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

PAGE13-第2課時(shí)大氣的運(yùn)動(dòng)課程標(biāo)準(zhǔn)素養(yǎng)目標(biāo)任務(wù)設(shè)定運(yùn)用示意圖等資料，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.運(yùn)用熱力環(huán)流示意圖，說明大氣的熱力環(huán)流過程，進(jìn)而理解風(fēng)的形成原理。(綜合思維、地理實(shí)踐力)2.說明生活中的熱力環(huán)流現(xiàn)象，并能夠在等壓線圖上推斷風(fēng)力的大小及風(fēng)的方向。(綜合思維、地理實(shí)踐力)1.什么是熱力環(huán)流？2.簡(jiǎn)述熱力環(huán)流的形成過程。3.什么是水平氣壓梯度力？其產(chǎn)生的緣由是什么？方向有何特點(diǎn)？4.高空中的風(fēng)主要受哪些力的影響？其運(yùn)動(dòng)方向有何特點(diǎn)？5.近地面的風(fēng)主要受哪些力的影響？風(fēng)向有何特點(diǎn)？一、熱力環(huán)流1．概念：由于地面冷熱不均而形成的空氣環(huán)流，它是大氣運(yùn)動(dòng)最基本的形式。2．形成過程(1)垂直運(yùn)動(dòng)(2)水平運(yùn)動(dòng)[特殊提示](1)氣流的垂直運(yùn)動(dòng)是由近地面冷熱不均引起的，而水平運(yùn)動(dòng)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。[微思索]氣流肯定由高氣壓區(qū)流向低氣壓區(qū)嗎？提示：不肯定。在同一水平面上，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運(yùn)動(dòng)主要受地面溫度變更影響，有可能由低氣壓區(qū)流向高氣壓區(qū)。二、大氣的水平運(yùn)動(dòng)1．水平氣壓梯度：水平方向上單位距離間的氣壓差。2．水平氣壓梯度力：因水平面上存在的氣壓梯度而產(chǎn)生，促使大氣由高氣壓區(qū)流向低氣壓區(qū)，從而形成空氣的水平運(yùn)動(dòng)，即風(fēng)。3．主要作用力及特征(1)水平氣壓梯度力：垂直于等壓線，并指向低壓區(qū)。(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。4．風(fēng)的受力狀況與風(fēng)向(以北半球?yàn)槔?與等壓線平行圖示受力狀況風(fēng)向志向風(fēng)向只受F（水平氣壓梯度力）影響垂直于等壓線并指向低壓高空風(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[名師點(diǎn)撥](1)讀圖推斷等壓線圖上的風(fēng)向時(shí)，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(shí)，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?yàn)楦邏阂粋?cè)的方向；風(fēng)向向右偏轉(zhuǎn)的處于北半球，向左偏轉(zhuǎn)的處于南半球。推斷下列說法的正誤。1．冷熱不均是形成風(fēng)的干脆緣由。 ()2．摩擦力阻礙風(fēng)速但不影響風(fēng)向。 ()3．海面上的風(fēng)力往往比陸地上大。 ()4．北半球高空的風(fēng)與等壓線平行并向左運(yùn)動(dòng)。 ()提示：1.×水平氣壓梯度力是形成風(fēng)的干脆緣由，地面的冷熱不均是形成風(fēng)的根本緣由。2．×摩擦力既影響風(fēng)的速度也影響風(fēng)向。3．√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。4．×在高空，風(fēng)基本不受地面摩擦力的影響，風(fēng)向主要取決于水平氣壓梯度力和地轉(zhuǎn)偏向力。在以上兩個(gè)力的共同作用下，風(fēng)向漸漸偏離水平氣壓梯度力的方向，在北半球向右偏轉(zhuǎn)，最終可偏轉(zhuǎn)至平行于等壓線。熱力環(huán)流孔明燈又叫天燈，相傳是由三國時(shí)期的諸葛孔明獨(dú)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?？酌髦瞥蓵?huì)飄浮的紙燈籠，系上求救的信息，其后脫險(xiǎn)，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(dú)創(chuàng)的這種設(shè)施是怎么升空的呢？孔明燈里蘊(yùn)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(shí)踐力)假如你在家鄉(xiāng)山東的除夕夜放了一個(gè)孔明燈，孔明燈升空后一般會(huì)飄向哪個(gè)方向？為什么？提示：向東南方向飄。因?yàn)樯綎|冬季多吹西北風(fēng)，故孔明燈會(huì)飄向東南方向。問題3(地理實(shí)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(shì)猛，靜風(fēng)條件下灰燼會(huì)落在火塔的外圍。稻草燃燒過程中氣流運(yùn)動(dòng)的緣由是什么？提示：地面冷熱不均。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(diǎn)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(1)推斷氣壓大?、俅髿饷芏入S高度增加而降低，不同高度的大氣所擔(dān)當(dāng)?shù)目諝庵叨炔煌?，?dǎo)致在垂直方向上隨著高度增加，氣壓降低。如圖，PA>PC，PB>PD。②因地面冷熱不均，導(dǎo)致同一水平面上出現(xiàn)氣壓差異，進(jìn)而等壓面發(fā)生彎曲；同一水平面上，等壓面上凸處氣壓高，下凹處氣壓低。如圖，PC>PD，PB>PA。③同一垂直方向上，近地面和高空的氣壓類型相反，若近地面為高壓，則高空為低壓。(2)推斷下墊面的性質(zhì)①推斷陸地與海洋(湖泊)：夏季，等壓面下凹處為陸地，上凸處為海洋(湖泊)；冬季，等壓面下凹處為海洋(湖泊)，上凸處為陸地。②推斷裸地與綠地：裸地同陸地，綠地同海洋。③推斷城區(qū)與郊區(qū)：等壓面下凹處為城區(qū)，上凸處為郊區(qū)。(3)推斷近地面天氣狀況和氣溫日較差大小等壓面下凹處，多陰雨天氣，氣溫日較差較小，如上圖中甲地；等壓面上凸處，多晴朗天氣，氣溫日較差較大，如上圖中乙地。3．常見的熱力環(huán)流熱力環(huán)流是一種簡(jiǎn)潔的大氣運(yùn)動(dòng)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(dòng)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)市區(qū)與郊區(qū)之間的熱力環(huán)流①成因分析——“城市熱島”的形成②影響與應(yīng)用一般將綠化帶布置在氣流下沉處或下沉距離以內(nèi)，而將衛(wèi)星城或污染較重的工廠布置在下沉距離之外。1．下圖是某建筑設(shè)計(jì)院為我國北方地區(qū)設(shè)計(jì)的一幢高效利用太陽能的房屋模型。讀圖，回答(1)～(2)題。(1)冬季的白天，房間甲和乙之間的空氣流淌方向是()A．冷氣流從通風(fēng)口1進(jìn)入甲，暖氣流從通風(fēng)口2進(jìn)入乙B．冷氣流從通風(fēng)口1進(jìn)入乙，暖氣流從通風(fēng)口2進(jìn)入甲C．暖氣流從通風(fēng)口1進(jìn)入甲，冷氣流從通風(fēng)口2進(jìn)入乙D．暖氣流從通風(fēng)口1進(jìn)入乙，冷氣流從通風(fēng)口2進(jìn)入甲(2)該房屋模型能夠提升室內(nèi)溫度，所利用的地理學(xué)問是()A．氣流輻合下沉 B．大氣環(huán)流C．氣流輻合上升 D．熱力環(huán)流(1)D(2)D[第(1)題，冬季的白天，房間甲溫度高，盛行上升氣流，房間乙溫度低，為下沉氣流，因此空氣流淌方向是暖氣流從通風(fēng)口1進(jìn)入乙，冷氣流從通風(fēng)口2進(jìn)入甲。第(2)題，由上題可知，該房屋模型利用熱力環(huán)流原理提升了室內(nèi)溫度。]大氣的水平運(yùn)動(dòng)——風(fēng)風(fēng)——李嶠(唐)解落三秋葉，能開二月花。過江千尺浪，入竹萬竿斜。這是一首描寫風(fēng)的詩，它是從動(dòng)態(tài)上對(duì)風(fēng)的一種詮釋和理解。問題1(綜合思維)風(fēng)的形成受哪些力的影響？提示：水平氣壓梯度力、地轉(zhuǎn)偏向力、摩擦力。問題2(綜合思維、地理實(shí)踐力)“過江千尺浪”說明風(fēng)力較大，影響風(fēng)力大小的最根本因素是什么？提示：影響風(fēng)力大小的最根本因素是水平氣壓梯度力的大小。水平氣壓梯度力越大，風(fēng)力就越大；水平氣壓梯度力越小，風(fēng)力就越小。1．形成風(fēng)的三種力作用力方向大小對(duì)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(yùn),動(dòng)的原動(dòng)力，,使風(fēng)沿水平,氣壓梯度力,方向運(yùn)動(dòng))地轉(zhuǎn)偏向力與風(fēng)向垂直，北半球向右偏轉(zhuǎn)，南半球向左偏轉(zhuǎn)大小隨緯度增加而增加，赤道上為零不影響風(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)是指從西北吹向東南的風(fēng)，南風(fēng)是指從南向北吹的風(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(chǎng)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(diǎn)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(shí)際風(fēng)向：北半球向右偏轉(zhuǎn)，南半球向左偏轉(zhuǎn)。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力大，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力越大，風(fēng)力越大；比例尺越小，表示單位距離間的氣壓梯度力越小，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．讀北半球某地近地面氣壓分布(單位：百帕)示意圖，回答(1)～(2)題。(1)四地中風(fēng)力最大的是()A．①地 B．②地C．③地 D．④地(2)①地的風(fēng)向?yàn)?)A．偏北風(fēng) B．偏東風(fēng)C．西北風(fēng) D．西南風(fēng)(1)C(2)B[第(1)題，同一幅圖中，等壓線越密集，水平氣壓梯度力越大，風(fēng)力越大。據(jù)圖可知，③地等壓線最為密集，風(fēng)力最大。第(2)題，在水平方向上，氣壓梯度力垂直于等壓線，由高壓指向低壓，北半球風(fēng)向向右偏轉(zhuǎn)。依據(jù)圖示等壓線分布推斷，①地的風(fēng)向?yàn)槠珫|風(fēng)。]地理實(shí)踐力：穿堂風(fēng)穿堂風(fēng)也叫過堂風(fēng)，是氣象學(xué)中一種空氣流淌的現(xiàn)象，是流淌于建筑物內(nèi)部空間的風(fēng)。我國很多地區(qū)民居設(shè)計(jì)都充分考慮了穿堂風(fēng)。下圖為我國西南山區(qū)的傳統(tǒng)民居景觀圖和該民居穿堂風(fēng)示意圖。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)”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(shí)，“穿堂風(fēng)”近地面的氣流運(yùn)動(dòng)方向是()A．由西向東 B．由東向西C．由北向南 D．由南向北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淌。故選C。]本題組通過“穿堂風(fēng)”現(xiàn)象，考查了熱力環(huán)流在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，體現(xiàn)了地理學(xué)科的地理實(shí)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淌形成“穿堂風(fēng)”。課堂小結(jié)課堂速記1．地面冷熱不均形成熱力環(huán)流，它是大氣運(yùn)動(dòng)最基本的形式。2．地區(qū)間的冷熱不均→空氣的垂直運(yùn)動(dòng)→同一水平面上形成氣壓差異→空氣的水平運(yùn)動(dòng)→形成熱力環(huán)流。海陸風(fēng)、山谷風(fēng)、城市風(fēng)都是常見的熱力環(huán)流。3．地表受熱不均，導(dǎo)致同一水平面上產(chǎn)生氣壓差異。水平方向上單位距離間的氣壓差叫作水平氣壓梯度。水平面上存在的氣壓梯度產(chǎn)生了水平氣壓梯度力。水平氣壓梯度力垂直于等壓線，并指向低壓區(qū)。4．近地面，風(fēng)在水平氣壓梯度力、地轉(zhuǎn)偏向力和摩擦力的共同作用下，風(fēng)向與等壓線斜交。5．高空，風(fēng)基本不受地面摩擦力的影響，風(fēng)向平行于等壓線。題組1熱力環(huán)流下圖是某中學(xué)生繪制的不同地區(qū)熱力環(huán)流示意圖。讀圖，回答1～2題。①②③④1．圖中所示熱力環(huán)流正確的是()A．① B．②C．③ D．④2．形成熱力環(huán)流的根本緣由是()A．不同地區(qū)間的熱量差異B．不同地區(qū)間的氣壓差異C．不同地區(qū)間的海陸差異D．水平氣壓梯度力的存在1.B2.A[第1題，結(jié)合熱力環(huán)流的形成原理可知，地面受熱，氣流膨脹上升，受冷氣流收縮下沉，故①圖錯(cuò)誤。白天裸地升溫快，氣溫高，氣流上升；草地升溫慢，氣溫低，氣流下沉，②圖正確。夜晚沿海地區(qū)應(yīng)當(dāng)吹陸風(fēng)，③圖錯(cuò)誤。城市氣溫高，氣流上升，郊區(qū)氣溫低，氣流下沉，故④圖錯(cuò)誤。第2題，熱力環(huán)流形成的根本緣由是地表冷熱不均。]題組2大氣的水平運(yùn)動(dòng)讀圖，回答3～4題。3．圖中正確指示北半球近地面風(fēng)向的是()A．A B．BC．C D．D4．從圖示來看()A．水平氣壓梯度力不影響風(fēng)速B．地轉(zhuǎn)偏向力只變更風(fēng)的速度C．高空大氣運(yùn)動(dòng)受摩擦力作用不明顯D．摩擦力只影響風(fēng)速，不影響風(fēng)向3.D4.C[第3題，近地面空氣運(yùn)動(dòng)受水平氣壓梯度力、地轉(zhuǎn)偏向力、摩擦力的共同影響，風(fēng)向與等壓線斜交。北半球右偏，南半球左偏。第4題，近地面的水平氣壓梯度力與摩擦力既影響風(fēng)速又影響風(fēng)向，A、D項(xiàng)錯(cuò)誤；地轉(zhuǎn)偏向力只影響風(fēng)向，不影響風(fēng)速，B項(xiàng)錯(cuò)誤；高空大氣運(yùn)動(dòng)可忽視摩擦力的影響，風(fēng)向與等壓線平行，C項(xiàng)正確。]下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(yùn)動(dòng)時(shí)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(diǎn)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，向右偏轉(zhuǎn)，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，