人教版 (2019)必修 第一册第二节 大气受热过程和大气运动第1课时教案及反思

这是一份人教版 (2019)必修 第一册第二节 大气受热过程和大气运动第1课时教案及反思，共17页。教案主要包含了大气的受热过程，大气对地面的保温作用，热力环流等内容，欢迎下载使用。

第1课时 大气受热过程和热力环流


课程标准：运用示意图等资料，说明大气受热过程与热力环流原理，并解释相关现象。


学习目标：1.运用图表掌握大气的受热过程及大气保温作用的基本原理。2.掌握热力环流的形成原理，并能解释相关自然现象，如城市热岛效应。








一、大气的受热过程





1．能量来源：太阳辐射能。


2．直接热源：地面是近地面大气主要、直接的热源。


3．大气对太阳辐射的削弱作用：主要包括吸收、反射和散射。


4．受热过程





二、大气对地面的保温作用


1．地面辐射、大气辐射及其影响因素





(1)概念比较





(2)影响大气逆辐射的因素


eq \b\lc\ \rc\}(\a\vs4\al\c1(云层：增厚,湿度：增大))大气逆辐射增强


2．大气的保温作用


(1)地面辐射释放能量的绝大部分被截留在对流层大气中。


(2)大气逆辐射直接补偿地面的热量损失。


三、热力环流


1．大气运动的原因：太阳辐射在地表的差异分布，造成不同地区气温不同，并导致水平方向上各地间的气压差异，引起大气运动。


2．热力环流的形成(如图)











1．为什么同一季节的白天多云，气温不会太高，而夜间多云，气温不会太低？


[答案] 同一季节，白天多云，太阳辐射经过大气层时，被削弱得多(吸收、反射多)，故气温不会太高；夜晚多云，特别是有浓密的低云，空气中湿度比较大，大气逆辐射强，对地面的保温作用强，气温不会太低。


2．王明同学认为气流是由高压流向低压的，这种说法对吗？为什么？


[答案] 不对。地面的冷热不均引起空气的垂直运动。空气的垂直运动导致同一水平面上的气压高低。同一水平面上气压高低不同，引起空气的水平运动，由高压流向低压。因此说在水平方向上，气流由高压流向低压是正确的，但在垂直方向上，气流不一定由高压流向低压。





探究点一 大气的受热过程和对地面的保温作用





[材料] 月球上昼夜温差很大，白天在阳光垂直照射的地方温度高达127℃；月球上的夜晚，温度可降低到－183℃。当月球被地球遮住时，温度会更低。在月食时，地球的阴影投射在月球上，这时月球的温度可以在瞬间下降300℃。月球阳面的温度比沸水高2℃，其阴面温度低到－243℃。


[问题] (1)月球上的气温变化为什么会如此剧烈呢？


(2)地球、月球与太阳的距离相当，为什么地球上的气温比较稳定呢？


[提示] (1)月球上没有大气层。


(2)地球上有大气层，大气具有保温作用。





1．受热过程





由上图可知，大气的受热过程可归纳为下表。


2.大气的保温作用


大气受热后又以大气辐射的形式向外辐射热量，其中射向地面的部分被称作大气逆辐射。大气逆辐射把热量返还给地面，在一定程度上补偿了地面辐射损失的热量，对地面起到了保温作用(大气还大地)。


3．热力作用在实践中的应用











【例1】 读“大气受热过程示意图”，回答(1)～(2)题。





(1)图中表示对地面起到保温作用的箭头是( )


A．甲 B．乙 C．丙 D．丁


(2)影响近地面大气温度随高度升高而递减的箭头是( )


A．甲 B．乙 C．丙 D．丁


[审题指导] 注意图中箭头的指向及来源。


[解析] 第(1)题，由图中可以看出，甲箭头表示太阳辐射，乙箭头表示地面辐射，丙箭头表示大气逆辐射，丁箭头表示大气的反射作用。对地面起保温作用的是大气逆辐射，C项正确。第(2)题，近地面大气主要、直接的热源是地面，因此离地面越远即高度越高，近地面大气温度就越低，B项正确。


[答案] (1)C (2)B











大气逆辐射对地面气温的影响


大气逆辐射是大气辐射的一部分，它们是始终存在的，而且白天气温高， 大气逆辐射更强。在白天，由于太阳辐射的影响，地面接收的太阳辐射量远远大于大气逆辐射量，大气逆辐射对近地面气温的影响不明显；在夜晚，由于没有太阳辐射，近地面气温主要受大气逆辐射强弱的影响，大气逆辐射对近地面气温的影响更为明显。





探究点二 热力环流





[材料] 一个月黑风高的夜晚，海边的度假小屋发生一起谋杀案。警察根据线索很快抓住两个嫌疑犯甲和乙。警察问他们案发当晚两个人在哪里，甲说：“当晚我在海边漫步，和风迎面吹来，让我觉得心旷神怡，整个晚上我都在吹海风。”乙说：“我站在沙滩上望着大海想心事，感觉凉风从后背袭来，阴风阵阵，确实让人害怕。”


[问题] 甲和乙两个嫌疑犯谁才是真正的凶手？


[提示] 甲。因为受海陆热力性质差异影响，夜晚陆地降温快，气温低，空气收缩下沉，近地面气压升高；海洋降温慢，气温高，空气膨胀上升，近地面气压降低，所以在近地面，风是从陆地吹向海洋，形成“陆风”。





1．热力环流的形成原理





2．热力环流的几种常见形式


热力环流是一种简单的大气运动形式。海陆热力性质的差异，山谷、山坡的受热不均，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





(2)山谷风





(3)城市风


城市风环流则是由于城市“热岛效应”(城市工业、居民、交通等释放大量的人为热)，使得城市温度比郊区温度高，从而形成的高空大气由城市吹向郊区，近地面大气由郊区吹向城市的环流。


城市规划时，为减轻大气污染，污染严重的工业企业布置在城市风的下沉距离之外，避免污染气体从近地面流向城市；将卫星城建在城市风环流之外，避免相互污染。





【例2】 对热力环流的理解是学习“气候”的基础，读下图，回答(1)～(2)题。





(1)下列关于从①到②的描述，正确的是( )


A．甲地近地面受热，空气下沉


B．乙地近地面受热，空气上升


C．乙地近地面冷却，空气下沉


D．丙地近地面空气冷却上升


(2)关于③图中气压的比较，错误的是( )


A．ae C．b

[审题指导] (1)注意图中甲、乙、丙三地垂直气流状况；(2)明确热力环流中气温、气压的关系及气压随高度的变化。


[解析] 第(1)题，从①到②，甲地近地面冷却，空气下沉；乙地近地面受热，空气上升；丙地近地面冷却，空气下沉，B项正确。第(2)题，同一地点气压随海拔升高而降低，故a>b，ce，c>b，B、C项不符合题干要求。


[答案] (1)B (2)A











热力环流的五大关系


(1)冷热与气流升降的关系：①近地面热气流上升(热上升)，②近地面冷气流下沉(冷下沉)。


(2)温压关系：①近地面受热形成低压(热低压)，②近地面冷却形成高压(冷高压)。























(3)风压关系：同一水平面上，风从高压吹向低压。


(4)气压高低与等压面凹凸的关系：等压面是空间气压值相等的各点所组成的面。地面受热均匀，等压面一般呈水平状态；若地面受热不均匀，则等压面会上凸或下凹，等压面凸起的地方是高压区，等压面下凹的地方是低压区。


(5)近地面与高空气压的对应关系：近地面高压处，高空为低压；近地面低压处，高空为高压。

















电视剧《闯关东》中有这样一段场景：“主人公朱开山为了避免所种的庄稼遭受霜冻危害，在深秋的夜晚带领全家人及长工们在田间地头点燃了柴草……”结合“大气受热过程示意图”，回答1～2题。





1．关于图中a、b、c所代表的内容，叙述正确的是( )


①a代表大气的直接热源 ②b代表大气的直接热源 ③b代表的辐射比a代表的辐射波长短 ④c代表的辐射对地面有保温作用


A．①② B．③④


C．①③ D．②④


[解析] 从图中箭头方向可判断出，a表示太阳短波辐射，b表示地面长波辐射，c表示大气逆辐射。其中a是地面的直接热源，b是大气热量的直接来源；b代表的辐射比a代表的辐射波长长；c代表的辐射为大气逆辐射，对地面有保温作用。


[答案] D


2．朱开山一家燃烧柴草防御霜冻的做法，有利于( )


A．增强a辐射 B．增强b辐射


C．增强c辐射 D．改变b的辐射方向


[解析] 阴天时，c辐射增强；燃烧柴草可放出大量温室气体及大量烟尘，从而增强大气逆辐射，使大气对地面的保温效应增强，进而保护作物免受冻害。


[答案] C


如图为同纬度的海洋和陆地不同区域的天气状况示意图，读图回答3～4题。





3．图中白天气温最高的是( )


A．甲 B．乙 C．丙 D．丁


[解析] 白天晴天气温比多云气温高，陆地升温比海洋快，因此陆地气温高于海洋，D正确。


[答案] D


4．图示区域昼夜温差最小的是( )


A．甲 B．乙 C．丙 D．丁


[解析] 海洋白天多云对太阳辐射削弱作用强，气温最低；夜晚大气逆辐射作用最强而温度最高，因而昼夜温差最小，B正确。


[答案] B


5．下图是某地高空等高面与等压面关系示意图，读图完成下列问题。





(1)A、B两地受热的是________，空气________；冷却的是________，空气________。


(2)图中点①至点⑤，气压最高的是________，气压最低的是________。


(3)用“→”完成图中热力环流。


(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________，说明判断的依据。


(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)。


[解析] 解答本题的关键是抓住知识间的内在联系，逐步突破，具体分析如下：





[答案] (1)B 上升 A 下沉 (2)④ ⑤


(3)绘图略(近地面由A流向B，高空由B地的高空流向A地的高空；垂直方向是A地下沉，B地上升)


(4)B 城区生产生活排放废热多，气流上升。


(5)白天


课后作业(六)


一、单项选择题


下图为大气对地面的保温作用示意图。读图回答1～3题。





1．图中表示太阳辐射、地面辐射、大气辐射、大气逆辐射的数码依次是( )


A．①②③④ B．③④②①


C．④③②① D．②③④①


[解析] 解答本题的关键是要抓住热力作用的发生过程。太阳辐射穿过地球大气时，少量被大气吸收或反射，大部分能够到达地面，使地面增温。地面被加热，并以地面(长波)辐射的形式向大气传递热量。近地面大气主要吸收地面辐射而增温，并以大气辐射的形式向外传递热量，其中射向地面的大气辐射称为大气逆辐射。


[答案] C


2．青藏高原比长江中下游平原气温日较差大的原因是青藏高原( )


①离太阳近 ②比长江中下游平原太阳高度小 ③云层厚且夜晚长 ④地势高、空气稀薄 ⑤夜晚大气逆辐射弱


A．①④ B．④⑤


C．②③ D．②⑤


[解析] 青藏高原与长江中下游平原纬度大体相同，因此太阳高度大体相同。青藏高原海拔高，空气稀薄，大气中水汽、杂质较少，白天大气对太阳辐射的削弱作用弱，夜晚大气对地面的保温作用弱，故气温日较差大；而长江中下游平原地势低平，大气中水汽、杂质多且集中在对流层底部，白天大气对太阳辐射的削弱作用强，夜晚大气对地面的保温作用强，故气温日较差较小。


[答案] B


3．大气受热过程，按热量传递顺序排列，正确的是( )


A．太阳辐射→地面吸收→地面辐射→大气吸收


B．大气吸收→地面辐射→太阳辐射→地面吸收


C．太阳辐射→地面辐射→地面吸收→大气吸收


D．地面辐射→地面吸收→大气辐射→太阳辐射


[解析] 大气最重要的能量来源是太阳辐射能，近地面大气主要、直接的热源是地面。故A项正确。


[答案] A


读热力环流示意图，回答4～5题。





4．热力环流产生的根本原因是( )


A．相邻地区存在气流升降运动


B．不同地区之间近地面存在冷热差异


C．同一等压面上存在气压差异


D．相邻地区的地面状况存在差异


[解析] 热力环流是由不同地区间地面冷热不均引起的空气环流。由于冷热不均，垂直方向上产生大气运动，导致不同地区同一高度上的气压差异，从而又产生水平方向上大气运动，因此热力环流的根本原因是不同地区之间存在冷热差异。


[答案] B


5．图中①②③④处，气压最高的是( )


A．① B．② C．③ D．④


[解析] 垂直方向上，近地面气压高于高空，②地空气下沉，而①地空气上升，所以②地比①地气压高。


[答案] B


地膜覆盖是一种现代农业生产技术，进行地膜覆盖栽培一般都可获得早熟增产的效果。读图，结合所学知识，完成6～7题。





6．我国华北地区在春播时进行地膜覆盖，可有效提高地温，保障了农作物的正常发芽生长，其主要原理是( )


A．减弱了地面辐射热量的散失


B．增强了大气逆辐射


C．增强了太阳辐射的总量


D．增强了对太阳辐射的吸收


[解析] 我国北方春播时地温较低，进行地膜覆盖，可有效地减弱地面辐射，从而减少地面热量的散失，起到保温的效果。


[答案] A


7．山东胶东的一些果农夏季在苹果树下覆盖地膜，其主要的作用是( )


A．减弱地面辐射，保持地温


B．反射太阳辐射，降低地温


C．反射太阳辐射，增加光效


D．吸收太阳辐射，增加地温


[解析] 在果树下进行地膜覆盖可反射太阳辐射，增加光效，提高光合效率，而且可使苹果着色均匀，提高产品质量。


[答案] C


读山谷风示意图(图中实线为等压线，虚线为等温线)，回答8～9题。





8．对于图中的气压、气温说法正确的是( )


①图中等压线的数值自下往上递减 ②图中等温线的数值自下往上递增 ③甲地的气压较同一高度的乙地高 ④甲地的气温较同一高度的乙地高


A．①③ B．①④ C．②③ D．②④


9．下列说法正确的是( )


①此图出现的时间是夜晚 ②此图出现的时间是白天 ③此时吹山风 ④此时吹谷风


A．①③ B．②④ C．②③ D．①④


[解析] 由所学知识可知，越往高空，空气越稀薄，因而气压数值越低，气温也越低；图中等压线、等温线数值自下往上递减。再根据图中等压线、等温线弯曲状况，确定同一高度甲地气压高于乙地气压，风从甲吹向乙，此山谷吹谷风，应为白天。


[答案] 8.A 9.B


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，完成10～11题。





10．甲图中①②③④四处气温最高的是( )


A．①处 B．②处 C．③处 D．④处


[解析] 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。


[答案] D


11．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


[解析] 面向大海，在海风吹拂下头发后飘，说明近地面此时要盛行海洋吹向陆地的风，即海洋气温要低于陆地，依据图乙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] B


12．大气污染物扩散受海陆风影响。下图为深圳市某发电厂某时地面SO2浓度等值线图，该时最可能为( )





A．1时 B．4时


C．8时 D．15时


[解析] 图中等值线呈西北—东南走向，且电厂位于东南方，则说明大气污染物向西北方扩散；依据材料，大气污染物扩散受海陆风影响，则此时盛行海风；再结合白天吹海风、夜晚吹陆风可知，该时可能为15时。


[答案] D


二、非选择题


13．图甲为大气受热过程示意图，图乙为某地晴天和阴天的气温日变化曲线图，读图回答下列问题。





(1)填写甲图中字母所表示的含义：


A________，B________，C________。


(2)近地面大气的主要热量来源是________(填字母)；全球变暖与________(填字母)过程增强有关。


(3)我国青藏高原的纬度与四川盆地相差不大，但年太阳辐射总量却比四川盆地高得多，据图甲所示原理分析其原因。


(4)图乙①，②两条曲线中，表示阴天时气温变化的是________，据图甲所示原理说明判断理由。


[解析] 第(1)题，考查大气的受热过程，太阳将能量传递到地面是太阳辐射，地面将能量传递到大气是地面辐射，大气将能量传递到地面是大气逆辐射。第(2)题，大气的直接热源来自地面，全球变暖与大气逆辐射有关。第(3)题，青藏高原太阳能辐射丰富的原因从海拔、地形方面结合大气的受热过程分析。第(4)题，根据大气的受热过程分析晴天与阴天的气温变化特征。


[答案] (1)太阳辐射 地面辐射 大气逆辐射


(2)B C


(3)青藏高原地势高，空气稀薄，且多晴朗天气，大气对太阳辐射的削弱作用弱。


(4)② 阴天时，白天大气对太阳辐射的削弱作用强，减少了到达地面的太阳辐射，气温比晴天时低；夜晚大气逆辐射强，补偿了地面损失的热量，气温比晴天时高。


14．读华北地区某城市2017年10月28日20时的气温(单位：℃)实况图，回答下列问题。





(1)此图反映了城市所具有的________效应。在这种效应的作用下，如不考虑其他因素，当晚城郊之间近地面的风向应该是______________________。


(2)形成此图所示效应的主要原因是( )


A．城区生产和消费活动释放大量热量


B．城区建筑对太阳辐射的反射率小


C．城区高层建筑的不断增多


D．城区上空云量少，对太阳辐射的削弱作用小


(3)城区上空多云和雾的原因是_______________________。


(4)在下图中画出城区与郊区近地面和高空的等压面示意图。





[解析] 第(1)题，从图中可以看出城区气温高于周边地区，因此该图反映了热岛效应。城郊之间近地面的风向永远由郊区吹向城市。第(2)题，城区生产和消费活动释放大量热量是城市气温高于郊区的原因。第(3)题，城区上空多云和雾的原因是城区空气对流上升运动强烈，加上凝结核多，水汽容易凝结。第(4)题，近地面城区气温高，气压低，高空正好相反。


[答案] (1)热岛 由郊区吹向城区


(2)A


(3)空气对流上升运动强烈；凝结核多，水汽容易凝结


(4)








过程
具体过程
热量来源
①
太阳暖


大地
太阳辐射到达地面，地面吸收后增温
太阳是地面的直接热源
②
大地暖


大气
地面增温后形成地面辐射，大气吸收地面辐射后增温
地面是大气的直接热源
③
大气还


大地
大气增温后形成大气辐射，其中向下的部分称为大气逆辐射，它将大部分热量还给地面
通过大气逆辐射把热量还给地面
现象
原因
晴朗天空呈蔚蓝色
晴天时，太阳光中的蓝、紫色光易被散射
阴沉天空呈灰白色
阴天时，云层厚，大部分太阳光被反射
日出前、日落后天空明亮
大气的散射作用改变了太阳光的方向
白天多云时气温比晴天低
多云时，云层反射作用强，到达地面的太阳辐射少
夜晚多云时气温比晴天高
夜晚多云时，大气逆辐射强，地面散失热量少
晚秋或寒冬霜冻多出现在晴朗的夜晚
晴朗夜晚，大气逆辐射弱，热量散失多，地面气温低，易出现霜冻、大雾等现象
青藏高原光照强但气温低
高原上空气稀薄，大气削弱作用小，但保温作用也弱
利用烟雾防霜冻
烟雾能增强大气逆辐射，减少地面热量的散失
果园中铺沙或鹅卵石
防止土壤水分蒸发的同时能增加昼夜温差，有利于水果糖分积累等