东风，四时皆然。”
你知道风是怎样形成的？为什么台湾海峡两岸风向的日变化相反呢？【答案】风是指大气的水平运动。白天吹海风，风从海洋吹向陆地，晚上吹陆风，风从陆地吹向海洋，台湾海峡两岸分别位于海域的东岸和西岸，故风向相反。