2024届高考一轮复习地理教案(新教材人教版):热力环流 大气的水平运动——风
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公开课教案课题大气热力环流授课时间2023年9月27日教学目标①结合图文材料分析热力环流的形成过程及其影响。
②学会运用热力环流来解释实际生活中相关的地理现象。
重点难点热力环流的形成过程及其常见的热力环流。
教学过程学生活动设计一、根据所学知识画出热力环流的示意图,说明热力环流原理。
地面受热不均→大气垂直运动(对流运动)→同一水平面产生气压差。
热力环流的形成:由于地面冷热不均而形成的空气环流,称为热力环流。
温差越大,热力环流越强。
学生动手画图的过程中从实践上升到原理的归纳,达到思维的升华,完成思维的构建。
在我们日常生活中,热力环流是自然界常见的一个自然现象,请你注意观察和思考自己身边热力环流的实际例子。
二、常见的热力环流1.海陆风白天,陆地比海洋增温快,近地面陆地气压低于海洋,风从海洋吹向陆地,形成海风。
夜晚,陆地比海洋降温快,近地面陆地气压高于海洋,风从陆地吹向海洋,形成陆风。
2.山谷风根据对热力环流原理进行充分理解,解释海陆风、山谷风、城市风形成的原因。
白天,山坡比同高度的山谷增温快,气流上升,气压低,暖空气沿山坡上升,形成谷风。
夜晚,山坡比同高度的山谷降温快,气流下沉,气压高,冷空气沿山坡下滑,形成山风。
影响:①在山谷和盆地常因夜间的山风吹向谷底和盆地,使谷底和盆地内形成逆温层,阻碍了空气的垂直运动,易造成大气污染。
②山坡上昼夜温差增大,白天山腰处易有云雾。
③谷地或盆地地区夜间以上升气流为主,多雨。
3.城市风城市居民生活、工业和交通工具释放大量的人为热,导致城市气温高于郊区,形成“城市热岛”,引起空气在城市上升,在郊区下沉,近地面风由郊区吹向城市,在城市与郊区之间形成城市热岛环流。
链接高考:链接高考,知识运用和迁移小结作业优化方案7071页的选择题设计课后反思。
第1讲地球上的大气[课程标准] 1.运用图表等资料,说明大气的组成和垂直分层,及其与生产和生活的联系。
2.运用示意图等,说明大气受热过程与热力环流原理,并解释相关现象。
[基本概念]逆温;气压梯度、水平气压梯度力、山谷风、海陆风、城市风。
[基本原理]大气的受热过程;热力环流;风向、风力大小判定的基本原理。
[体系架构]课时12大气的组成和垂直分层大气的受热过程考点1大气的组成和垂直分层1.大气的组成(1)干洁空气①氧气:氧是人类和其他生物维持生命活动所必需的物质。
②氮气:氮是地球上生物体的基本元素。
③二氧化碳:绿色植物进行光合作用的基本原料;吸收地面辐射的能力强,使气温升高。
④臭氧:吸收太阳光中的紫外线,使大气增温;减少到达地面的紫外线,对生物具有保护作用。
(2)水汽和杂质①水汽:成云致雨的必要条件;直接影响地面和大气的温度。
②杂质:作为凝结核,是成云致雨的必要条件。
(3)人类活动对大气的影响人类活动排放的污染物进入大气,会影响大气的成分和含量,产生大气污染,对生态系统和人类生存造成不利影响。
思考简述人类活动对大气成分的影响。
答案人类大量排放氟氯烃使臭氧减少;城市中人类生产生活比较密集,导致大气中的杂质增多;人类燃烧化石燃料(如煤炭、石油等)、破坏森林等,使大气中的二氧化碳增多。
2.大气的垂直分层(1)依据:大气从地面向上温度、运动状况和密度的差异。
(2)在上图中填出对流层平均高度,并补绘平流层气温变化曲线。
答案(3)各层特点及与人类活动的关系分层高度范围主要特点成因与人类的关系对流层低纬:17~18 气温随高度的升高而递地面是低层大气主要人类生活在对km。
高纬:8~9 km 减(对流层的顶部气温降至-60 ℃)的直接热源流层底部,对流层与人类关系最密切空气对流运动显著该层上部冷、下部热天气现象复杂多变该层集中了大气圈质量的四分之三和几乎全部的水汽、杂质;对流运动易成云致雨平流层自对流层顶部至50~55km高空气温随高度升高而升高在22~27 km范围内,臭氧含量达到最大值,形成臭氧层,它可以吸收大量太阳紫外线平流运动有利于航空飞行;臭氧层有保护地球生命的作用气流以平流运动为主该层大气上热下冷,大气稳定无云雨现象,能见度好水汽、杂质含量很少,气流平稳高层大气自平流层顶部到2 000~3 000 km的高空气温随高度增加先下降后上升自平流层顶部开始,由于没有吸收紫外线的臭氧,气温下降;随后,由于大气吸收了更短波长的太阳紫外线,温度上升80~500 km的高空有若干电离层,能反射无线电波,对无线电通信有重要作用逆温(1)概念:气温随高度增加而上升的现象,或者随高度的增加气温的垂直递减率小于6 ℃/km。
高三一轮复习“热力环流”教学设计一、教材分析大气环境是高中自然地理的重点内容,与生产、生活联系密切,高考中所占比重较大。
大气环境中的重点、难点知识是大气运动,热力环流是最简单的大气运动形式,是学习大气运动相关知识及天气、气候知识的基础内容。
如果学生不能将其知识真正的理解肯掌握,会对今后的学习产出不利影响。
本节课的设计思路是以日常生活中的一些现象为教学情景,引起学生的探究欲望,力求通过学习使学生能够用示意图说明热力环流的形成过程,进而解释生活中如暖气、空调安装位置,海陆风、山谷风形成,和城市热岛效应等问题,同时为进一步研究大气运动奠定扎实基础。
二、教学目标1.知识目标:掌握热力环流形成原理,并且能够进行具体的实例分析。
进而在试题给出一地热力环流状况时,能够判断该地的气压、气温高低状况,海陆、山谷和城郊的分布状况;能够推知该环流对人类生产、生活的影响。
2.能力目标:通过绘制热力环流图、海陆风、山谷风图,培养绘图能力;通过对热力环流形成过程、等压面的弯曲变化和典型实例的成因的分析、描述,培养学生的归纳总结能力。
3.情感目标:通过自主学习与合作交流激发学生学习、研究地理问题的兴趣。
通过对海陆风、山谷风、城市风等问题的探讨,将所学知识运用于实际,理论联系实际。
三、教学重难点1.热力环流的形成过程因果关系的真确理解。
2.热力环流的动态过程引起等压面的弯曲情况。
3.运用热力环流原理解决实际问题容易产生错误。
四、学情分析学生通过高一的学习对本节内容有一定的认识,但到现在已经有些模糊不清。
虽说提起来并不陌生,但是让他们具体分析问题,就表达的不是很到位。
拟利用多媒体进行知识梳理、讲解,加深学生对这部分知识的理解,能够解决试题中、生活中的一些问题。
五、教学方法启发法、图示分析法、绘图法、讨论对比法。
六、教学过程教学流程教师活动学生活动设计意图许多同学都去过海滨城市,在那里感觉空创设情气是比较潮湿的,但白天和夜晚是有区别的,景,激起学生白天空气潮湿,夜晚比较干爽?另外,我们家观看图片,引求知欲,让学导入新课里为什么将冷空调、暖气安装在房屋的不同部生感到所学起回顾、思考位?这些都与我们今天复习的热力环流知识知识与实际有关。
课时13 热力环流 大气的水平运动——风1.热力环流 (1)原理(2)形成过程用箭头在图中标出大气运动的方向,并填写形成过程。
答案2.大气的水平运动——风(1)形成风的直接原因:水平气压梯度力。
(2)主要作用力及特征⎩⎪⎨⎪⎧水平气压梯度力:垂直于等压线,由高压指向低压摩擦力:对风有阻碍作用,可减小风速,始终与风向相反地转偏向力:只改变风向,不改变风速,始终与风向垂直(3)风的受力状况与风向类型高空风近地面风图示(北半球)受力F1(水平气压梯度力)和F2(地转偏向力)共同影响F1(水平气压梯度力)、F2(地转偏向力)和F3(摩擦力)共同影响风向与等压线平行与等压线斜交思考在等压线图上,如何判定近地面和高空?答案一般来说,近地面气压值接近一个标准大气压(1 013 hPa),所以等压线图上气压值接近1 000 hPa时,即为近地面;如果等压线数值只有500 hPa左右,即表示“高空”。
1.常见的热力环流形式(1)海陆风①成因分析——海陆热力差异是前提和关键。
②影响与应用:海陆风使海滨地区气温日较差减小,夏季气温低,空气较湿润,是避暑的好地方。
(2)山谷风①成因分析——山坡的热力变化是关键。
②影响与应用:山谷和盆地常因夜间冷的山风吹向谷底和盆地,使谷底和盆地内形成逆温层,大气稳定,易造成大气污染。
所以,山谷和盆地地区不宜布局有大气污染的工业。
(3)市区与郊区之间的热力环流①成因分析——“城市热岛”的形成是突破口。
②影响与应用:一般将绿化带布置在气流下沉处以及下沉距离以内,而将卫星城或污染较重的工厂布置在气流下沉距离以外。
2.等压面图的判读(1)判断气压大小①在垂直方向上随着高度增加气压降低。
如图,P A>P C,P B>P D。
②地面冷热不均,导致同一水平面上出现气压差异,等压面发生弯曲;同一水平面上,等压面上凸处气压高,下凹处气压低。
如图,P C>P D,P B>P A。
③同一垂直方向上,近地面和高空的气压高低类型相反。
若近地面为高压,则高空为低压。
(2)判断下垫面的性质①判断陆地与海洋(湖泊):夏季,近地面等压面下凹处为陆地,上凸处为海洋(湖泊);冬季,近地面等压面下凹处为海洋(湖泊),上凸处为陆地。
②判断裸地与绿地:热力性质上裸地类似于陆地,绿地类似于海洋。
③判断城区与郊区:近地面等压面下凹处为城区,上凸处为郊区。
(3)判断近地面天气状况和气温日较差大小近地面等压面下凹处,多阴雨天气,气温日较差较小,如上图中甲地;近地面等压面上凸处,多晴朗天气,气温日较差较大,如上图中乙地。
3.风力大小的分析与描述(1)影响因素及规范答题术语总结影响因素规范答题术语水平气压梯度力大小冬季南北温差大,水平气压梯度力大,风力强;等压线密集,水平气压梯度力大,风力大;等压线稀疏,水平气压梯度力小,风力小距高压远近距离亚洲高压(冬季风源地)近,风力大摩擦力大小平原、高原地面平坦开阔,阻挡作用弱,风力大;海面上风力大;冬季植被少,摩擦力小,风力大地形因素山谷口,存在狭管效应,风力大;地形(河谷)延伸方向与盛行风向基本一致,风力大(2)等压线图中风力的判定同一等压线图中,等压线密集,风力大;等压线稀疏,风力小,如下图中甲处风力大于乙处。
4.风向的呈现形式和绘制(1)风向的呈现形式风向是指风的来向,如东北风是从东北方向吹向西南方向的风。
通常呈现风向的形式有两种:①风矢风矢由风向杆和风羽组成,风向杆指示风的方向(如下图中风向均指向A),风羽横线表示风力大小,一道短线代表1级风、一道长线代表2级风、一面三角旗帜代表8级风。
②风玫瑰图频率最高的方位,表示该风向出现次数最多,如上图中的东南风出现次数最多,其次是东北风,南风出现次数最少。
(2)等压线图中风向的绘制第一步,画水平气压梯度力的方向:垂直于等压线,由高压指向低压(一般用虚线表示)。
第二步,根据北半球向右偏,南半球向左偏,画出偏转方向(用实线箭头表示)。
如果是近地面的风,偏转角度为30°~45°;如果是高空的风,则偏转90°,风向与等压线平行。
如下图所示:(2022·全国文综乙)我国一海滨城市背靠丘陵,某日海陆风明显。
下图示意当日该市不同高度的风随时间的变化。
据此完成1~3题。
1.当日在观测场释放一只氦气球,观测它在1千米高度以下先向北漂,然后逐渐转向西南。
释放气球的时间可能为()A.1时B.7时C.13时D.19时2.据图推测,陆地大致位于海洋的()A.东北方B.东南方C.西南方D.西北方3.当日该市所处的气压场的特点是()A.北高南低,梯度大B.北高南低,梯度小C.南高北低,梯度大D.南高北低,梯度小[关键信息点拨]一个地区的风受局地风与背景风的共同影响。
局地风是小尺度区域内的大气水平运动,如局部地区热力环流导致的风,而背景风则是大尺度区域内的大气水平运动,如三圈环流或季风环流。
局地风强度受背景风的影响较大。
我国海滨城市受海陆风和冬夏季风的共同影响。
图中信息显示该市1千米高度风力较弱,盛行偏北风,昼夜变化很小,应为稳定的背景风,据此可判断出该市所处气压场的特点。
因海滨城市背靠丘陵(海拔200~500 m), 丘陵对陆风具有明显的阻挡作用,故判断海陆相对位置时应利用海风的风向。
气球的漂移方向与风向相反,结合图中近地面到高空的风向变化状况可判断释放气球的时间。
答案 1.C 2.D 3.B解析第1题,首先明确图中风向和风力大小的符号,风矢尾方向表示风的来向。
1千米之下气球先向北漂,说明近地面应该是南风;上升过程中逐渐转向西南,说明较高海拔处风向转为东北风,读图可知13时最符合,选C。
第2题,海陆的相对方位可以根据海陆风风向判断。
因陆风被丘陵干扰,已经不明显,故使用海风来判断。
白天午后的海风最明显,图中近地面附近午后风向是东南风,说明海洋在陆地的东南方向,则陆地在海洋的西北方向,选D。
第3题,本题问的是该市的气压场,即较大尺度背景风的气压场,而不是形成海陆风的小尺度气压场。
海陆风是小尺度的热力环流,海陆风明显,则说明较大尺度的背景风相对较弱,即气压梯度小,排除A、C;海陆风是近地面的热力环流,高处越来越弱,风力发生明显改变的高度意味着不再是海陆风的空间尺度范围,再往高处的风向即代表较大尺度的背景风;图中显示,1 000 m高度上已经高过丘陵海拔,该高度的风即为该市较大尺度的背景风;图中显示,该市一天中较大尺度的背景风都是偏北风,且风力都偏小,最大风力为3级,故气压场是北高南低,梯度小,选B。
考向1通过“海陆风”考查“综合思维”(2023·江苏扬州市期末)在下图中,图甲表示的是“某滨海地区陆地和海洋表面气温日变化的曲线图”,图乙表示“旗帜主要飘动方向示意图”。
据此完成1~2题。
1.下列有关图甲描述正确的是()A.曲线①表示的是海洋气温曲线B.曲线②表示的是海洋气温曲线C.曲线①所示日温差大的主要原因是昼夜长短差异D.曲线②所示日温差小的主要原因是纬度差异2.由图甲推断,图乙中风出现时间约为()A.18时~次日7时B.8时~16时C.16时~次日8时D.6时~18时答案 1.B 2.A解析第1题,海洋的比热容大于陆地,海洋吸热慢,放热也慢。
故海洋表面气温日较差小于陆地表面,曲线①表示陆地气温曲线、曲线②表示海洋气温曲线,A错、B对;二者气温日较差出现差异的原因是下垫面的性质不同,C、D错。
第2题,图乙显示近地面风由陆地吹向海洋,可以判断出近地面陆地为高压、海洋为低压,即陆地表面气温低于海洋表面气温,由图甲可知,大致在18时~次日7时陆地表面气温低于海洋表面气温,故选A。
考向2通过“大气的水平运动——风”考查“区域认知”3.某校中学生赴我国某大型水库进行野外实习,主要考察地形及水库附近的湖岸风和山谷风。
下图为“8月16日15时该水库附近气温分布图(单位:℃)”。
读图,回答下列问题。
(12分)(1)概述图示区域主要地形特征。
(4分)(2)绘制水库与P点的湖岸风的示意图。
(4分)(3)通过观测,相对于南岸,北岸风力较大,说明原因。
(4分)答案(1)中部多谷地平原,地势相对较平坦,东部、西北部多山地,地势起伏较大。
(2)如下图:(3)北岸湖风与谷风相互叠加,风力大,南岸湖风与谷风相互抵消,风力小。
图形判读3等压线图的判读等压线是同一高度上气压相等的点的连线。
等压线图是等值线图的一种,表示在同一海拔上气压水平分布状况的图。
在同一水平面上,每一条等压线上的气压值都相等。
等压线图的判读和应用是高考中经常出现的考查要点,判读的关键是抓住等压线数值特征、分布特征及组合特征。
1.判读气压形式(1)低压中心(如图中D处):等压线为闭合曲线,中心气压比四周气压低(中心为上升气流)。
(2)高压中心(如图中C处):等压线为闭合曲线,中心气压比四周气压高(中心为下沉气流)。
(3)高压脊(如图中E处):高气压延伸出来的狭长区域,弯曲最大处各点的连线叫脊线。
(4)低压槽(如图中F处):低气压延伸出来的狭长区域,弯曲最大处各点的连线叫槽线。
(5)鞍部(如图中B处):两个低压或两个高压交汇处,其气压值比高压中心低,比低压中心高。
2.判断风向首先明确高低气压;其次确定水平气压梯度力的方向;最后根据南、北半球画出偏向风(如图中A处吹偏南风)。
3.判断南、北半球(1)风向箭头在水平气压梯度力的右侧——北半球。
(2)风向箭头在水平气压梯度力的左侧——南半球。
4.判断风力(风速)大小(1)等压线密集——水平气压梯度力大——风力大(如图中A地)。
(2)等压线稀疏——水平气压梯度力小——风力小(如图中B地)。
5.判断季节(1)夏季(北半球7月、南半球1月):大陆内部一般为低压。
(2)冬季(北半球1月、南半球7月):大陆内部一般为高压。
6.判断天气状况(1)由高纬吹向低纬的风——寒冷干燥。
(2)由低纬吹向高纬的风——温暖湿润。
(3)低气压过境时,多阴雨天气;高气压过境时,多晴朗天气。
(4)低压中心和低压槽控制区多阴雨天气,如图中D处和F处;高压中心和高压脊控制区多晴朗天气,如图中C处和E处。
(2023·北京东城区模拟)等压线的疏密程度反映了气压梯度的大小,等压线越密集,气压梯度越大。
读“某年11月9日6时某区域海平面气压分布图”,完成1~2题。
1.与甲地相比,乙地()A.气压较低B.风力较小C.气温较低D.气流上升2.甲地此时的风向为()A.偏北风B.偏南风C.偏东风D.偏西风答案 1.B 2.A解析第1题,从图中等压线可以看出,甲地为1 025 hPa,乙地为1 027.5 hPa,A错误;与甲地相比,乙地等压线稀疏,风力较小,B正确;乙地纬度低,气温较高,C错误;乙位于高压脊附近,气流下沉,D错误,选B。