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.doc
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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,氣溫低氣壓。(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,溫度低的地方氣流。空氣的垂直運動導致上的氣壓差。4.空氣的水平運動:同一水平面上,大氣由的地方流向的地方。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空氣的垂直運動水平氣壓梯度力(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?!敬鸢浮坷錈岵痪透呱仙鲁镣凰矫鏆鈮焊邭鈮旱屠錈岵痪凰矫嫔系臍鈮翰钏竭\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?!咎崾尽看髿膺\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3045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12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.B.C.D.【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,箭頭最符合題意?!敬鸢浮?.C2.D讀北半球等壓線的水平分布圖(單位:hPa),回答34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?!敬鸢浮緽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。據此回答下列問題。(1)在均質地球狀態(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。 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PBPA,PCPA。水平氣流由高壓區(qū)流向低壓區(qū),如BA,EF。同一地點不同海拔上,海拔越高,氣壓越低,如PAPE。圖中高低壓水平方向比較,如氣壓數(shù)值上PBPAPEPF。結合以上分析,A、B、E、F四點氣壓值從大到小的排序是BAEF。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12題。1.處的風向不可能為()。A.南風B.西風C.西南風D.東北風2.下列關于圖中兩處的敘述,正確的是()。A.處的風速比處大,因其等壓線較處密集B.處的風速較大,因水平氣壓梯度力較大C.處的氣壓值高于處D.處大氣運動時,地面的摩擦力比處大【解析】第1題,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處的風向。第2題,兩處等壓線疏密不一,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?!敬鸢浮?.D2.A3.讀某區(qū)域等高面與等壓面關系示意圖,回答下列問題。(1)圖中至點,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)卮碉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,點位于等壓面以下,氣壓最高;點位于等壓面以上,氣壓最低。第(2)題,根據高空等壓面可知,A地氣壓比B地氣壓高,故熱力環(huán)流為ABA。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)(2)圖略(ABA)。(3)B地海(4)增強(5)西北風【答案】受熱冷卻水平一、選擇題某學校地理興趣小組設計并進行了如下實驗。據此回答12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()?!窘馕觥康?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?!敬鸢浮?.C2.C讀阿根廷某城市1月份某日22時等溫線分布圖,回答34題。3.據觀測發(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.B.C.D.【解析】第3題,根據等值線的“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?!敬鸢浮?.B4.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56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()。圖中等壓面一般出現(xiàn)在夜晚圖中等壓面一般出現(xiàn)在白天此時吹山風此時吹谷風A.B.C.D.【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?!敬鸢浮?.C6.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?!敬鸢浮?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89題。8.下面四幅圖能夠正確示意孔明燈點燃時燈內產生的空氣環(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,內部中間的空氣受熱膨脹上升,內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.B9.C10.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。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)816時(2)變小(3)如下圖。(4)A如下圖。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?!窘馕觥勘绢}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?!敬鸢浮?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,水泥廠的粉塵和污染氣體會流向市區(qū)。- 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