高中地理第二章地球上的大气第一节冷热不均引起大气运动第2课时热力环流与大气的水平运动课件必修1.ppt

1、第第2 2课时热力环流与大气的水平运动课时热力环流与大气的水平运动课标导读课标导读内容标准内容标准素养达成素养达成运用示意图等运用示意图等, ,说明热力环流原理说明热力环流原理, ,并解释相关现象。并解释相关现象。1.1.绘制并运用热力环流示意图绘制并运用热力环流示意图, ,说说明热力环流原理明热力环流原理; ;2.2.运用热力环流原理解释相关地运用热力环流原理解释相关地理现象。理现象。教材预习教材预习课堂探究课堂探究教材图解教材图解素能演练素能演练自主梳理自主梳理一、热力环流一、热力环流1.1.大气运动大气运动(1)(1)能量来源能量来源: : 。(2)(2)根本原因根本原因: :太阳辐射能

2、的太阳辐射能的 分布不均分布不均, ,造成高低纬度间的造成高低纬度间的 差异。差异。(3)(3)意义意义: :形成大气中形成大气中 和和 的输送的输送, ,以及各种天气变化。以及各种天气变化。2.2.热力环流热力环流(1)(1)概念概念: :由于地面由于地面 而形成的空气环流。而形成的空气环流。太阳辐射太阳辐射纬度纬度热量热量教材预习教材预习 课前自学课前自学理清主干理清主干热量热量水汽水汽冷热不均冷热不均【思维启迪思维启迪】 气流总是从高压区流向低压区吗气流总是从高压区流向低压区吗? ?【答案答案】不是不是, ,同一水平面上气流总是从高压区流向低压区同一水平面上气流总是从高压区流向低压区,

3、,在垂直方向上在垂直方向上, ,产生了上升或下降运动产生了上升或下降运动, ,不一定从高压区流向低压区。不一定从高压区流向低压区。(2)(2)形成过程形成过程: :在图中填出近地面的冷热状况和气压高低在图中填出近地面的冷热状况和气压高低, ,并用箭头标出气并用箭头标出气流的运动方向。流的运动方向。二、大气的水平运动二、大气的水平运动风风1.1.形成的直接原因形成的直接原因: :水平气压梯度力。水平气压梯度力。2.2.主要作用力及特征主要作用力及特征字母字母作用力作用力特征特征A A . 于等压线于等压线, ,并由并由高气压区指向低气压区高气压区指向低气压区B B摩擦力摩擦力方向始终与风向相反方

4、向始终与风向相反, ,使风速减使风速减小小C C .始终与风向垂直始终与风向垂直水平气压梯度力水平气压梯度力垂直垂直地转偏向力地转偏向力3.3.风向风向(1)(1)高空风向与等压线高空风向与等压线 。(2)(2)近地面风向与等压线之间成一夹角。近地面风向与等压线之间成一夹角。平行平行预习自评预习自评 (100(100分分) )1.1.判断题判断题(30(30分分) )(1)(1)在海边在海边, ,晚上感觉海风拂面。晚上感觉海风拂面。( ( ) )(2)(2)大气运动的能量来源来自于地面辐射。大气运动的能量来源来自于地面辐射。( ( ) )(3)(3)地转偏向力只改变大气运动的风向地转偏向力只改

5、变大气运动的风向, ,不改变风速。不改变风速。( ( ) )2.2.选择题选择题(20(20分分) )有关大气水平运动的叙述正确的是有关大气水平运动的叙述正确的是( () )A.A.如果只受水平气压梯度力的影响如果只受水平气压梯度力的影响, ,风向应与气压梯度力方向一致风向应与气压梯度力方向一致B.B.在地转偏向力的作用下在地转偏向力的作用下, ,高空风向偏转到与等压线垂直高空风向偏转到与等压线垂直C.C.近地面的风近地面的风, ,受水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力的共同影响受水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力的共同影响, ,风向风向与等压线成直角与等压线成直角D.D.高空中的风高空中的风,

6、 ,受水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力的共同影响受水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力的共同影响, ,风向风向与等压线成直角与等压线成直角答案答案: :A A 3.3.填图题填图题(50(50分分) )答案答案: :南水平气压梯度力风向地转偏向力摩擦力南水平气压梯度力风向地转偏向力摩擦力此图表示此图表示 ( (填填“南南”或或“北北”) )半球的近地面风向半球的近地面风向, ,图中表图中表示示 , ,表示表示 , ,表示表示 , ,表示表示。探究一探究一课堂探究课堂探究 突破重难突破重难探寻技巧探寻技巧情景导学情景导学热力环流的形成与常见的热力环流热力环流的形成与常见的热力环流 古诗云古诗云“

7、何当共剪西窗烛何当共剪西窗烛, ,却话巴山夜雨时却话巴山夜雨时”。【尝试探究尝试探究】 你能解释巴山为何多夜雨吗你能解释巴山为何多夜雨吗? ?【答案答案】 巴山地区谷地众多巴山地区谷地众多, ,夜间风从山坡吹向谷地夜间风从山坡吹向谷地, ,而山谷中气流则垂直而山谷中气流则垂直上升上升, ,将水汽带上高空将水汽带上高空, ,受冷凝云致雨。受冷凝云致雨。1.1.热力环流的形成热力环流的形成由于地面冷热不均而形成的空气环流由于地面冷热不均而形成的空气环流, ,称为热力环流。热力环流的形成称为热力环流。热力环流的形成过程如下图所示过程如下图所示: :要点归纳要点归纳理解热力环流的形成理解热力环流的形成

8、, ,关键抓住以下两点关系关键抓住以下两点关系: :(1)(1)温压关系温压关系:(:(结合上图中甲、乙、丙三地图示结合上图中甲、乙、丙三地图示) )(2)(2)风压关系风压关系: :水平方向上水平方向上, ,风总是从高压吹向低压风总是从高压吹向低压( (如图中所示如图中所示) )。2.2.热力环流的几种常见形式热力环流的几种常见形式热力环流是一种常见的自然现象。海陆热力性质的差异热力环流是一种常见的自然现象。海陆热力性质的差异, ,山谷、山坡的受热山谷、山坡的受热不均不均, ,人类活动等都可能导致热力环流的形成。具体分析如下人类活动等都可能导致热力环流的形成。具体分析如下: :(2)(2)山

9、谷风山谷风(1)(1)海陆风海陆风(3)(3)城市热岛环流城市热岛环流典例剖析典例剖析读图读图(a(a、b b表示等压面表示等压面),),回答下列问题回答下列问题: :(1)(1)画出大气在水平方向和垂直方向的运动状况。画出大气在水平方向和垂直方向的运动状况。(2)(2)图示的热力环流形成的过程图示的热力环流形成的过程: :先有先有运动运动, ,再形成再形成运动。运动。(3)(3)热力环流形成的根本原因是热力环流形成的根本原因是。它是大气运动的一种。它是大气运动的一种的形式。的形式。(4)A(4)A、B B、C C、D D四处气压由高到低的排列顺序是四处气压由高到低的排列顺序是 . .。(5)

10、(5)热力环流的实例有热力环流的实例有。【思维导图思维导图】 【答案答案】 ( (图略图略( (左侧逆时针左侧逆时针, ,右侧顺时针右侧顺时针) )(2)(2)垂直水平垂直水平(3)(3)冷热不均最简单冷热不均最简单(4)C(4)C、B B、A A、D D(5)(5)城市风、山谷风、海陆风城市风、山谷风、海陆风 热力环流是大气运动最简单的形式热力环流是大气运动最简单的形式, ,它是空气在立体空间它是空气在立体空间的运动形式。这部分内容的难点在于对垂直方向上气压分布的分析。突破的运动形式。这部分内容的难点在于对垂直方向上气压分布的分析。突破这一点这一点, ,需要牢记两点需要牢记两点: :第一第一

11、, ,垂直方向上气压随高度增加而递减垂直方向上气压随高度增加而递减; ;第第二二,“,“高压高压”和和“低压低压”是针对同一水平面相比较来说的。是针对同一水平面相比较来说的。精彩点拨精彩点拨【同点异构同点异构】 实验法研究热力环流实验法研究热力环流一、材料一、材料: :略大一点的玻璃缸、蚊香、热水、冰块、塑料薄膜、火柴等。略大一点的玻璃缸、蚊香、热水、冰块、塑料薄膜、火柴等。二、步骤二、步骤: :将一盆冰块和一盆热水分别放置在玻璃缸的两端将一盆冰块和一盆热水分别放置在玻璃缸的两端; ;用塑料薄膜将玻璃缸上部开口处盖严用塑料薄膜将玻璃缸上部开口处盖严; ;在塑料薄膜的一侧在塑料薄膜的一侧( (装

12、冰块的盆上方装冰块的盆上方) )开一个小洞开一个小洞; ;将蚊香点燃将蚊香点燃, ,放进小洞内。放进小洞内。观察蚊香烟雾的运动。观察蚊香烟雾的运动。三、注意事项三、注意事项: :关键是要避免室内风的干扰关键是要避免室内风的干扰, ,要关上门窗。要关上门窗。在家做该实验在家做该实验, ,注意防火安全。注意防火安全。无现成的冰块无现成的冰块, ,可用冷冻食品可用冷冻食品( (如肉块如肉块) )替代。替代。四、实验结论四、实验结论: :蚊香一侧因气温低蚊香一侧因气温低, ,蚊香烟雾下沉蚊香烟雾下沉; ;然后沿玻璃缸底面向热水一边运动然后沿玻璃缸底面向热水一边运动; ;在在热水上方上升热水上方上升;

13、;最后在玻璃顶面由热水一侧向冰块方向运动。形成闭合的最后在玻璃顶面由热水一侧向冰块方向运动。形成闭合的一圈。烟雾飘动代表了空气流动一圈。烟雾飘动代表了空气流动, ,原理如图所示原理如图所示: :大气的水平运动大气的水平运动 情景导学情景导学在一千多年以前的唐代在一千多年以前的唐代, ,我国人民除了记载阴晴雨雪等天气现象之外我国人民除了记载阴晴雨雪等天气现象之外, ,也也有了对风力大小的测定。唐朝初期还没有发明测定风速的精确仪器有了对风力大小的测定。唐朝初期还没有发明测定风速的精确仪器, ,但但那时已能根据风对物体征状那时已能根据风对物体征状, ,计算出风的移动速度并订出风力等级。李计算出风的移

14、动速度并订出风力等级。李淳风的淳风的现象玩占现象玩占里就有这样的记载里就有这样的记载:“:“动叶十里动叶十里, ,鸣条百里鸣条百里, ,摇枝二摇枝二百里百里, ,落叶三百里落叶三百里, ,折小枝四百里折小枝四百里, ,折大枝五百里折大枝五百里, ,走石千里走石千里, ,拔大根三千拔大根三千里。里。”这就是根据风对树产生的作用来估计风的速度。这就是根据风对树产生的作用来估计风的速度。【尝试探究尝试探究】出现风力大小的原因是什么出现风力大小的原因是什么? ?【答案答案】单位距离间的气压差所决定的。气压差越大风力越大。单位距离间的气压差所决定的。气压差越大风力越大。探究二探究二要点归纳要点归纳影响风

15、的三种力影响风的三种力作用力作用力方向方向大小大小对风速、风向的影响对风速、风向的影响风速风速风向风向水平水平气压气压梯度力梯度力始终与等压线垂始终与等压线垂直直, ,由高压指向由高压指向低压低压等压线越密集等压线越密集, ,水水平气压梯度力越大平气压梯度力越大水平气压梯水平气压梯度力越大度力越大, ,风速越大风速越大垂直于等压线垂直于等压线, ,由由高压指向低压高压指向低压地转地转偏向力偏向力始终与风向垂直始终与风向垂直大小随纬度增加而大小随纬度增加而增加增加, ,赤道为零赤道为零不影响风速不影响风速大小大小北半球使风右偏北半球使风右偏, ,南半球使风左偏南半球使风左偏摩擦力摩擦力始终与风向

16、相反始终与风向相反大小与下垫面性质大小与下垫面性质有关有关, ,下垫面越粗下垫面越粗糙糙, ,起伏越大起伏越大, ,摩擦摩擦力越大力越大, ,反之越小反之越小使风速减小使风速减小与其他两力共同作与其他两力共同作用用, ,使风向斜穿等使风向斜穿等压线压线【特别提示特别提示】 不同情况下风的受力和风向判断不同情况下风的受力和风向判断风风受力作用受力作用受力作用分析受力作用分析风向风向理理想想状状态态受一力作用受一力作用( (水平气水平气压梯度力压梯度力) )风向与等压线垂直风向与等压线垂直, ,由高由高压指向低压压指向低压高高空空风风受两力作用受两力作用( (水平气水平气压梯度力压梯度力+ +地转

17、偏向地转偏向力力) )风向与等压线平行风向与等压线平行, ,背风背风而立而立, ,左低右高左低右高近近地地面面风风受三力作用受三力作用( (水平气水平气压梯度力压梯度力+ +地转偏向地转偏向力力+ +摩擦力摩擦力) )风向与等压线有一夹角风向与等压线有一夹角, ,背风而立背风而立, ,左前低左前低, ,右后右后高高典例剖析典例剖析如图为北半球等压线图如图为北半球等压线图( (单位单位: :hPahPa) )。读图并结合所学知识读图并结合所学知识, ,回答回答(1)(1)(2)(2)题题: :(1)(1)如果所示等压线位于近地面如果所示等压线位于近地面,F,F1 1、F F2 2、F F3 3为

18、为A A处空气处空气所受外力的方向所受外力的方向, ,则则F F1 1、F F2 2、F F3 3依次为依次为( () )A.A.摩擦力、水平气压梯度力、地转偏向力摩擦力、水平气压梯度力、地转偏向力B.B.水平气压梯度力、摩擦力、地转偏向力水平气压梯度力、摩擦力、地转偏向力C.C.地转偏向力、摩擦力、地转偏向力、摩擦力、 水平气压梯度力水平气压梯度力D.D.摩擦力、地转偏向力、水平气压梯度力摩擦力、地转偏向力、水平气压梯度力【解题思路解题思路】 第第(1)(1)题题, ,水平气压梯度力的方向应与等压线垂直水平气压梯度力的方向应与等压线垂直, ,且由高且由高压指向低压压指向低压, ,故故F1F1

19、为水平气压梯度力为水平气压梯度力, ,只有只有B B项符合该要求。项符合该要求。 【答案答案】( (1)B 1)B 【解题思路解题思路】 第第(2)(2)题题, ,高空大气受水平气压梯度力和地转偏向力的共高空大气受水平气压梯度力和地转偏向力的共同作用同作用, ,风向与等压线平行风向与等压线平行, ,又因位于北半球又因位于北半球, ,所以可以判断表示的方所以可以判断表示的方向正确。向正确。 【答案答案】 (2)D(2)D(2)(2)如果所示等压线位于高空如果所示等压线位于高空,F1,F1为气压梯度力方向为气压梯度力方向, ,则风向是则风向是( () )A.A. B. B.C.C. D. D.精彩

20、点拨精彩点拨风向的绘制风向的绘制(1)(1)在等压线图上在等压线图上, ,画出过该点的等压线的切线画出过该点的等压线的切线, ,并过切点作垂直于切线的并过切点作垂直于切线的虚线箭头虚线箭头( (由高压指向低压由高压指向低压, ,但并非一定指向低压中心但并非一定指向低压中心),),表示水平气压梯表示水平气压梯度力的方向。度力的方向。(2)(2)确定南、北半球。面向水平气压梯度力方向向右确定南、北半球。面向水平气压梯度力方向向右( (北半球北半球) )或向左或向左( (南南半球半球) )偏转角度为偏转角度为30304545, ,画出实线箭头画出实线箭头, ,即为经过该点的风向即为经过该点的风向,

21、,如图如图( (以北半球为例以北半球为例):):教材图解教材图解 培养技巧培养技巧启发思维启发思维读教材图读教材图2.32.3热力环流的形成热力环流的形成, ,据图回答据图回答: : (1)(1)热力环流的成因是什么热力环流的成因是什么? ?(2)(2)受热的地方受热的地方, ,空气怎样运动空气怎样运动? ?受冷的地方受冷的地方, ,空气怎样运动空气怎样运动? ?(3)(3)热力环流的空气运动有几种形式热力环流的空气运动有几种形式? ?(4)(4)根据等压面弯曲方向根据等压面弯曲方向, ,总结一下与气压的关系。总结一下与气压的关系。答案答案: :(1)(1)地面冷热不均引起同一水平面的气压差异

22、。地面冷热不均引起同一水平面的气压差异。(2)(2)受热膨胀上升受热膨胀上升, ,受冷收缩下沉。受冷收缩下沉。(3)(3)垂直运动和水平运动两种。垂直运动和水平运动两种。(4)(4)高压处向高空弯曲高压处向高空弯曲, ,低压处向地面弯曲。低压处向地面弯曲。【脑图构建脑图构建】热力环流热力环流1.1.粗略脑图粗略脑图2.2.细化脑图细化脑图(1)(1)冷热不均产生垂直运动冷热不均产生垂直运动( (热升冷降热升冷降) )(2)(2)垂直运动引起气压变化垂直运动引起气压变化( (上升区上升区: :上高下低上高下低; ;下降区下降区: :上低下高上低下高) )(3)(3)气压的差异引起水平运动气压的差

23、异引起水平运动:(:(水平方向上由高压流向低压水平方向上由高压流向低压) ) 3.3.成形脑图成形脑图4.4.脑图重演脑图重演冷热不均冷热不均垂直运动垂直运动( (受热上升受热上升, ,受冷下沉受冷下沉) () (产生水平气产生水平气压差压差)水平运动水平运动( (由高压流向低压由高压流向低压)形成环流形成环流上升区：上高下低下降区：上低下高素能演练素能演练 专项训练专项训练整体提高整体提高当堂达标当堂达标测控导航测控导航知识点知识点题号题号易易中中热力环流热力环流3 34 4、5 5大气的水平运动大气的水平运动6 61 1、2 2、7 7一、选择题一、选择题如图示意某一等高面如图示意某一等高

24、面,M,M、N N为等压线为等压线, ,其气压值分别为其气压值分别为PMPM、PN,MPN,M、N N之间的气之间的气压梯度相同。是只考虑水平受力压梯度相同。是只考虑水平受力, ,不计空气垂直运动时不计空气垂直运动时,O,O点空气运动点空气运动的可能方向。的可能方向。据此并读图据此并读图, ,回答回答1 12 2题题: :解析解析:1.A:1.A第第1 1题题, ,若此图表示北半球若此图表示北半球, ,则判定则判定O O点风向应考虑两种情况点风向应考虑两种情况, ,近近地面为地面为; ;高空由于忽略摩擦力的作用高空由于忽略摩擦力的作用, ,向右偏转至与等压线平行向右偏转至与等压线平行, ,即。

25、即。 1.1.若此图表示北半球若此图表示北半球,PMPN,PMPN,则则O O点风向为点风向为( () )A.A.或或B.B.或或C.C.或或D.D.或或2.2.若此图表示高空等高面若此图表示高空等高面,PMPN,PMPN,则则O O点风向为点风向为( () )A.A.或或B.B.或或C.C.或或D.D.或或解析解析: :2.C2.C 第第2 2题题, ,高空空气不考虑摩擦力的作用高空空气不考虑摩擦力的作用, ,所以风向应与等压线平所以风向应与等压线平行。由于不确定此图所在半球行。由于不确定此图所在半球, ,所以在北半球高空应为所以在北半球高空应为, ,在南半球高空应在南半球高空应为。为。 3

26、.3.下图中的四种热力环流示意中下图中的四种热力环流示意中, ,错误的是错误的是( () )解析解析:C:C白天山谷和山坡都升温白天山谷和山坡都升温, ,由于山坡升温快由于山坡升温快, ,所以所以, ,山坡气流上升山坡气流上升, ,山谷的气流沿山坡向上爬升山谷的气流沿山坡向上爬升, ,故故C C项错误项错误, ,符合题意。符合题意。( (20172017辽宁大连高一检测辽宁大连高一检测) )读读“北半球近地面冷热不均引起的等压面变化状北半球近地面冷热不均引起的等压面变化状况示意图况示意图”, ,回答回答4 45 5题题: : 解析解析:4.:4.B B第第4 4题题, ,、位于同一等压面上、位

27、于同一等压面上, ,气压相等气压相等, ,位于等压位于等压面上方面上方, ,气压低。气压低。4.4.图中气压最低的点是图中气压最低的点是( () )A.A. B.B. C.C. D.D.5.5.下面四幅热力环流示意图与甲乙间大气运动状态相符的是下面四幅热力环流示意图与甲乙间大气运动状态相符的是( () )解析解析:5.B:5.B第第5 5题题, ,近地面甲地气压高于乙地近地面甲地气压高于乙地, ,故水平气流由甲地流向乙地故水平气流由甲地流向乙地, ,且近地面与高空构成环流且近地面与高空构成环流,B,B正确。正确。6.6.下图中四个箭头下图中四个箭头, ,正确反映南半球风向的是正确反映南半球风向

28、的是( () )A.AA.AB.BB.BC.CC.CD.DD.D解析解析:B :B 此题首先看清高压区与低压区此题首先看清高压区与低压区, ,受水平气压梯度力的影响受水平气压梯度力的影响, ,风从风从高压吹向低压高压吹向低压, ,所以可排除选项所以可排除选项C C、D D。受地转偏向力的影响。受地转偏向力的影响, ,南半球向左偏南半球向左偏, ,排除排除A A。 二、非选择题二、非选择题7.7.读读“北半球近地面风向示意图北半球近地面风向示意图”, ,回答下列问题回答下列问题: :(1)(1)写出力的名称写出力的名称:a:a,c,c,d,d。(2)a(2)a力的指向与等压线之间的关系是力的指向

29、与等压线之间的关系是, ,其其方向由方向由指向指向。(3)(3)若无若无d,d,只受只受a a、c c影响影响,b,b最终将与最终将与平行。平行。(4)(4)在实际大气中在实际大气中,b,b与等压线之间与等压线之间。解析解析: :从图中可以看出从图中可以看出, ,箭头箭头a a垂直于等压线垂直于等压线, ,并且从高压指向低压并且从高压指向低压, ,所以是所以是水平气压梯度力。箭头水平气压梯度力。箭头b b是大气实际水平运动的方向是大气实际水平运动的方向( (风向风向) )。由图可见。由图可见, ,风风向与等压线或水平气压梯度力向与等压线或水平气压梯度力(a)(a)之间有一个交角之间有一个交角,

30、 ,与地转偏向力与地转偏向力(c)(c)呈呈9090夹角夹角, ,与摩擦力与摩擦力(d)(d)的方向相反。在实际大气中的方向相反。在实际大气中,b,b同时受到三种力的作同时受到三种力的作用用, ,它与等压线斜交它与等压线斜交( (北半球向右偏北半球向右偏),),假设假设b b同时只受到水平气压梯度力和同时只受到水平气压梯度力和地转偏向力两种力的作用地转偏向力两种力的作用,b,b最终与等压线平行。最终与等压线平行。答案答案: :(1)(1)水平气压梯度力地转偏向力摩擦力水平气压梯度力地转偏向力摩擦力(2)(2)垂直于等压线高压低压垂直于等压线高压低压(3)(3)等压线等压线(4)(4)有一个交角

31、有一个交角热力环流与工厂的布局热力环流与工厂的布局日本北海道的旭川市日本北海道的旭川市, ,人口仅人口仅2020万万, ,市郊是山地丘陵市郊是山地丘陵, ,市区为平地市区为平地, ,在市郊周在市郊周围山地地区建工厂围山地地区建工厂, ,本意是想让市区避开空气污染源。结果事与愿违本意是想让市区避开空气污染源。结果事与愿违, ,城市城市风使市郊的烟尘涌入市区风使市郊的烟尘涌入市区, ,反而使没有污染源的市区污染浓度比有污染源反而使没有污染源的市区污染浓度比有污染源的郊区高出了的郊区高出了3 3倍左右倍左右, ,造成了市区的严重污染。造成了市区的严重污染。【思考思考】 (1) (1)为什么工厂在郊区反而使得市区的污染更严重了为什么工厂在郊区反而使得市区的污染更严重了? ?(2)(2)工厂应该布局在什么位置才能减少市区污染工厂应该布局在什么位置才能减少市区污染? ?【答案答案】 (1) (1)由于城郊热力环流由于城郊热力环流, ,大气污染物从郊区带到了市区。大气污染物从郊区带到了市区。(2)(2)工厂应布局在下沉气流的外围工厂应布局在下沉气流的外围, ,以免把污染物带到市区。以免把污染物带到市区。生活中的趣味地理生活中的趣味地理