2024-2025學(xué)年新教材高中地理第二單元從地球圈層看地表環(huán)境第1節(jié)第2課時大氣的運動學(xué)案魯教版必修第一冊

PAGE12-第2課時大氣的運動課程標(biāo)準(zhǔn)核心素養(yǎng)目標(biāo)運用示意圖等，說明大氣受熱過程與熱力環(huán)流原理，并說明相關(guān)現(xiàn)象1.繪制簡潔示意圖，理解大氣熱力環(huán)流形成過程，說明城市熱島效應(yīng)，海陸熱力環(huán)流等現(xiàn)象。(綜合思維、地理實踐力)2.理解大氣水平運動的成因，并能在等壓線圖上繪制和推斷風(fēng)向。(綜合思維、地理實踐力)一、熱力環(huán)流1．概念：是由于地面冷熱不均而形成的空氣環(huán)流，它是大氣運動最基本的形式。2．形成過程(1)垂直運動(2)水平運動[特殊提示](1)氣流的垂直運動是由近地面冷熱不均引起的，而水平運動是由同一水平面上的氣壓差異引起的。(2)“熱低壓、冷高壓”僅適用于同一水平面上兩地區(qū)相比較；不適用于垂直方向上。在垂直方向上，氣溫隨海拔上升而降低，氣壓也隨海拔上升而降低。二、大氣的水平運動1．風(fēng)形成的干脆緣由：水平氣壓梯度力。2．主要作用力及特征(1)水平氣壓梯度力：垂直于等壓線，并指向低壓。(2)摩擦力：始終與風(fēng)向相反，使風(fēng)速減小。(3)地轉(zhuǎn)偏向力：始終與風(fēng)向垂直。3．風(fēng)的受力狀況與風(fēng)向(以北半球為例)圖示受力狀況風(fēng)向志向風(fēng)向只受F(水平氣壓梯度力)影響垂直于等壓線指向低壓高空風(fēng)向受F和P(地轉(zhuǎn)偏向力)共同影響與等壓線平行近地面風(fēng)向受F、P和f(摩擦力)共同影響與等壓線斜交[特殊提示](1)讀圖推斷等壓線圖上的風(fēng)向時，要留意區(qū)分近地面與高空：近地面要考慮摩擦力，風(fēng)向與等壓線斜交；高空一般不考慮摩擦力，風(fēng)向與等壓線平行；隨著高度的增加，風(fēng)向與等壓線的夾角漸漸減小。假如沒有告知等壓線圖是表示近地面還是高空時，可借助等壓線氣壓值的大小確定：一般等壓線氣壓值在1000百帕左右為近地面，低于800百帕為高空。(2)風(fēng)向與半球位置及氣壓分布有親密關(guān)系。無論高空還是近地面，風(fēng)的來向為高壓一側(cè)的方向；風(fēng)向向右偏的處于北半球，向左偏的處于南半球。1．高氣壓值肯定高于低氣壓值。 ()2．氣流肯定由高氣壓流向低氣壓。 ()3．摩擦力阻礙風(fēng)速但不影響風(fēng)向。 ()4．海面上的風(fēng)力往往比陸地上大。 ()5．形成風(fēng)的干脆緣由是 ()A．冷熱不均 B．地轉(zhuǎn)偏向力C．水平氣壓梯度力 D．摩擦力提示：1.×氣壓的凹凸是相對于同一水平高度而言的，因而高壓的數(shù)值并不肯定大于低壓的數(shù)值。同一水平面上，高壓區(qū)的數(shù)值大于低壓區(qū)；同一垂直方向上，近地面低壓的數(shù)值要高于對應(yīng)高空高壓的數(shù)值。2．×氣流不肯定由高氣壓區(qū)流向低氣壓區(qū)。同一水平面上，氣流總是從高氣壓區(qū)流向低氣壓區(qū)；但在垂直方向上氣流則有可能由低氣壓區(qū)流向高氣壓區(qū)。3．×摩擦力既影響風(fēng)的速度也影響風(fēng)向。4．√海洋表面與陸地表面的摩擦力不同，陸地表面摩擦力大，海洋表面摩擦力小，所以相同氣壓條件下，海洋表面上的風(fēng)力往往比陸地上大。5.C[水平氣壓梯度力是空氣運動的原動力，是形成風(fēng)的干脆緣由。]熱力環(huán)流孔明燈又叫天燈，相傳是由三國時期的諸葛孔明獨創(chuàng)的。當(dāng)年，諸葛孔明被司馬懿圍困于平陽，無法派兵出城求救。孔明制成會飄浮的紙燈籠，系上求救的信息，其后脫險，于是后世就稱這種燈籠為孔明燈。問題1(綜合思維)諸葛孔明獨創(chuàng)的如此簡陋的設(shè)施是怎么升空的呢？孔明燈里蘊涵著什么樣的大氣原理呢？提示：孔明燈里的空氣受熱后膨脹上升。熱力環(huán)流。問題2(地理實踐力)假如你在家鄉(xiāng)山東的除夕夜放了一個孔明燈，孔明燈升空后一般會飄向哪個方向？為什么？提示：向東南方向飄。因為山東冬季多吹西北風(fēng)，故孔明燈會飄向東南方。問題3(地理實踐力)我國南方有“稻草燒塔”祈求來年豐收的習(xí)俗。稻草燃燒過程中塔中心火勢猛，靜風(fēng)條件下灰燼會落在火塔的外圍。稻草燃燒過程中氣流運動的緣由是什么？提示：地面冷熱不均。[歸納提升]1．熱力環(huán)流形成過程駕馭熱力環(huán)流的形成過程，關(guān)鍵把握以下兩點關(guān)系：(1)溫壓關(guān)系——甲、乙、丙三地(2)風(fēng)壓關(guān)系——水平方向上，風(fēng)總是從高壓吹向低壓——①②③④處風(fēng)向。2．等壓面圖的判讀方法(1)等壓面的分布規(guī)律①在垂直方向上，高度越高，氣壓越低(如圖a)。②若地面海拔相同、冷熱勻稱，等壓面與等高線重合且與地面平行(如圖a)。③若地面冷熱不均，等壓面發(fā)生彎曲，等壓面對上凸的地方為高壓區(qū)，向下凹的地方為低壓區(qū)，即“凸高為高，凹低為低”(如圖b)。④近地面氣壓與高空氣壓凹凸、性質(zhì)、名稱恰好相反(如圖b)。圖a圖b(2)依據(jù)等壓面的凹凸向推斷氣壓的凹凸圖c①先依據(jù)“凸高為高，凹低為低”的特性，推斷水平氣壓凹凸。如圖c中PB>PA，PC>PD。②再依據(jù)“海拔越高，氣壓越低”的垂直改變規(guī)律推斷不同高度的氣壓凹凸。如圖c中C、D處氣壓小于A、B處。A、B、C、D間的氣壓凹凸依次是PB>PA>PC>PD。3．常見的熱力環(huán)流熱力環(huán)流是一種簡潔的大氣運動形式。海陸熱力性質(zhì)的不同，山谷、山坡的受熱不均，人類活動等都可能導(dǎo)致熱力環(huán)流的形成。詳細(xì)分析如下：(1)海陸風(fēng)白天陸地比海洋增溫快，近地面陸地氣壓低于海洋，風(fēng)從海洋吹向陸地，形成海風(fēng)夜晚陸地比海洋降溫快，近地面陸地氣壓高于海洋，風(fēng)從陸地吹向海洋，形成陸風(fēng)(2)山谷風(fēng)白天山坡比同高度的山谷升溫快，氣流上升，氣壓低，暖空氣沿山坡上升，形成谷風(fēng)夜晚山坡比同高度的山谷降溫快，氣流下沉，氣壓高，冷空氣沿山坡下滑，形成山風(fēng)(3)城市熱島環(huán)流1．壩上草原篝火晚會是最吸引人的旅游項目，參加晚會的游客發(fā)覺，篝火越大，煙氣上升越高。據(jù)此回答(1)～(2)題。(1)篝火越大，煙氣上升越高的主要緣由是篝火旁邊()A．風(fēng)力大 B．亮度大C．氣溫高 D．氣壓高(2)下圖中能夠反映篝火及其周邊煙氣運動狀況的是()ABCD(1)C(2)B[第(1)題，點燃篝火，人為制造了同一水平面的溫度差異，會形成小型的熱力環(huán)流，篝火越大，旁邊溫度越高。故C正確。第(2)題，篝火中心溫度高，氣流上升；周邊溫度低，氣流下沉。近地面的空氣就從氣壓較高的四周流向氣壓較低的篝火，高空空氣則從氣壓較高的篝火上空流向氣壓較低的篝火周邊上空，從而形成了熱力環(huán)流。]大氣的水平運動我家住在黃土高坡大風(fēng)從坡上刮過不管是西北風(fēng)還是東南風(fēng)都是我的歌我的歌…——《黃土高坡》問題1(綜合思維)“不管是西北風(fēng)還是東南風(fēng)……”形成風(fēng)的根本緣由是什么？為什么？提示：形成風(fēng)的根本緣由是地表受熱不均。地面受熱不均→空氣的上升和下沉→同一水平面產(chǎn)生氣壓差異→氣壓梯度→水平氣壓梯度力→風(fēng)。問題2(綜合思維)風(fēng)向是由什么確定的？提示：風(fēng)向與空氣運動過程中所受到力的作用有關(guān)。問題3(綜合思維)高空風(fēng)和近地面風(fēng)的風(fēng)向有何差異，為什么？提示：高空風(fēng)向與等壓線平行，受水平氣壓梯度力和地轉(zhuǎn)偏向力的影響；近地面風(fēng)向與等壓線斜交，受水平氣壓梯度力、地轉(zhuǎn)偏向力和摩擦力共同影響。[歸納提升]1．形成風(fēng)的三種力作用力方向大小對風(fēng)的影響風(fēng)速風(fēng)向水平氣壓梯度力垂直于等壓線，由高壓指向低壓eq\a\vs4\al(等壓線越密,集，水平氣,壓梯度力越,大)eq\a\vs4\al(水平氣,壓梯度,力越大，,風(fēng)速越,大)eq\a\vs4\al(大氣水平運,動的原動力，,使風(fēng)沿水平,氣壓梯度力,方向運動)地轉(zhuǎn)偏向力與風(fēng)向垂直，北半球向右，南半球向左eq\a\vs4\al(大小隨緯度,增加而增,加，赤道為,零)不影響風(fēng)速使風(fēng)向漸漸偏離氣壓梯度力的方向摩擦力與風(fēng)向相反大小與下墊面性質(zhì)有關(guān)，下墊面越粗糙，起伏越大，摩擦力越大；反之越小使風(fēng)速減小摩擦力越大，風(fēng)向與等壓線之間的夾角越大；反之，夾角越小2.風(fēng)向和風(fēng)力的推斷(1)風(fēng)向是指風(fēng)吹來的方向。如西北風(fēng)是從西北吹向東南的風(fēng)，南風(fēng)是從南向北吹的風(fēng)。(2)風(fēng)向表示方法：可用四種方法表示風(fēng)向，如下圖所示。(3)在氣壓場中畫風(fēng)向的方法。①畫水平氣壓梯度力：在等壓線圖中，按要求畫出過該點的切線并作垂直于切線的虛線箭頭(由高壓指向低壓)，表示水平氣壓梯度力的方向。②畫出實際風(fēng)向：北半球向右偏，南半球向左偏。近地面偏轉(zhuǎn)30°～45°，高空偏轉(zhuǎn)90°。③下圖所示為北半球近地面風(fēng)向的畫法。(4)風(fēng)力大小判定：在同一幅圖中，等壓線密集，單位距離間的氣壓梯度大，風(fēng)力大，等壓線稀疏風(fēng)力小。在不同等壓線圖中，相同圖幅、相同等壓距的地圖相比，比例尺越大，表示單位距離間的氣壓梯度越大，風(fēng)力越大；比例尺越小，表示單位距離間的氣壓梯度越小，風(fēng)力越小。(5)風(fēng)向的應(yīng)用：依據(jù)風(fēng)向與等壓線的關(guān)系可以定南北半球、定氣壓凹凸、定三力、定近地面或高空。2．等壓線是某一水平面上氣壓相同各點的連線。讀南半球四地近地面等壓線圖(單位：百帕)，完成(1)～(2)題。甲乙丙丁(1)四幅圖中，P點所在位置風(fēng)力最大的是()A．圖甲 B．圖乙C．圖丙 D．圖丁(2)圖乙中P地的風(fēng)向為()A．東北風(fēng) B．東南風(fēng)C．西南風(fēng) D．西北風(fēng)(1)C(2)D[第(1)題，本題四幅圖比例尺相同，則風(fēng)力的大小由等壓線的疏密和氣壓差的大小確定，由圖可知，圖乙、圖丙等壓線密集，但是圖丙氣壓差值大，則其風(fēng)力最大，故C正確。第(2)題，過P點畫出水平氣壓梯度力的方向(垂直于等壓線，并指向低壓)，南半球風(fēng)向左偏，偏轉(zhuǎn)成西北風(fēng)，故D正確。]地理實踐力：熱力環(huán)流在建筑中的應(yīng)用穿堂風(fēng)，又叫過堂風(fēng)，是流淌于建筑物內(nèi)部空間的風(fēng)。穿堂風(fēng)通常產(chǎn)生于建筑物間隙、高墻間隙、門窗相對的房間或相像的通道中，由于在空氣流通的兩側(cè)大氣溫度不同，氣壓導(dǎo)致空氣快速流淌，又由于建筑物等阻擋，間隙、門窗、走廊等供應(yīng)流通通道使大氣快速通過。風(fēng)向一般為背陰處一側(cè)至有陽光一側(cè)，風(fēng)速依據(jù)兩側(cè)溫度差確定，溫差越大，風(fēng)速越大。小明暑假到威海某農(nóng)村姥姥家度假，發(fā)覺堂屋雖沒有空調(diào)，但白天因有“穿堂風(fēng)”而感覺涼快。下圖為房屋布局圖。據(jù)此回答1～2題。1．與“穿堂風(fēng)”的形成有關(guān)的地理原理最符合的是()A．熱力環(huán)流形成原理 B．大氣受熱過程原理C．溫室效應(yīng)原理 D．熱脹冷縮原理2．此時，“穿堂風(fēng)”近地面的氣流運動方向是()A．由西向東 B．由東向西C．由北向南 D．由南向北[素養(yǎng)立意]本題通過“穿堂風(fēng)”現(xiàn)象，考查了熱力環(huán)流在建筑設(shè)計中的應(yīng)用，體現(xiàn)了地理學(xué)科的地理實踐力。小明姥姥家南側(cè)是水泥地，白天氣溫高，氣壓低；北側(cè)是植被，氣溫低，氣壓高，所以近地面的氣流由北向南流形成“穿堂風(fēng)”。1.A2.C[第1題，因堂屋北側(cè)的植被和南側(cè)的水泥地?zé)崃π再|(zhì)不同，所以白天和夜晚受熱不均，從而形成熱力環(huán)流。故選A。第2題，白天，南側(cè)的水泥地氣溫高，氣壓低；北側(cè)的植被氣溫低，氣壓高，所以近地面的氣流由北向南流。故選C。]題組1熱力環(huán)流讀下圖，回答1～3題。1．若此圖為熱力環(huán)流側(cè)視圖，則下列說法正確的是()A．溫度：b>c>d>aB．氣壓：a>c>b>dC．引起該環(huán)流形成的緣由是地面冷熱不均D．熱力環(huán)流是大氣運動最困難的形式2．(生活中的地理)若此圖是城市風(fēng)環(huán)流側(cè)視圖，①處為綠地，則通過此環(huán)流對城市空氣起到的作用是()A．凈化、增溫 B．凈化、增濕C．增溫、增濕 D．減溫、減濕3．(生活中的地理)若該圖為海濱地區(qū)海陸風(fēng)模式示意圖，且b表示海洋，a表示陸地，則此圖所示情形①為()A．白天的海風(fēng) B．夜晚的海風(fēng)C．白天的陸風(fēng) D．夜晚的陸風(fēng)1.C2.B3.D[第1題，熱力環(huán)流是近地面受熱不均而形成的空氣環(huán)流，是大氣運動最簡潔的形式。由圖中氣流的運動可推斷溫度：b>a>c>d，氣壓：a>b>c>d。第2題，若此圖是城市風(fēng)環(huán)流側(cè)視圖，①處為綠地，則經(jīng)過①處的風(fēng)為從郊區(qū)吹向城市的風(fēng)，經(jīng)過綠地則會對城市空氣起到凈化和增濕的作用。第3題，依據(jù)海陸熱力性質(zhì)的差異和圖中的氣流運動方向，可推斷①為夜晚的陸風(fēng)。]題組2大氣的水平運動4．如下圖所示，一架飛機在北半球自東向西飛行，飛機左側(cè)是高壓，可推斷()A．飛機順風(fēng)飛行 B．飛機逆風(fēng)飛行C．風(fēng)從北側(cè)吹來 D．風(fēng)從南側(cè)吹來B[高空空氣流淌受兩個力的影響，順飛機飛行的方向其左側(cè)為高氣壓，且位于北半球，可知飛機逆風(fēng)而行，風(fēng)從西方吹來。]如圖是北半球某地近地面等壓線分布示意圖(單位：hPa)。讀圖，完成5～6題。5．①處的風(fēng)向不行能為()A．東南風(fēng) B．西南風(fēng)C．偏南風(fēng) D．偏西風(fēng)6．關(guān)于圖中①②兩處的描述正確的是()A．②處的風(fēng)速較大，因其水平氣壓梯度力較大B．②處的風(fēng)速較大，因其大氣運動時地面的摩擦力較大C．②處的風(fēng)速較大，因其氣壓值較高D．①處的風(fēng)速較大，因其水平氣壓梯度力較大5.A6.A[第5題，依據(jù)①處在等壓線圖中的位置，過①點作垂直于等壓線的水平氣壓梯度力，由高壓指向低壓，北半球受地轉(zhuǎn)偏向力的作用，向右偏，①處的風(fēng)向應(yīng)為西南風(fēng)，故①處風(fēng)向不行能為東南風(fēng)，A正確。第6題，等壓線越密集，水平氣壓梯度力越大。讀圖可知，②處等壓線密集，水平氣壓梯度力大，風(fēng)速較大，A正確。]教材P31～32活