高中地理新教材《热力环流与大气运动》导学案.docx
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高中地理新教材《热力环流与大气运动》导学案
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>②B.①>③
C.①>④D.②>③
(2)图中①②③④四点的空气运动方向,正确的是( )
A.②→①B.①→④
C.③→④D.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<PbB.Pa=Pc
C.Pb=PdD.Pd 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.①③B.②④ C.②③D.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.①B.② C.③D.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.①②B.①③ C.②④D.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.①③B.①④ C.②③D.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→O B.P→O→M→N→P C.M→N→P→O→M D.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。
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