2022版新教材地理人教版必修第一册学案：2-2 第2课时 大气热力环流和大气的水平运动 WORD版含解析.docx

1、第2课时 大气热力环流和大气的水平运动课标解读课标要求素养达标运用示意图等，说明大气热力环流原理，并解释相关现象。1.绘制并运用热力环流示意图，说明热力环流原理，并解释相关现象。（地理实践力）2.能在实际的海平面气压分布图上判断各地大气受力特点，判断各地风向和风力，并说明一般规律。（地理实践力）自主学习必备知识基础预习大气运动类型表现影响垂直运动气流上升气流下沉大气中热量和水汽的输送，以及各种天气变化，都是通过大气运动实现的水平运动风1.热力环流及其特征（1）概念 由于地面 冷热不均 而形成的空气环流，是大气运动最简单的形式。（2）形成过程.A地受热较多，空气膨胀上升，近地面空气密度减小，形成

2、 低气压 ；D处空气聚积，密度增大，形成高气压。 .B、F地受热较少，空气收缩下沉，近地面空气密度增大，形成 高气压 ；C、E处空气密度减小，形成低气压。 .水平运动：在同一水平面上，空气由 高气压处 流向 低气压处 ，大气的水平运动即是风。2.大气的水平运动风（1）风形成的过程 （2）风形成的原因 .直接原因： 水平气压梯度力 。 .根本原因：地面受热不均。（3）三种作用力作用力特点A水平气压梯度力 垂直 于等压线，并由高压指向低压，是形成风的直接原因B 地转偏向 力始终与风向垂直，使风向在北半球 右 偏，在南半球左偏C摩擦力与风向相反，可 降低 风速自我诊断1.判断下列说法的正误。（1）海

3、陆热力性质差异是热力环流形成的根本原因。( )（2）大气运动都是由气压高的地方流向气压低的地方。( )（3）垂直方向上的气压值总是近地面大于高空。( )答案：（1）解析：（1）热力环流形成的根本原因是地面受热不均。答案：（2）解析：（2）大气运动在水平方向上是由气压高的地方流向气压低的地方，在垂直方向上受热上升，遇冷下沉。答案：（3）解析：（3）气压是作用在单位面积上的大气压力，即等于单位面积上向上延伸到大气上界的垂直空气柱的重量。越靠近地面，空气柱越长，越远离地面，空气柱越短，所以垂直方向上的气压值总是近地面大于高空。读高空风向示意图，完成下面两题。2.关于图中箭头的含义，说法正确的是( )

4、A.甲水平气压梯度力B.乙地面摩擦力C.甲风向D.丙地转偏向力答案：A解析：由图可知，甲垂直于等压线，并由高压指向低压，表示水平气压梯度力；高空不受地面摩擦力的影响，风向与等压线平行，丙表示风向，乙表示地转偏向力。3.此图表示的半球是( )A.东半球B.西半球C.南半球D.北半球答案：D解析：由图可知，风向相对水平气压梯度力右偏，据此判断此图表示北半球。互动探究关键能力探究主题一 热力环流和大气的水平运动探究活动一 热力环流的形成与应用1.阅读情境，探究下列问题。在一个长、宽、高分别是2米、1米和1米，且六面都封闭的透明玻璃箱内，底面两侧分别放置一个电炉（有导线连到箱外）和一大盆冰块。在玻璃箱

5、顶面中部的内壁贴一张下垂的纸片A，在玻璃箱底面中部的内壁贴一张竖立的纸片B（如下图所示）。在电炉通电一段时间之后，根据纸片A、B的偏动情况，可以模拟验证某一地理原理。（1）在电炉通电一段时间之后，纸片A、B是如何偏动的？试解释纸片A、B偏动的原因。（2）该实验验证的原理是什么？简述其形成过程。答案：（1）偏动方向：A向右偏，B向左偏。原因：玻璃箱顶部水平气流由左向右运动，玻璃箱底部水平气流由右向左运动。（2）热力环流。电炉通电后，玻璃箱左侧底部空气受热膨胀上升，底部气压变低，上升气流在玻璃箱左侧顶部聚集，形成高气压；玻璃箱右侧底部空气因冰块冷却而收缩下沉，底部气压变高，顶部空气密度减小，形成低

6、气压；这样底部水平气流就由气压较高的右侧流向左侧，顶部水平气流就由气压较高的左侧流向右侧。探究活动二 大气的水平运动风2.阅读情境，探究下列问题。风唐李峤解落三秋叶，能开二月花。过江千尺浪，入竹万竿斜。这首诗抓住叶、花、江、竹在风力作用下的变形现象，间接表现了风的力，也表达了诗人对大自然的敬畏之情。（1）风是如何形成的？（2）结合日常观察，思考诗中所写的风在“过江千尺浪，入竹万竿斜”时，风速会有何变化？答案：（1）由于水平方向上存在气压差异，产生了气压梯度力，促使空气由气压较高处向较低处运动，由此形成了风。（2）当风过江时，风速较大，但当风吹过竹林时，风速会降低。知能整合一、热力环流1.热力环

7、流的形成过程：地面冷热不均大气垂直运动水平气压差大气水平运动。2.热力环流中的三大关系 （1）温压关系注：气压高低指的是同一水平高度的气压做比较。（2）风压关系：水平方向上，大气从高压区向低压区做水平运动。（如上图中A、B处风向所示）（3）等压面的凹凸关系.受热地（甲地）：近地面下凹、高空上凸。.冷却地（乙地）：近地面上凸、高空下凹。3.常见热力环流热力环流是一种最简单的大气运动形式。海陆热力性质不同、山谷和山坡受热不均、人类活动等都可能导致热力环流的形成。具体分析如下：（1）海陆风形成滨海地区白天陆地升温快，空气膨胀上升，陆地上近地面形成低压，风由海洋吹向陆地，形成海风晚上陆地降温快，空气收

8、缩下沉，陆地上近地面形成高压，风由陆地吹向海洋，形成陆风影响海陆风使滨海地区气温日较差减小，降水增多（2）山谷风形成白天山坡比山谷升温快，空气沿山坡上升，形成谷风夜晚山坡比山谷降温快，空气沿山坡下沉，形成山风影响在山谷和盆地常因夜间冷的山风吹向谷底和盆底，使谷底热空气抬升，在山谷和盆地内形成逆温层，阻碍空气的垂直运动，易造成大气污染（3）城市热岛环流形成由于市区居民生活、工业和交通工具释放大量的人为热量，导致市区气温高于郊区，形成“城市热岛”，引起空气在市区上升，在郊区下沉，近地面风由郊区吹向市区，在市区与郊区之间形成城市热岛环流影响一般将绿化带布局在气流下沉处及城市热力环流内，而将卫星城或污

9、染较重的工厂布局在城市热力环流之外二、大气的水平运动1.风的运动过程主要受三个力的共同影响，其分别对风速、风向的影响可总结如下表作用力水平气压梯度力地转偏向力摩擦力图示方向始终与等压线垂直，由高压指向低压始终与风向垂直始终与风向相反大小单位距离气压差越大，水平气压梯度力越大其大小随纬度增加而增加，赤道上为零其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;反之越小对风速的影响水平气压梯度力越大，风速越大不影响风速的大小使风速减小对风向的影响使风向由高压指向低压北半球使风向右偏，南半球使风向左偏，赤道上无偏转在近地面与其他两力共同作用下，风向与等压线斜交备注形成风的直接原因无风无此力无

10、风无此力2.高空风与近地面风高空风：受水平气压梯度力和地转偏向力影响，风向平行于等压线。近地面风：受水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力影响，风向与等压线斜交。3.风向表示方法素养培育综合思维读图，回答下面三题。1.如果此图为“热力环流侧视图”，则下列说法正确的是( )A.引起热力环流的原因是地面冷热不均B.温度：abcdC.热力环流是大气运动最复杂的形式D.气压：dabc答案：A解析：热力环流是由于地面冷热不均而形成的空气环流，A正确。海拔越高气温越低，则a、b气温高于c、d，b气流上升，气温高，a气流下沉，气温低，则b气温高于a；而根据温度垂直递减率可知，c气温高于d。即气温bacd，B错误

11、。热力环流是大气运动最简单的形式，C错误。高度越高气压越低，则a、b气压大于c、d；b气流上升，气压低，a气流下沉，气压高，在水平方向上气流由高压流向低压，则气压a大于b，同一地点近地面气压与高空相反，气压c大于d，即气压abcd，D错误。故选A。2.如果此图是“城市热岛环流侧视图”，在f处进行植树造林，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.减湿和降温答案：C解析：a大气下沉形成高压，为郊区，b大气上升形成低压，为城市，城郊之间建绿化带，可吸附尘埃，有净化作用，植物蒸腾释放水汽即为增湿作用。故选C。3.如果此图表示的是“山谷风示意图”，那么上升气流g表示的可

12、能是( )白天的谷地白天的山坡夜晚的谷地夜晚的山坡A.B.C.D.答案：B解析：由所学知识可知，白天吹谷风，夜晚吹山风。图中g为大气上升，则b温度高。而在山谷风中，白天山坡温度高，夜晚山谷温度高，故上升气流g表示的可能是白天的山坡或夜晚的谷地。故选B。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。读下图，回答下面两题。4.若此图表示北半球，PMPN，则O点风向为( )A.或B.或C.或D.或答案：A解析：由于PMPN，可推知为水平气压梯度力，因是北半球，所以风向相对于水平气压梯度力向右偏，若

13、是近地面，则偏转为风向，若为高空，则偏转为与等压线平行的风向。5.若此图表示高空等高面，PM。（2）地面冷热均匀时，等压面与地面平行，即与等高面一致，如图甲。（3）地面冷热不均时，等压面发生弯曲，如图乙和图丙。（4）高压处的等压面向高空凸，如图丙中B、C处；低压处的等压面向近地面凹，如图丙中A、D处。即“凸高凹低”。（5）近地面和高空等压面的凸向相反，如图乙中A与C、B与D。（6）图乙中A、B、C、D四地气压高低为BACD，四地气温高低为ABCD。2.等压面图的判读以等压面为背景，结合气压的分布规律，等压面图有以下三个重要用途：（1）判断气压高低.比较同一地点在不同高度上的气压值判断依据：由近

14、地面向高空，气压值递减，如图中PAPaPc，PBPdPb。.比较同一水平面上不同点的气压值判断依据：等压面高凸低凹，如PaPb。近地面与高空气压相反，如：Pa高PA低Pb低PB高 PBPA。（2）判断近地面的气温高低判断依据：近地面温压相反，如PA低TA高，PB高TB低（A地热，B地冷）。（3）判断下垫面性质.判断陆地与海洋、季节或月份判断依据：夏季，陆地比海洋更热，形成低压；冬季，陆地比海洋更冷，形成高压。例如，若上图为北半球7月份图北半球为夏季近地面气压低的为陆地，则Pa高PA低A为陆地，B为海洋；若图中B为陆地，则Pb低PB高TB低陆地冷，为冬季为南半球7月份或北半球1月份。.判断城区与

15、郊区判断依据：城区是热岛，气温高。例如，上图中Pa高PA低TA高（A地热）A为城区。.判断绿地与裸地判断依据：绿地同海洋，裸地同陆地。素养培育综合思维读北半球某区域近地面等压线分布图，回答下面两题。1.图中四个箭头中，正确表示风向的是( )A.B.C.D.答案：C解析：图示区域位于北半球，风向应该是在水平气压梯度力的基础上右偏而形成，而水平气压梯度力应由高压指向低压，所以图中正确。2.图中四处风力最大的是( )A.B.C.D.答案：C解析：在同一幅等压线分布图上，等压线越密集的地方，水平气压梯度力越大，风力就越大。结合图示信息可知，处等压线最密集。下图表示某地近地面与高空气压状况（热力原因形成

16、），读图回答下面两题。3.与M地相比，N地( )A.气温高、气压低B.气温低、气压高C.气温高、气压高D.气温低、气压低答案：B解析：结合图示信息，N地等压面向高空弯曲，说明其比同一水平面上的M地气压高。根据热力环流形成原理即可推知，与M地相比N地气温低、气压高。4.若图示地区位于北半球，则M、N两地间的风向是( )A.东南风B.西北风C.西南风D.东北风答案：A解析：根据上题分析，M、N两地之间水平气压梯度力由N地指向M地，即近地面大气由东向西运动，在运动过程中受地转偏向力作用向右偏转形成东南风。随堂巩固自我测评1.关于气压、高度、温度三者关系的叙述，正确的是( )气压随高度的增加而降低近地

17、面气温高的地方，形成高气压近地面气温高的地方，形成低气压空气总是由高气压区流向低气压区A.B.C.D.答案：C解析：气压和气温都随高度的增加而降低，正确；近地面气温高的地方，气流受热膨胀上升，近地面形成低气压，错误，正确；水平方向上，空气由高气压区流向低气压区，错误。读某地高空和近地面等压面分布图，完成下题。2.图中气流方向表示正确的是( )A.aeB.bcC.fgD.fb答案：C解析：根据图中近地面和高空的等压面分布可知，a处等压面上凸，为高压，大气收缩下沉，气流从e处流向a处；c处等压面上凸，为高压，气流从g处流向c处；b处等压面下凹，为低压，b处气流膨胀上升至f处；水平气流都应从高压区流

18、向低压区，近地面气流应由a处、c处流向b处；高空水平气流从f处分别流向g处、e处。大气的水平运动就是风，风的形成受多种因素的影响，不同条件下，风向和风速都是不同的。读图，回答下面两题。3.图中只影响风向而不影响风速的力是( )A.只有B.和C.和D.和答案：A解析：读图可知，由高压指向低压，垂直于等压线，为水平气压梯度力，为和的合力方向，由高压指向低压，斜穿等压线，为风向，与风向垂直，为地转偏向力，与风向相反，为摩擦力。水平气压梯度力决定风的强度（风速）与初始方向，摩擦力影响风速（削弱作用），地转偏向力在风生成后影响风向。所以只影响风向而不影响风速。4.一架飞机在南半球高空中自东向西飞行，如果

19、飞机是顺风飞行，则高压在飞行员的( )A.南侧B.北侧C.东侧D.西侧答案：A解析：南半球高空风在水平气压梯度力方向的基础上向左偏转成与等压线平行的风，如果飞机是顺风飞行，则高压在飞行员的左侧，由于飞机是自东向西飞行，故高压位于南侧。故选A。实践活动科学探知模拟热力环流的过程设计意图：通过对热力环流的过程进行模拟，有利于加深对热力环流原理的理解，更快掌握热力环流的实例，即城郊风、山谷风、海陆风。具体步骤如下：将一盆黄沙和一盆茂密的草皮分别放在长方形玻璃缸的两端；用保鲜膜把玻璃缸上部开口处盖严；将玻璃缸放置在室外太阳底下；十几分钟后，将一束香点燃，插入玻璃缸内。（1）请在上图中用“”绘出烟雾的飘动方向。（2）若下图中的虚线表示放置在室外之前玻璃缸内顶部和底部的等压面，请用实线分别绘制上述热力环流形成后玻璃缸内顶部和底部的等压面。（3）分析该实验说明的原理。答案：（1）图略（顺时针方向）。（2）（3）该实验说明了黄沙升温快，草皮升温慢，地面冷热不均形成热力环流。