高三地理教案：《冷熱不均引起的大氣運動》教學設計

　　本文題目：高三地理教案：冷熱不均引起的大氣運動

　　第7講 冷熱不均引起的大氣運動

　　【考點整合】

　　【要點熱點探究】

　　探究點一 大氣的熱力作用

　　大氣的熱力作用包括大氣對太陽輻射的削弱作用和大氣對地面的溫室效應，它們是一個連貫的能量轉換過程，因此要運用綜合圖表法學習這部分內容，抓住主干，化繁為簡。

　　例1 (2011?連云港調研)2010年6月11日早，連云港出現大霧天氣，能見度很低，給道路交通和市民出行帶來不便。下圖為城區海棠立交在濃霧中若隱若現。回答⑴～⑶題。

　　⑴濃霧天氣使能見度降低的原因之一是(　　)

　　A.濃霧吸收地面輻射，增強大氣逆輻射

　　B.濃霧削弱了地面輻射

　　C.濃霧對太陽輻射有反射作用

　　D.濃霧改變了太陽輻射的波長

　　答案：⑴C ⑵D ⑶A

　　探究點二 熱力環流的形成

　　熱力環流是大氣運動的一種最簡單的形式，可采用因果聯系法學習。復習時抓住氣溫高低→上升或下沉→密度差異→氣壓高低→大氣水平運動→熱力環流這條線索，分析氣溫、密度和氣壓三者關系，層層推進、由因及果。

　　注意：①高低壓的理解：所謂高低氣壓是相對于同一水平面而言。在垂直方向上，由于大氣密度降低，氣壓逐漸降低。②等壓面的凸向與氣壓高低的關系：上凸為高壓，下凹為低壓。

　　探究點三 常見的熱力環流

　　要學會解釋生活中相關的問題、現象，并繪制相關的熱力環流圖。如：海陸風、山谷風、城市風的形成和特點，并能根據熱力環流的成因(受熱不均)繪制熱力環流圖。

　　1.山谷風：由于山谷與其附近空氣之間的熱力差異而引起。白天因山坡上的空氣增熱強烈，于是暖空氣沿坡上升，風從山谷吹向山坡，這種風稱“谷風”;到夜晚，因山坡空氣迅速冷卻，密度增大，因而沿坡下滑流入谷底，風從山坡吹向山谷稱“山風”。山風和谷風總稱為山谷風。

　　2.海陸風：因海洋和陸地受熱不均勻而在海岸附近形成的一種有日變化的風系。在基本氣流微弱時，白天風從海上吹向陸地，夜晚風從陸地吹向海洋。前者稱為海風，后者稱為陸風，合稱為海陸風。(學生自繪示意圖)

　　3.城市風：由于城市人口集中，工業發達，居民生活、工業生產和交通工具消耗大量的燃料，釋放出大量的人為熱量，導致城市氣溫高于郊區，形成“城市熱島”。當大氣環流微弱時，市區中心空氣受熱不斷上升，四周郊區相對較冷的空氣向城區輻合補充，而在城市熱島中心上升的空氣又在一定高度向四周郊區輻散下沉以補償郊區低空的空缺，這樣就形成了一種局地環流，稱為城市熱島環流，又叫城市風。城市上空氣流上升，在郊區下沉，近地面風由郊區吹向城市，所以污染嚴重的企業應布局在城市風下沉距離以外，綠化帶應布局在城市風下沉距離以內。

　　例2 (2008年高考廣東卷文科基礎)下列對風向描述正確的是

　　①晚上風從海洋吹向陸地

　　②晚上風從陸地吹向海洋

　　③如果地球不自轉，近地面，風從兩極直接吹向赤道

　　④如果地球不自轉，近地面，風從赤道直接吹向兩極

　　A. ①③ B. ①④ C. ②③ C. ②④

　　命題意圖：本題考查了對熱力環流原理的理解，只有對原理深入理解的基礎上才能對本題正確的作答。

　　解析：晚上陸地由于熱容量小，降溫快，氣溫低，氣壓較高，而海洋降溫慢，氣溫較高，氣壓低，所以風從陸地吹向海洋，②正確;赤道地區終年高溫，氣壓低，極地地區終年寒冷，氣壓高，所以近地面風應由兩極向赤道吹，即使沒有地球白轉也是這樣，故③正確，選C。

　　答案：C

　　【變式訓練】(2011屆杭州市高三第一次高考科目教學質量檢測)山谷風是由于山地熱力原因形成的。白天因山坡上的空氣比同高度自由大氣增溫強烈，于是暖空氣沿坡上升，成為谷風;夜間由于山坡上輻射冷卻，使鄰近地面的空氣迅速冷卻，密度變大，因而流入谷底，成為山風。據此回答⑴—⑵題。

　　減弱呼吸作用，有利于植物養分的積累，C正確;白天的谷風使坡面溫度升高，夜晚的山風使坡面溫度降低，故山谷風能擴大坡面溫差，有利于作物的生長，D錯誤。

　　答案：⑴B ⑵D

　　探究點四 等壓面與等壓線的空間關系

　　例2 (07寧夏新課程卷) 右圖為美國某城市某年8月某日22時等溫線圖。回答⑴～⑶題。

　　⑴O、P兩點的溫差最大可超過

　　A.4℃ B.3℃

　　C.2℃ D.1℃

　　⑵若只考慮溫度因素，則近地面N點的風向為

　　A.東北風 B.東南風

　　C.西北風 D.西南風

　　⑶下圖中與M、P、N一線上空等壓面的剖面線相符合的示意圖為

　　命題意圖：本題可以驗證本探究點對等壓線和等壓面的關系，只有在對二者的區別深入理解的基礎上才可以靈活作答。

　　解析：⑴第一幅圖中的O、P兩點的氣溫分別是：25℃

　　答案：⑴A ⑵B ⑶C

　　探究點五 大氣的水平運動

　　用圖表綜合法學習。風的性質多從風向和風力兩個方面進行描述，風又是在水平氣壓梯度力、地轉偏向力、摩擦力的共同作用下形成的。在學習中要在它們之間建立聯系.并層層遞進地認識三個力對風向的影響。

　　注意：在閱讀風壓圖時要注意觀察水平氣壓梯度力、地轉偏向力、摩擦力的方向與等壓線和風向的關系。垂直于等壓線并由高壓指向低壓的是水平氣壓梯度力，總是與風向垂直的是地轉偏向力(北半球向右，南半球向左)，與風向相反的是摩擦力。

　　例3 (07海南新課程卷) 下圖示意某一等高面。M、N為等壓線，其氣壓值分別為PM、PN，M、N之間的氣壓梯度相同。①～⑧是只考慮水平受力，不計空氣垂直運動時，O點空氣運動的可能方向。回答⑴～⑶題。

　　⑴若此圖表示北半球，PM>PN，則O點風向為

　　A.⑥或⑦ B.②或⑥ C.④或⑧ D.③或④

　　⑵若此圖表示高空等高面，PM

　　A.③或④ B.②或⑧ C.③或⑦ D.⑥或⑦

　　⑶近地面，空氣作水平運動時，所受摩擦力與地轉偏向力的合力方向

　　A.與空氣運動方向成180°角 B.與空氣運動方向成90°角

　　C.與氣壓梯度力方向成90°角 D.與氣壓梯度力方向成180°角

　　命題意圖：本題靈活考查了大氣水平運動——風的形成原理，同時可以通過這道試題讓學生知道問題的思考需要全面，不可憑常規思維做題。如本題就涉及到了不同半球的風向問題。

　　解析：⑴ PM>PN，水平氣壓力應垂直等壓線，有高壓指向低壓，因此⑤為氣壓梯度力，北半球，受地轉偏向力影響，風向偏右，如果是高空，風向與等壓線平行，為⑦，近地面又受摩擦力影響，風向與等壓線斜交，為⑥。⑵高空等高面，PM

　　答案：⑴A ⑵C ⑶C

　　【課時作業】

　　一、單項選擇題

　　(2010年普通高校招生統一考試全國I卷)自某城市市中心向南、向北分別設若干站點，監測城市氣溫的時空分布。監測時間為8日(多云)9時到9日(晴)18時。監測結果如圖2所示。據此完成1～3題。

　　1.圖示的最大溫差可能是

　　A.4℃ B.12 C. 16℃ D. 18℃

　　2.監測時段被監測區域氣溫

　　A.最高值多云天高于晴天 B.白天變化晴天比多云天強烈

　　C.從正午到午夜逐漸降低 D.白天變化比夜間變化平緩

　　3.下列時間中熱島效應最強的是

　　A.8日15時左右 B.8日22時左右

　　C.9日15時左右 D.9日18時左右

　　4.(2011?江蘇啟東中學質量檢測)根據圖中晝夜的陰晴情況判斷，下列敘述不正確的是(　　)

　　A.若在蘇南盛夏，甲圖中此日悶熱難當

　　B.若在蘇北冬季，乙圖中此日比較暖和

　　C.丙圖常見于我國西北地區

　　D.假設四圖連續出現于某地的四天中，則丁圖中的那天氣溫日較差最小

　　5.(2010?廣州模擬)如圖所示，該地當天的地理環境最可能出現(　　)

　　我國某地某日氣溫變化曲線示意圖

　　A.白天多云，夜間晴朗 B.大氣逆輻射較強

　　C.夜間風力較大 D.晝最短夜最長

　　(2011屆臨沂市高三教學質量階段性檢測考試)某學校地理興趣小組設計并做了如下實驗，據此回答6～7題。

　　6.該實驗的主要目的是測試

　　A.溫室效應 B.熱力環流 C.海陸熱力差異 D.風的形成

　　7.下列地理現象的成因與該實驗原理相同的是

　　A B C D

　　(2011?安徽聯考)讀合肥的城市熱島示意圖，完成8～9題。

　　8.熱島效應形成了市、郊之間的熱島環流，稱為城市風系，在近地面的風又稱為鄉村風。A地鄉村風的風向是(　　)

　　A.東南風 B.東北風

　　C.西北風 D.西南風

　　9.正確表示N地近地面在豎直方向上等溫面與等壓面配置的是(　　)

　　(2011?鹽城一模)圖Ⅰ示意某沿海地區海陸風形成的熱力環流剖面圖，圖Ⅱ為該地區近地面與600米高空垂直氣壓差的分布狀況。讀圖，回答10～11題。

　　10.有關氣壓分布狀況的敘述，正確的是(　　)

　　A.①地氣壓低于②地

　　B.③地氣壓高于④地

　　C.近地面同一等壓面的分布高度①地比②地低

　　D.高空同一等壓面的分布高度④地比③地更高

　　11.下列說法正確的是(　　)

　　A. a的風向為東南風 B.b為上升氣流

　　C.c的風向為西南風 D.d為上升氣流

　　(原創題)下圖是沿某條經線繪制的我國某區域近地面等壓面分布變化圖，讀圖完成12～13題。

　　12.此刻①②③三地天氣敘述正確的是

　　A.①地可能是晴天，②地可能是陰天

　　B.①地是陰天，②③地可能是晴天

　　C.①③地可能是陰天，②地可能是晴天

　　D.①②地陰天，③地是晴天

　　13.①②③處地貌和植被狀況可能是

　　A.①是冬天的湖泊 B.②是夏天的盆地

　　C.②是冬天的湖泊 D.③是夏天的荒漠

　　14.以下四幅圖中,為南半球高空氣流的是(單位.百帕)

　　15.(2011?杭州模擬)圖示曲線為等壓線，且c

　　①如僅考慮氣壓影響，圖中各點氣溫最低的是d點

　　②b、d之間有一低壓槽

　　③b、d的相對氣壓大于a、b的相對氣壓

　　④b、d位于高壓脊上

　　A.①②③ B.①③④

　　C.②③④ D.①②④

　　二、綜合題

　　16. (2010年普通高校招生統一考試天津卷)結合圖文材料，回答問題。

　　隨著礦物能源的大量消耗，大氣中二氧化碳不斷增多，充分利用太陽能，降低二氧化碳排放，是工農業持續發展的重要途徑。

　　(1)二氧化碳是一種溫室氣體。二氧化碳增多，是如何加強大氣“溫室效應”的?(6分)

　　利用“溫室效應”原理，我國北方地區冬季采用大棚技術種植蔬菜、花卉等作物。

　　(2)參考圖甲 ，分別說明大棚技術對農業產生光、熱、水條件的有利影響。(9分)

　　(3)北京正在建設大型太陽能發電站(見圖乙)。在北京布局大型太陽能發電站的社會經濟區位條件有哪些?請列舉三項。(9分)

　　17.(2011?佛山調研)熱力環流是大氣運動最簡單的形式，認識其形成原理是掌握其他大氣運動的基礎，某教師為使學生更加直觀、深刻地理解熱力環流的形成，進行了下面的實驗。請結合實驗報告，完成下列問題。

　　實驗報告

　　實驗用材：一小堆紙、火柴、鐵板。

　　實驗步驟：(1)在室外安全、無風的地方，放置一塊鐵板，在鐵板上放置一小堆紙，并用火柴點燃。

　　(2)注意觀察紙片和灰燼顯示出的空氣流動路線。

　　實驗現象：紙片和灰燼從火堆上升，在空中流向四周，再從四周下沉，然后又進入火堆。

　　實驗結論：通過本實驗，可以證明由于地面的冷熱不均而形成了空氣的環流運動，即熱力環流。

　　(1)在下面圖中用線條和箭頭畫出該實驗中的紙片和灰燼的運動過程。

　　由此總結出的熱力環流形成過程是熱量差→________→同一水平面上的________→大氣________→熱力環流。

　　(2)若下圖中的虛線表示不同高度上紙屑點燃前的等壓面，則用實線表示出紙屑點燃后的變化。(6分)

　　由此得出氣壓高低與等壓面彎曲之間的關系規律是：低壓處等壓面________彎曲，高壓處等壓面________彎曲。

　　(3)上圖中紙屑點燃后一段時間，A、B、C、D四處中，氣壓由大到小的順序是________。由此可總結出不同海拔高度上氣壓分布的規律是______________。

　　(4)在我們的生活中，有許多現象都利用了熱力環流原理，能說出一個生活實例嗎?

　　18.讀北半球某地面水平氣壓分布圖，回答問題。

　　(1)若該地氣壓只受溫度影響，則A、B、C中地面溫度最高的是________。

　　(2)右圖為沿AB作的剖面圖，完成AB間的熱力環流示意圖。

　　氣壓值PA、PB、PA′、PB′的大小順序是________，氣溫值TA、TB、TA′、TB′的大小順序是________。

　　(3)下列圖中能正確表示AB高空等壓面狀況的示意圖是(　　)

　　(4)在圖中甲處畫出風向及其所受的力。

　　參考答案與試題詳細解析

　　和。丙圖中白天和夜晚都是晴朗天氣，晝夜溫差大，常見于我國西北地區。丁圖中白天氣溫低，夜晚氣溫高，氣溫日較差最小。

　　14.C 高空氣流受水平氣壓梯度力和地轉偏向力兩種力的作用，最終風向與等壓線平行;還要考慮南半球地轉偏向力的方向向左，所以C符合題意。

　　15. B 近地面氣壓低，氣溫高。在高壓中心附近有高壓脊出現;在低壓中心附近有低壓槽的出現。

　　16.解析：(1)二氧化碳主要是吸收紅外線長波輻射，玻璃溫室能透過短波輻射，阻擋長波輻射。

　　(2)本題難度不大，可以結合農業區位的知識進行分析。

　　(3)注間北京，做為首都所在地，市場對能源的需求量大，而且環保要求高，且太陽能發電技術要求高，北京具有較高的科技力量。

　　答案：(1)更多地吸收了地面長波輻射，提高了大氣溫度;增加了大氣逆輻射，補償了地面損失的熱量。

　　(2)畫圖如下所示

　　向下　向上

　　(3)B>A>D>C　海拔越高，氣壓越低;近地面與相應高空氣壓“高”、“低”相反

　　(4)房間內的暖氣裝在下部，空調冷風口裝在上部。

　　18.【解析】第(1)題，根據熱力環流中上升氣流形成的原理可知，地面溫度越高，近地面空氣膨脹上升越多，近地面氣壓越低。第(2)題，熱力環流的形成根據所學知識可確定。A、B、A′、B′氣壓大小的判定，A、B大小明確，其對應高空的A′、B′相反，且越向高空氣壓越低，即高空的氣壓低于近地面。氣溫判斷時注意高空氣溫比近地面氣溫要低，而高空兩處大小與近地面兩處大小一致。第(3)題，高空等壓面彎曲狀況與地面相反。第(4)題，根據風向判斷步驟及各個力的特點繪制。

　　【答案】(1) B

　　(2)逆時針方向畫箭頭　PA>PB>PB′>PA′(或PA′TA>TB′>TA′(或TA′

　　(3)B　(4)