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中图版 (2019)第三节 大气受热过程与热力环流课堂教学课件ppt
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这是一份中图版 (2019)第三节 大气受热过程与热力环流课堂教学课件ppt，共41页。PPT课件主要包含了必备知识，自主检测，三种作用力，探究一，探究二，素养培优，当堂检测，气压高低的判读，2山谷风，思维导引等内容，欢迎下载使用。
大气运动的能量来自太阳辐射。太阳辐射的纬度分布不均,造成不同纬度之间的热量差异,这是引起大气运动的根本原因。一、热力环流1.概念:由地面冷热不均引起的大气运动,它是大气运动最简单的形式。2.热力环流的过程
3.近地面气温与气压的关系:近地面,气温高,气压低,气温低,气压高。4.气流与气压的关系:垂直方向上上升气流对应的地面为低压,高空为高压;下沉气流对应的地面为高压,高空为低压。水平方向上气流总是由高压流向低压。思考感悟气温越高,气压越低吗?提示:不一定。同一水平面上,气温越高,气压越低;同一地点,海拔越高,气温越低,气压也越低。
二、大气的水平运动——风1.风形成的原因(1)直接原因:只要同一水平面存在气压差,便会产生一种促使空气由高压流向低压的力,这个力叫作水平气压梯度力,简称气压梯度力。(2)根本原因:地面冷热不均。2.风形成的过程
(1)图中A是水平气压梯度力,其特征是垂直于等压线,并由高压指向低压。(2)图中B是摩擦力,摩擦力与风向相反,可降低风速。(3)图中C是地转偏向力,其特征始终与风向垂直,使风向在北半球向右偏,南半球向左偏。
4.作用效果(1)若只受A作用,风向垂直于等压线,由高压指向低压。(2)若只受A和C的作用,风向最终与等压线平行,这种情况一般出现在高空(填“高空”或“近地面”)。(3)A、B、C三力共同作用,风向与等压线斜交,这种情况一般出现在近地面。
1.判断正误(1)热力环流是由地面冷热不均引起的大气水平运动。( )(2)垂直方向上冷热不均产生了热力环流。( )(3)高压的等压面向下凹陷。( )(4)水平气压梯度力垂直于等压线,指向低压。( )(5)高空的风向与等压线平行。( )答案:(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)√
2.下列四幅冷热不均引起的大气运动图,图中曲线和直线表示等压面,正确的是( )
A.①② B.②③C.①③D.②④解析:近地面受热处形成低压,等压面向下凹;冷处形成高压,等压面向上凸。且近地面与高空气压相反,等压面凸凹方向相反。答案:C
3.图中热力环流的画法正确的是( )
A.①B.②C.③D.④
解析:白天裸地气温升高快,草地气温升高慢,裸地空气上升,草地空气下沉。答案:B
4.关于大气运动的说法,正确的是( )A.在水平气压梯度力作用下并不能产生大气运动B.实际上大气不可能沿着等压线运动C.地转偏向力只改变风的方向,不能改变风的速度D.摩擦力不能改变风的速度,只能改变风的方向解析:水平气压梯度力是产生大气运动的直接原因,是原动力;地转偏向力只改变风的方向,不能改变风的速度;摩擦力阻碍空气的运动,减小风速,因此摩擦力可以改变风的速度;高空大气摩擦力接近零,大气可以沿等压线运动。答案:C
热力环流原理问题探究孔明灯又叫天灯,相传是由三国时期的诸葛孔明发明的。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,其后脱险,于是后世就称这种灯笼为孔明灯。结合材料探究:(1)诸葛孔明如此简陋的设施是怎么升空的呢?(2)孔明灯里面蕴含着什么样的大气原理呢?提示:(1)孔明灯里的空气受热后膨胀上升。(2)热力环流。
关键能力1.热力环流的形成过程热力环流是由于地面冷热不均而形成的一种环流形式。结合等压面示意图对其形成过程分析如下。
(1)近地面热气流上升(热上升);近地面冷气流下沉(冷下沉)。(2)同一水平面,风从高压吹向低压。(3)无论低空还是高空,高压处等压面都向上凸,低压处等压面都向下凹。
方法技巧 图文结合法学习常见的热力环流(1)海陆风
(3)城市风①城市风的形成原理
城市人口集中,工业发达,居民生活、工业生产和交通工具消耗大量的煤、石油、天然气等化石燃料,释放出大量的人为热,因而导致城市气温高于郊区,使城市犹如一个温暖的岛屿,人们称之为“城市热岛”。由于城市热岛效应的存在,引起空气在城市地区上升,在郊区下沉,下沉气流又从近地面流向城市中心,因此在城市和郊区之间形成了小型的热力环流(如上图),称为城市风。
②城市风与城市规划从环境保护的角度看,工厂选址、卫星城选址等都要考虑其不利影响,尽可能位于城郊环流的外围。为保护城市大气环境, 在城市规划时,要研究城市风的下沉距离。一方面将大气污染严重的工业布局在城市风下沉的距离之外,以避免工厂排放的污染物流向城区;另一方面,应将工业卫星城建在城市风环流之外,以避免相互污染。
(4)焚风:空气越过山脉后,沿坡下降,空气绝热增温,使背风坡空气温度比迎风坡高,这种现象叫焚风。下图为“焚风效应”示意图。
典例剖析例题1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,在海风吹拂下头发向后飘逸(图1)。图2、图3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,完成下列各题。
图1 图2
(1)图2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
解析:第(1)题,①④两处分别位于近海面与近地面,气温应高于高空的②③两处;由此时的海陆环流图及热力环流原理可得出④处气温高于①处。第(2)题,面向大海,在海风吹拂下头发向后飘逸,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
空气水平运动——风问题探究风 (唐)李峤 解落三秋叶,能开二月花。 过江千尺浪,入竹万竿斜。这是一首描写风的小诗,它是从动态上对风的一种诠释和理解。结合材料探究:(1)近地面风的形成受哪些力的影响?(2)“过江千尺浪”说明风力较大,影响风力大小的最根本因素是什么?提示:(1)近地面风的形成受水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力的影响。(2)影响风力大小的最根本因素是水平气压梯度力的大小。水平气压梯度力越大,风力就越大;水平气压梯度力越小,风力就越小。
关键能力高空风与近地面风的比较
方法技巧 风向与风速的判断(1)风向的判断方法第一步:定水平气压梯度力。在等压线图中,按要求画出过该点的切线,并过切点作垂直于切线的虚线箭头(由高压指向低压,但并非一定指向低压中心)表示水平气压梯度力的方向。第二步:定地转偏向力。分清图示是哪个半球,面向水平气压梯度力的方向,若是北半球,风向向右偏;若是南半球,风向向左偏。第三步:定最终风向。①近地面:在三力作用下,最终风向与等压线斜交。②高空:风向与等压线平行。
按以上步骤绘出的风向(绘成实线箭头)如下图(以北半球为例)。
(2)风速的判断方法①在同一幅等压线分布图上,等压线密集的地方,水平气压梯度力大,风速大;等压线稀疏的地方,水平气压梯度力小,风速小。②相同图幅、相同等压距的地图相比,比例尺越大,表示单位距离间的气压差越大,风速越大;比例尺越小,表示单位距离间的气压差越小,风速就越小。③相同图幅、相同比例尺的地图相比,相邻两条等压线数值差越大,水平气压梯度力越大,风速越大;相邻两条等压线数值差越小,水平气压梯度力越小,风速就越小。④在水平气压梯度力相同的情况下,摩擦力越小,风速就越大;摩擦力越大,风速就越小。如海面上的风速大于沿海陆地,内陆荒漠地区的风速大于绿洲。
典例剖析例题2下图示意某一等高面。 M、N为等压线,其气压值分别为PM、PN,M、N之间的气压梯度相同。①至⑧是只考虑水平受力,不计空气垂直运动时,O点空气运动的可能方向。读图,完成下列各题。
(1)若此图表示北半球等高面,PM>PN,则O点风向可能为( )A.⑥或⑦B.②或⑥C.④或⑧D.③或④(2)若此图表示高空等高面,PM
(地理实践力)请利用以下材料模拟大气热力环流实验:长方形玻璃缸(长100 cm,宽30 cm,高40 cm左右)、胶合板(或塑料薄膜)、一盆热水、一盆冰块、一束香、火柴等。实验步骤:(1)将一盆热水和一盆冰块分别放置在玻璃缸的两端;(2)用平整的胶合板(或塑料薄膜)把玻璃缸靠口盖严;(3)在胶合板(或塑料薄膜)的一侧(装冰块的盆的上方)开一小洞;(4)将一束香点燃,放进小洞内。观察烟雾在玻璃缸内如何飘动,请画出烟雾飘动的简图。由此试验可以得出什么结论?
结论:冷热不均是引起大气运动的根本原因。受热处气流上升, 受冷处气流下沉。
下图为近地面等压面分布示意图。读图,完成第1~2题。
1.若该地等压面弯曲是由近地面冷热不均导致的,则下列叙述正确的是( )A.A地气温高,气压低B.垂直方向气流:A处上升,B处下沉C.B地气温低,气压高D.水平方向气流由A流向B2.若A位于海洋,B位于陆地,则此时( )A.为白天,吹海风B.为白天,吹陆风C.为夜晚,吹海风D.为夜晚,吹陆风
解析:第1题,读图可知,A地等压面凸向高空,即凸向气压低的方向,根据“凸高为低,凸低为高”的原则,A地为高压,B地为低压。所以A地气温较低,气流下沉;B地气温较高,气流上升;水平方向上,气流从A流向B。故选D。第2题,若A地位于海洋,B地位于陆地,则海洋是高压,陆地是低压,风从海洋吹向陆地,所以为白天,吹海风。答案:1.D 2.A
下图中箭头表示气流的运动方向。读图,完成第3~4题。3.图中气流的名称是( )A.海陆风B.焚风C.山谷风D.季风4.图中气流发生的时间是( )A.左图发生在白天,右图发生在夜晚B.左图发生在夜晚,右图发生在白天C.左图发生在冬季,右图发生在夏季D.左图发生在夏季,右图发生在冬季
解析:第3题,左图气流由山谷吹向山坡;右图气流由山坡吹向山谷,故图示气流为山谷风。第4题,白天山坡升温快,山谷升温慢,形成谷风;夜晚山坡降温快,山谷降温慢,形成山风。答案:3.C 4.A
读图,完成第5~6题。5.图中正确指示北半球近地面风向的是( )A.AB.BC.CD.D6.下列说法正确的是( )A.水平气压梯度力不能影响风速B.地转偏向力只改变风的速度C.高空大气运动受摩擦力作用不明显D.摩擦力方向始终与风向垂直
解析:第5题,在近地面,风受水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力影响,风由高压指向低压且与等压线斜交,排除B、C。在北半球,由于地转偏向力(右偏)影响风向向右偏,故选D。第6题,水平气压梯度力影响风速和风向;地转偏向力影响风向,不影响风速;摩擦力的方向始终与风向相反,但在近地面考虑摩擦力的大小,而由于高空空气稀薄,受摩擦力作用不明显。故选C。答案:5.D 6.C
7.下图为城市热岛环流分布示意图。读图,完成下列各题。(1)完成图中的热力环流。(2)据此环流图分析上海市今后的造林重点应选在( )A.农村B.a处C.b处D.c处(3)市区与郊区相比,近地面( )A.气温高,气压低B.气温高,气压高C.气温低,气压高D.气温高,气压高
(4)要在图中选取建一个以化工企业为主的卫星城,应建在图中 处较好,原因是 。 (5)城市“热岛效应”的原因是 。“城市雨岛效应”的原因是 。
大气运动的能量来自太阳辐射。太阳辐射的纬度分布不均,造成不同纬度之间的热量差异,这是引起大气运动的根本原因。一、热力环流1.概念:由地面冷热不均引起的大气运动,它是大气运动最简单的形式。2.热力环流的过程
3.近地面气温与气压的关系:近地面,气温高,气压低,气温低,气压高。4.气流与气压的关系:垂直方向上上升气流对应的地面为低压,高空为高压;下沉气流对应的地面为高压,高空为低压。水平方向上气流总是由高压流向低压。思考感悟气温越高,气压越低吗?提示:不一定。同一水平面上,气温越高,气压越低;同一地点,海拔越高,气温越低,气压也越低。
二、大气的水平运动——风1.风形成的原因(1)直接原因:只要同一水平面存在气压差,便会产生一种促使空气由高压流向低压的力,这个力叫作水平气压梯度力,简称气压梯度力。(2)根本原因:地面冷热不均。2.风形成的过程
(1)图中A是水平气压梯度力,其特征是垂直于等压线,并由高压指向低压。(2)图中B是摩擦力,摩擦力与风向相反,可降低风速。(3)图中C是地转偏向力,其特征始终与风向垂直,使风向在北半球向右偏,南半球向左偏。
4.作用效果(1)若只受A作用,风向垂直于等压线,由高压指向低压。(2)若只受A和C的作用,风向最终与等压线平行,这种情况一般出现在高空(填“高空”或“近地面”)。(3)A、B、C三力共同作用,风向与等压线斜交,这种情况一般出现在近地面。
1.判断正误(1)热力环流是由地面冷热不均引起的大气水平运动。( )(2)垂直方向上冷热不均产生了热力环流。( )(3)高压的等压面向下凹陷。( )(4)水平气压梯度力垂直于等压线,指向低压。( )(5)高空的风向与等压线平行。( )答案:(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)√
2.下列四幅冷热不均引起的大气运动图,图中曲线和直线表示等压面,正确的是( )
A.①② B.②③C.①③D.②④解析:近地面受热处形成低压,等压面向下凹;冷处形成高压,等压面向上凸。且近地面与高空气压相反,等压面凸凹方向相反。答案:C
3.图中热力环流的画法正确的是( )
A.①B.②C.③D.④
解析:白天裸地气温升高快,草地气温升高慢,裸地空气上升,草地空气下沉。答案:B
4.关于大气运动的说法,正确的是( )A.在水平气压梯度力作用下并不能产生大气运动B.实际上大气不可能沿着等压线运动C.地转偏向力只改变风的方向,不能改变风的速度D.摩擦力不能改变风的速度,只能改变风的方向解析:水平气压梯度力是产生大气运动的直接原因,是原动力;地转偏向力只改变风的方向,不能改变风的速度;摩擦力阻碍空气的运动,减小风速,因此摩擦力可以改变风的速度;高空大气摩擦力接近零,大气可以沿等压线运动。答案:C
热力环流原理问题探究孔明灯又叫天灯,相传是由三国时期的诸葛孔明发明的。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,其后脱险,于是后世就称这种灯笼为孔明灯。结合材料探究:(1)诸葛孔明如此简陋的设施是怎么升空的呢?(2)孔明灯里面蕴含着什么样的大气原理呢?提示:(1)孔明灯里的空气受热后膨胀上升。(2)热力环流。
关键能力1.热力环流的形成过程热力环流是由于地面冷热不均而形成的一种环流形式。结合等压面示意图对其形成过程分析如下。
(1)近地面热气流上升(热上升);近地面冷气流下沉(冷下沉)。(2)同一水平面,风从高压吹向低压。(3)无论低空还是高空,高压处等压面都向上凸,低压处等压面都向下凹。
方法技巧 图文结合法学习常见的热力环流(1)海陆风
(3)城市风①城市风的形成原理
城市人口集中,工业发达,居民生活、工业生产和交通工具消耗大量的煤、石油、天然气等化石燃料,释放出大量的人为热,因而导致城市气温高于郊区,使城市犹如一个温暖的岛屿,人们称之为“城市热岛”。由于城市热岛效应的存在,引起空气在城市地区上升,在郊区下沉,下沉气流又从近地面流向城市中心,因此在城市和郊区之间形成了小型的热力环流(如上图),称为城市风。
②城市风与城市规划从环境保护的角度看,工厂选址、卫星城选址等都要考虑其不利影响,尽可能位于城郊环流的外围。为保护城市大气环境, 在城市规划时,要研究城市风的下沉距离。一方面将大气污染严重的工业布局在城市风下沉的距离之外,以避免工厂排放的污染物流向城区;另一方面,应将工业卫星城建在城市风环流之外,以避免相互污染。
(4)焚风:空气越过山脉后,沿坡下降,空气绝热增温,使背风坡空气温度比迎风坡高,这种现象叫焚风。下图为“焚风效应”示意图。
典例剖析例题1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,在海风吹拂下头发向后飘逸(图1)。图2、图3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,完成下列各题。
图1 图2
(1)图2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
解析:第(1)题,①④两处分别位于近海面与近地面,气温应高于高空的②③两处;由此时的海陆环流图及热力环流原理可得出④处气温高于①处。第(2)题,面向大海,在海风吹拂下头发向后飘逸,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
空气水平运动——风问题探究风 (唐)李峤 解落三秋叶,能开二月花。 过江千尺浪,入竹万竿斜。这是一首描写风的小诗,它是从动态上对风的一种诠释和理解。结合材料探究:(1)近地面风的形成受哪些力的影响?(2)“过江千尺浪”说明风力较大,影响风力大小的最根本因素是什么?提示:(1)近地面风的形成受水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力的影响。(2)影响风力大小的最根本因素是水平气压梯度力的大小。水平气压梯度力越大,风力就越大;水平气压梯度力越小,风力就越小。
关键能力高空风与近地面风的比较
方法技巧 风向与风速的判断(1)风向的判断方法第一步:定水平气压梯度力。在等压线图中,按要求画出过该点的切线,并过切点作垂直于切线的虚线箭头(由高压指向低压,但并非一定指向低压中心)表示水平气压梯度力的方向。第二步:定地转偏向力。分清图示是哪个半球,面向水平气压梯度力的方向,若是北半球,风向向右偏;若是南半球,风向向左偏。第三步:定最终风向。①近地面:在三力作用下,最终风向与等压线斜交。②高空:风向与等压线平行。
按以上步骤绘出的风向(绘成实线箭头)如下图(以北半球为例)。
(2)风速的判断方法①在同一幅等压线分布图上,等压线密集的地方,水平气压梯度力大,风速大;等压线稀疏的地方,水平气压梯度力小,风速小。②相同图幅、相同等压距的地图相比,比例尺越大,表示单位距离间的气压差越大,风速越大;比例尺越小,表示单位距离间的气压差越小,风速就越小。③相同图幅、相同比例尺的地图相比,相邻两条等压线数值差越大,水平气压梯度力越大,风速越大;相邻两条等压线数值差越小,水平气压梯度力越小,风速就越小。④在水平气压梯度力相同的情况下,摩擦力越小,风速就越大;摩擦力越大,风速就越小。如海面上的风速大于沿海陆地,内陆荒漠地区的风速大于绿洲。
典例剖析例题2下图示意某一等高面。 M、N为等压线,其气压值分别为PM、PN,M、N之间的气压梯度相同。①至⑧是只考虑水平受力,不计空气垂直运动时,O点空气运动的可能方向。读图,完成下列各题。
(1)若此图表示北半球等高面,PM>PN,则O点风向可能为( )A.⑥或⑦B.②或⑥C.④或⑧D.③或④(2)若此图表示高空等高面,PM
(地理实践力)请利用以下材料模拟大气热力环流实验:长方形玻璃缸(长100 cm,宽30 cm,高40 cm左右)、胶合板(或塑料薄膜)、一盆热水、一盆冰块、一束香、火柴等。实验步骤:(1)将一盆热水和一盆冰块分别放置在玻璃缸的两端;(2)用平整的胶合板(或塑料薄膜)把玻璃缸靠口盖严;(3)在胶合板(或塑料薄膜)的一侧(装冰块的盆的上方)开一小洞;(4)将一束香点燃,放进小洞内。观察烟雾在玻璃缸内如何飘动,请画出烟雾飘动的简图。由此试验可以得出什么结论?
结论:冷热不均是引起大气运动的根本原因。受热处气流上升, 受冷处气流下沉。
下图为近地面等压面分布示意图。读图,完成第1~2题。
1.若该地等压面弯曲是由近地面冷热不均导致的,则下列叙述正确的是( )A.A地气温高,气压低B.垂直方向气流:A处上升,B处下沉C.B地气温低,气压高D.水平方向气流由A流向B2.若A位于海洋,B位于陆地,则此时( )A.为白天,吹海风B.为白天,吹陆风C.为夜晚,吹海风D.为夜晚,吹陆风
解析:第1题,读图可知,A地等压面凸向高空,即凸向气压低的方向,根据“凸高为低,凸低为高”的原则,A地为高压,B地为低压。所以A地气温较低,气流下沉;B地气温较高,气流上升;水平方向上,气流从A流向B。故选D。第2题,若A地位于海洋,B地位于陆地,则海洋是高压,陆地是低压,风从海洋吹向陆地,所以为白天,吹海风。答案:1.D 2.A
下图中箭头表示气流的运动方向。读图,完成第3~4题。3.图中气流的名称是( )A.海陆风B.焚风C.山谷风D.季风4.图中气流发生的时间是( )A.左图发生在白天,右图发生在夜晚B.左图发生在夜晚,右图发生在白天C.左图发生在冬季,右图发生在夏季D.左图发生在夏季,右图发生在冬季
解析:第3题,左图气流由山谷吹向山坡;右图气流由山坡吹向山谷,故图示气流为山谷风。第4题,白天山坡升温快,山谷升温慢,形成谷风;夜晚山坡降温快,山谷降温慢,形成山风。答案:3.C 4.A
读图,完成第5~6题。5.图中正确指示北半球近地面风向的是( )A.AB.BC.CD.D6.下列说法正确的是( )A.水平气压梯度力不能影响风速B.地转偏向力只改变风的速度C.高空大气运动受摩擦力作用不明显D.摩擦力方向始终与风向垂直
解析:第5题,在近地面,风受水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力影响,风由高压指向低压且与等压线斜交,排除B、C。在北半球,由于地转偏向力(右偏)影响风向向右偏,故选D。第6题,水平气压梯度力影响风速和风向;地转偏向力影响风向,不影响风速;摩擦力的方向始终与风向相反,但在近地面考虑摩擦力的大小,而由于高空空气稀薄,受摩擦力作用不明显。故选C。答案:5.D 6.C
7.下图为城市热岛环流分布示意图。读图,完成下列各题。(1)完成图中的热力环流。(2)据此环流图分析上海市今后的造林重点应选在( )A.农村B.a处C.b处D.c处(3)市区与郊区相比,近地面( )A.气温高,气压低B.气温高,气压高C.气温低,气压高D.气温高,气压高
(4)要在图中选取建一个以化工企业为主的卫星城,应建在图中 处较好,原因是 。 (5)城市“热岛效应”的原因是 。“城市雨岛效应”的原因是 。
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