2.2.2 第2课时 大气热力环流和大气水平运动（课件） 2023-2024学年高中地理人教版(2019)必修一

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地理必修第一册（人教版） 第2课时 大气热力环流和大气水平运动情境导入导入一地球表面的热量主要来自哪里? 对流层大气主要的、直接的热源来自哪里?地球表面高低纬度间获得的太阳辐射相同吗? 高低纬度间大气获得的热量相同吗? 地球表面高低纬度间的大气存在着热量和温度的差异,必然引起大气的运动。因此,各地冷热不均是大气运动的根本原因。大气运动能输送大气中的热量和水汽,引起各种天气变化。情境导入导入二观察空调与暖气安装的位置差异,思考原因。精彩课堂实验用品的准备:长方形的玻璃缸、塑料薄膜、一盆热水、一盆冰块、一根香、火柴等。精彩课堂实验步骤：(1) 将一盆热水和一盆冰块分别放置在玻璃缸的两端。(注意:尽量相距远一点。)(2) 用平整的塑料薄膜将玻璃缸上部开口处盖严。(也可以用带小孔的长方形玻璃代替塑料薄膜。)(3) 在塑料薄膜的一侧(装冰块的盆上方)开一个小洞。(小孔的位置与下面冰块对应。)(4) 将一根香点燃,放进小洞内。精彩课堂实验要求：观察烟雾在玻璃缸内是如何飘动的。你发现了什么规律? 由实验可以得出什么样的结论?总结:香的烟雾先下沉,然后从装冰块的盆向装有热水的盆的方向飘动,然后在装有热水的盆的位置向上升起,最后飘向装冰块的盆的上方,形成一个循环。得出结论:烟雾的运动轨迹实际上反映了玻璃缸内空气的运动情况,地面冷热不均引起空气环流。精彩课堂请各位同学根据玻璃缸内空气流动路径,画一个简图,用来示意热力环流形成过程。空气为什么会这样运动呢？精彩课堂分析热力环流的形成过程与原理。精彩课堂学生活动：根据所做的小实验,动手完成下列简图。结果示意精彩课堂重点延伸：在理解热力环流时,还要注意以下几点:(1)近地面与高空的气压分布状况正好相反;(2)大气的水平运动,总是由高压指向低压;(3)大气的垂直运动,近地面冷—气压高—气流下沉,近地面热—气压低—气流上升;(4)“热力环流”是大气运动中最简单的形式。精彩课堂在我们日常生活中,热力环流是很常见的一个自然现象,城市风就是热力环流的一种。由市区流向郊区由市区流向郊区精彩课堂精彩课堂思考：(1)城市与郊区温度相比有何特点? 原因是什么?城市特别是市中心气温较高,形成热岛。原因是城市人口密集、产业集中、汽车数量较多,生产生活排放大量废热。(2)根据热力环流原理说明城市热力环流的形成过程。城市气温较高,空气受热膨胀上升,城市近地面形成低压,高空形成高压; 郊区气温较低,空气下沉,郊区近地面形成高压,高空形成低压;高空空气由城市流向郊区,近 地面空气由郊区流向城市,形成了城市风。精彩课堂(3)这种城市热力环流现象对空气污染严重的工厂的布局有何要求?空气污染严重的工厂要布局在城市热岛环流的范围之外,避免这些工业企业排放的废气,随城市风从近地面流向市中心。精彩课堂除了城市风之外,海陆风也是热力环流在自然界的具体体现。下面请同学们利用热力环流的原理,完成教材本目的活动。学生活动：独立思考后以小组为单位进行讨论,统一小组观点后选出小组代表,分组展示所画图片。精彩课堂精彩课堂精彩课堂结果示意:精彩课堂小结：海陆热力性质不同,海洋热容量大,陆地热容量小,因此海洋升温降温较慢,陆地升温降温较快。白天陆地受热升温较快,海洋受热升温较慢,从而产生了冷热差异,近地面风由海洋吹向陆地。夜晚陆地降温较快,海洋降温较慢,从而产生了冷热差异,近地面风由陆地吹向海洋。白天来自海洋的风比较凉爽湿润,对滨海地区能够起到降温的作用;夜晚来自陆地的风比较温热干燥,对滨海地区能够起到增温的作用。海陆风共同作用的结果是使滨海地区的气温日较差较小。精彩课堂思维延伸：如果将白天换成夏季,将夜间换成冬季,情况又会怎样?小结:近地面的空气受热或冷却(气温差异是原因)→引起气流的上升或下沉运动(空气垂直运动是气温差异的结果)→导致气压的差异(水平气压梯度是空气垂直运动的结果)→大气的水平运动(风)。精彩课堂热力环流由大气垂直运动和大气水平运动组成,大气水平运动就是我们常见的风。风的方向,风的大小直接影响我们的生产生活。那么风向和风的大小又是由哪些因素决定的呢? 空气在运动过程中受到哪些因素影响?水平气压差异(水平气压梯度、水平气压梯度力)、地转偏向力、摩擦力。气压的高低是在同一水平面上进行比较的。那么什么是水平气压梯度力?精彩课堂(1)水平气压梯度力的大小由谁决定?(2)水平气压梯度力的方向应该是怎样的?(3)水平气压梯度力与风的形成有什么关系?精彩课堂水平气压梯度力的大小取决于气压梯度,气压梯度越大,水平气压梯度力越大，反之越小。水平气压梯度力的方向垂直于等压线,由高压指向低压。水平气压梯度力是形成风的直接原因。在水平气压梯度力的作用下,风向垂直于等压线(没有其他外力的作用时)。水平气压梯度力越大,风速越大。精彩课堂精彩课堂地球上水平运动的物体,将会受到地转偏向力的作用,北半球向右偏,南半球向左偏。风是大气的水平运动,风一旦形成,马上就会受到地转偏向力的作用,使风向逐渐偏离气压梯度力的方向。地转偏向力只改变风的方向,不能改变风的速度。高空大气中的风向,是水平气压梯度力和地转偏向力共同作用的结果,风向与等压线平行。精彩课堂近地面的风除了受水平气压梯度力和地转偏向力的共同作用外,还会受到摩擦力的影响,其风向还能与高空大气的风向相同吗?近地面的风会是什么风向呢?精彩课堂(1)在近地面,大气的水平运动受哪几个力的作用?(2)摩擦力的方向与风向是什么关系?(3)摩擦力能改变风向,对风速有没有影响？(4)风向与等压线有什么关系?精彩课堂小结：在近地面,大气的水平运动受到三个力的作用:水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力。大气在水平气压梯度力和地转偏向力的共同作用下,风向与等压线平行。此时若再加上摩擦力的影响,风向一定不再与等压线平行,而是斜穿等压线。课堂小结大气垂直运动的原因是地面受热不均,垂直运动引起同一水平面上气压的差异,从而形成大气的水平运动——风。影响大气水平运动的三种作用力:水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力。在几种不同作用力的作用下所产生的风向变化情况:高空大气受水平气压梯度力、地转偏向力的作用,风向与等压线平行;近地面大气的运动受水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力三个力的共同作用,风向与等压线斜交。板书设计第二节 大气受热过程和大气运动课堂练习1.下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,下列数字序号的具体内容与其组合最恰当的是( )①城区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② B.甲①,乙②,丙③,丁④ C.甲③,乙②,丙①,丁④ D.甲②,乙③,丙①,丁④B课堂练习(吉林·期末)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。①~⑧是只考虑水平受力,不考虑空气垂直运动时,O 点空气运动的可能方向。读图回答2~3题。2.若此图表示北半球,PM>PN,则 O点风向为 ( )A.⑥或⑦ B.②或⑥ C.④或⑧ D.③或④A课堂练习3.若此图表示高空的某一等高面,PM