2020-2021学年高一地理新教材鲁教版必修第一册学案：第二单元 第一节 第三课时 热力环流

2020-2021学年高一地理新教材鲁教版必修第一册学案：第二单元 第一节 第三课时 热力环流

www.ks5u.com 第三课时　热力环流 ‎【热点链接】　‎2019年12月8日，《郑州市通风廊道专项规划》在郑州市召开。由气象学、城市规划、建筑设计等方面专家组成的评审委员会，听取相关成果汇报，并进行讨论和认真评审，认为该《规划》对改善郑州城市通风环境、缓解城市热岛、打造宜居城市环境具有重要作用，一致同意通过评审。郑州城市热岛产生的主要原因是什么，城市通风廊道有什么作用？‎ 提示　原因：城市人口增多，产业发展迅速，人为热量排放多，通风条件差，导致热量聚集。作用：提高城市的空气流动性；缓解热岛效应；改善人体舒适度为目的；改善城市环境等。‎ 课程标准 学业质量标准 核心素养定位 运用示意图等，说明热力环流原理，并解释相关现象。‎ 水平1：通过资料归纳大气运动的基本形式、热力环流形成的原因。‎ 水平2：能够根据示意图说明热力环流形成的基本过程，认识地面温压的基本关系。‎ 水平3：能够通过图表等资料，解释常见热力环流形成的原因。‎ 水平4：能够运用热力环流解释相关地理现象；能够根据等压面图判读热力环流。‎ 人地协调观：探讨城市热岛效应与人类活动的关系。‎ 综合思维：分析气温、气压的关系，影响气温、气压的因素。‎ 地理实践力：能够利用热力环流原理指导生产、生活实践。‎ ‎1.概念：由于地面冷热不均而形成的空气环流，是大气运动最基本的形式。‎ ‎2．形成过程 ‎(1)冷热不均促进垂直运动 注：虚线代表地面受热均匀时的等压面，实线代表地面受热不均匀时的等压面。‎ A地受热，空气膨胀上升，近地面形成低气压，上空形成高气压；B、C两地冷却，空气收缩下沉，近地面形成高气压，上空形成低气压。‎ ‎(2)气压的水平差异促进大气水平运动 近地面的空气从B、C两地流向A地；高空的空气从A′流向B′、C′。‎ ‎1.判断正误。‎ ‎(1)热力环流中，高压气压必然高于低压气压。(×)‎ ‎(2)气温越低，气压越高。(×)‎ ‎2．根据大气运动方向的差异，大气运动可划分为(　　)‎ A．水平运动和垂直运动 B．上升运动和下沉运动 C．水平运动和上升运动 D水平运动和下沉运动 答案　A 解析　根据大气运动方向的差异，大气运动可划分为水平运动和垂直运动。‎ ‎3．举出热力环流的典型实例。‎ 提示　海陆风、山谷风、城市风等。‎ 主题探究　热力环流的形成 孔明灯(见右图)又叫天灯，相传是由三国时期的诸葛亮发明的。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，其后果然脱险，于是后世就称这种灯笼为孔明灯。‎ 据此探究下列问题：‎ ‎(1)诸葛孔明发明的天灯是怎么升空的？‎ ‎(2)孔明灯里面蕴涵着什么样的大气原理？‎ ‎(3)判断下图可体现孔明灯上天位置的点，比较A、B、C、D四点的气压大小，将四点按气压由高到低的顺序排序。用箭头表示大气运动方向。‎ ‎[成果展示]　(1)孔明灯里的空气受热后膨胀上升。‎ ‎(2)热力环流。‎ ‎(3)D处。PA＞PD＞PC＞PB。‎ ‎1．热力环流的形成过程 ‎2．热力环流中三个关系的判读方法 ‎(1)气温与气压的关系：近地面气温高，空气膨胀上升，形成低压，高空形成高压；近地面气温低，空气冷却下沉，形成高压，高空形成低压。如上图中甲、乙、丙三地所示。‎ ‎(2)风与气压的关系：水平方向上，风总是从高压吹向低压。如上图中①②③④所示。‎ ‎(3)等压面的凸凹与气压高低的关系：等压面凸向高处的为高压，凹向低处的为低压，可形象记忆为“高凸低凹”(如下图所示)。‎ ‎3．等压面图的判读 ‎(1)比较气压大小 垂直方向上，海拔越高，气压越低，如a处气压高于c处。同一水平面上，等压面向上弯曲，气压高，如图中a处；等压面向下弯曲，气压低，如图中b处。近地面和高空的气压分布状况相反，近地面为高压，则高空为低压，图中a处气压高于b处，甲处气压低于乙处。‎ ‎(2)判断气流运动方向 水平方向上，气流总是由高压流向低压。垂直方向上，近地面气压高，为下沉气流；近地面气压低，为上升气流。‎ ‎(3)比较近地面气温高低 近地面气压高，气温低；近地面气压低，气温高。‎ ‎(4)判断下垫面的性质 等压面 近地面向上弯曲，高空向下弯曲 近地面向下弯曲，高空向上弯曲 气压 近地面高压，高空低压 近地面低压，高空高压 气流 下沉 上升 气温 近地面气温低 近地面气温高 地面性质 白天海洋，‎ 白天陆地，夜晚 夜晚陆地；郊区；白天山谷，夜晚山坡 海洋；城市；白天山坡，夜晚山谷 ‎(5)判断近地面天气状况和气温日较差 近地面低压，上升气流，多阴雨天气，气温日较差较小。‎ 近地面高压，下沉气流，多晴朗天气，气温日较差较大。‎ 读热力环流示意图，回答(1)～(2)题。‎ ‎(1)图中①②③④四点的气压大小比较，正确的是(　　)‎ A．①>② B．①>③‎ C．①>④ D．②>③‎ ‎(2)图中①②③④四点的空气运动方向，正确的是(　　)‎ A．②→① B．①→④‎ C．③→④ D．③→②‎ 等压面的判读思路 类题透析 思路点拨 气压 比较 垂直方向，海拔越高，气压越低；水平方向，等压面向上(下)弯曲，形成高压(低压)。‎ 垂直方向，①＜②，③＞④；水平方向，①＜④，②＞③。‎ 空气 运动 水平方向，由高压流向低压；垂直方向，受热上升，受冷下沉。‎ 水平方向，④→①，②→③；垂直方向，①→②，③→④。‎ ‎[答案]　(1)D　(2)C 主题探究　常见的热力环流 夜雨寄北 李商隐 君问归期未有期，巴山夜雨涨秋池。‎ 何当共剪西窗烛，却话巴山夜雨时。‎ 据此探究下列问题：‎ ‎(1)诗中的巴山指我国什么地区？‎ ‎(2)产生夜雨的原因主要是什么？‎ ‎[成果展示]　(1)巴山泛指四川、重庆地区。‎ ‎(2)受山谷风的影响，山谷夜晚多上升气流。‎ ‎1．海陆风 ‎(1)形成：海陆热力性质差异，白天陆地增温快，海洋增温慢，陆地气温高于海洋，陆地气压低于海洋，风由海洋吹向陆地；夜晚陆地降温快，海洋降温慢，‎ 陆地气温低于海洋，陆地气压高于海洋，风由陆地吹向海洋。‎ ‎(2)影响：调节滨海地区气候，降低气温日较差。‎ ‎2．城市风 ‎(1)形成：城市人口、产业集中，排放热量多；城市建筑物增多，增温快；城市形成上升气流。‎ ‎(2)影响：可能加大城市环境污染，有利于城市局部气候的改善；造成城市降水比郊区多，形成城市雨岛效应。‎ ‎3．山谷风 ‎(1)形成：白天，山坡增温快，空气沿山坡爬升；夜晚，山坡降温快，空气沿山坡下降。‎ ‎(2)影响：山谷或盆地地区多夜雨。‎ 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”，读图回答(1)～(2)题。‎ ‎(1)甲图中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 温压关系的分析思路 类题透析 思路点拨 气温 判断 热力环流中，气温低，气压高，水平方向，气流由高压流向低压。‎ 海拔较低的两个地点为①④；近地面，气流由①流向④，则④处气温最高。‎ 温压 关系 风由海洋吹向陆地，为海风，海洋气压较高。‎ 海风时，海洋气温较低，时间段为8时到16时。‎ ‎[答案]　(1)D　(2)B 教材活动巧点拨 ‎[教材第31～32页活动]‎ 思路点拨　1.根据热力环流原理进行分析，见下表。‎ ‎2．白天，地表受太阳辐射而增温，由于陆地比热容比海水比热容小，陆地气温上升快，近地面气压低；海洋气温上升慢，海面气压高，风由海洋吹向陆地，形成海风。夜晚，陆地气温下降快，近地面气压高；海洋气温下降慢，海面气压低，风由陆地吹向海洋，形成陆风。‎ ‎3．城市人口集中，工业发达，居民生活、工业生产、交通工具大量消耗矿物燃料，释放大量的人为热量；城市建筑层数高而密，不易通风散热。近地面空气由郊区流向城市。画图略。‎ 核心素养速提升 素养提升1　人地协调观 由于城市人口集中，工业发达，释放出大量的人为热，导致城市气温高于郊区，从而引起城市和郊区之间的小型热力环流，称之为城市风。读图回答1～2题。‎ ‎1．如果要在图中布局化工厂，为了减少城市风对市区空气的污染，应选择(　　)‎ A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 答案　C 解析　工厂应布局在城市热力环流圈外侧。‎ ‎2．根据城市风的原理，今后城市造林的重点应该在(　　)‎ A．市区 B．郊区 C．远郊 D．农村 答案　B 解析　在郊区植树造林，通过城郊热力环流，利于改善城市环境质量。‎ 素养提升2　综合思维 伊朗古城亚兹德古老的“风塔”是建筑物中用来通风降温的建构。风塔高过屋顶的部分四面镂空，悬空连接到室内大厅(左图)，塔下中央建有一个水池(右图)。据此完成1～2题。‎ ‎1．“风塔”顶部四面镂空的主要目的是(　　)‎ A．便于室内空气流出 B．便于室外空气流入 C．便于室内热量散发 D．便于采光 答案　B 解析　由材料可知，伊朗古城的“风塔”是用来通风降温的建构，‎ 塔下中央建有一个水池，水池的比热容较大，气温较低，空气收缩下沉，高层空气由四周向塔中心流，则“风塔”顶部四面镂空的主要目的是便于室外空气流入，B项正确。‎ ‎2．白天室内大厅的空气运动(　　)‎ A．从四周流向水池 B．从水池流向四周 C．中央为上升气流 D．四周为下沉气流 答案　B 解析　水的热容量较大，即吸收相同的热量水温相对较低，白天室内水池使温度降低，气压增高，则垂直方向上空气向下运动，水平方向上空气由水池流向四周，B正确。‎ 素养提升3　地理实践力 ‎1．在校园找出因热力性质差异造成的气温差异。‎ ‎2．用气温计测量学校所在城市(或城市环境)、郊区(或郊区环境)气温，感受城市热岛效应。‎ ‎3．利用长方形玻璃缸、胶合板、一盆热水、一盆冰块、一束香、火柴等模拟热力环流。‎ 　时间：45分钟　　满分：100分 探究点 题号 热力环流的形成 ‎1，2，3，4，13‎ 常见的热力环流 ‎5，6，7，8，9，10，11，12，14‎ 一、选择题(共12小题，每小题4分，共48分，‎ 每小题只有一个选项符合题目要求)‎ 读热力环流示意图，完成1～3题。‎ ‎1．(综合思维)大气运动的能量来源是(　　)‎ A．地面辐射 B．大气辐射 C．太阳辐射 D．大气逆辐射 答案　C 解析　太阳辐射在地表分布不均而导致的高低纬度之间的热量差异，是导致大气运动的根本原因，故大气运动的能量来源为太阳辐射。‎ ‎2．(综合思维)图中①②③④处，气压最高的是(　　)‎ A．①处 B．②处 C．③处 D．④处 答案　B 解析　根据气压分布的一般规律：垂直方向上，越往高空气压越低；同一水平面上，气流由高压吹向低压，故判断气压最高的是近地面的②处。‎ ‎3．(综合思维)图中①②③④处，气温最高的是(　　)‎ A．①处 B．②处 C．③处 D．④处 答案　A 解析　热力环流中气温分布的一般规律：垂直方向上，越往高空气温越低；近地面气温高盛行上升气流，故判断①处气温最高。‎ 孔明灯(如图)俗称许愿灯。据此完成4～5题。‎ ‎4．(综合思维)孔明灯灯口收拢主要是因为(　　)‎ ‎①集聚热气利于上升　②防止大风吹灭烛火　③集聚氧气帮助燃烧　④上大下小形态可爱 A．①② B．①③‎ C．②③ D．③④‎ 答案　A 解析　孔明灯灯口收拢主要是因为集聚热气利于上升，①正确；灯口小，利于防止大风吹灭烛火，②正确；空气进出都在底部灯口，不能集聚氧气，③错误；上大下小形态可爱不是主要原因，④错误。‎ ‎5．(地理实践力)受海陆风影响，夜晚在海边升起的孔明灯飘飞方向一般是(　　)‎ A．垂直上升 B．背离海面 C．迎向海面 D．沿海岸线 答案　C 解析　海洋的比热容大，陆地的热容量小，夜晚海洋温度比陆地温度高，近地面同一水平方向上，海洋形成低压，陆地形成高压，风由陆地吹向海洋，孔明灯迎向海面飘飞，C项正确。‎ 山谷风是局地性的大气运动，‎ 对小尺度区域的气候、农业影响较大。昆明某中学地理学习小组历经一年时间对附近山区进行山风与谷风的观测，从而得出一些结论。下图示意该中学附近山区某时刻旗子的飘向。据此完成6～7题。‎ ‎6．(地理实践力)学习小组观测发现，利于山谷风形成的天气条件是(　　)‎ A．阴雨天气 B．晴朗天气 C．降温天气 D．大风天气 答案　B 解析　晴朗天气，白天太阳辐射强，山坡上的空气增温快，利于谷风的形成；夜间大气保温作用弱，山坡上的空气降温快，利于山风的形成。‎ ‎7．(地理实践力)图中旗子的飘向，说明此时该地区(　　)‎ A．山风势力较强 B．谷风势力较强 C．大气对流显著 D．受山谷风影响小 答案　D 解析　读图可知，图中不同山坡、山顶旗子的飘向一致，说明此时该地区受较大规模同一来向的风控制，受山谷风影响小，D项正确。‎ 在沙漠和绿洲之间的过渡带，由于沙漠和绿洲地表热力性质差异，形成了沙漠和绿洲之间的局地环流，出现了近地面的气流运动——“绿洲风”。如图示意“绿洲风”的运动。据此完成8～10题。‎ ‎8．(区域认知)关于图中风向出现的时间及近地面气压说法正确的是(　　)‎ A．白天　绿洲近地面为高压 B．白天　绿洲近地面为低压 C．晚上　绿洲近地面为高压 D．晚上　绿洲近地面为低压 答案　A 解析　由于绿洲比沙漠的热容量较大，白天绿洲升温慢，沙漠升温快，绿洲气温比沙漠低，绿洲空气冷却下沉，近地面形成高气压，沙漠空气受热上升，近地面形成低气压，近地面的风从绿洲吹向沙漠，与图中风向相同，A项正确。‎ ‎9．(综合思维)根据沙漠和绿洲间局地环流过程，推断沙漠沙尘被扬起最强烈大多发生在当地地方时的(　　)‎ A．0～4时 B．6～10时 C．14～18时 D．20时～次日2时 答案　C 解析　地面温度越高，空气上升越强烈，越利于地表沙尘扬起；沙漠与绿洲气温差异越大，两地水平气压梯度力越大，水平风力越大，越容易产生沙尘暴。白天，沙漠升温快，绿洲升温慢，沙漠一般在午后2时气温达到最高值，沙漠和绿洲间气温差异最大，上升气流强，故C项符合题意。‎ ‎10．(人地协调观)“绿洲风”的主要生态意义是(　　)‎ A．抑制地表风沙输移变化 B．增加绿洲地区水汽含量 C．增加沙漠地区物种数量 D．减小沙漠地区昼夜温差 答案　A 解析　“绿洲风”从绿洲吹向沙漠，气流比较湿润，能够增加绿洲周围地区空气湿度，则能抑制地表风沙输移变化，A项符合题意；“绿洲风”是把绿洲地区的水汽输送到绿洲周围地区，不会增加绿洲地区水汽含量，排除B项；“绿洲风”带来的水汽可能利于沙漠植被的生长，但不一定会增加沙漠地区物种数量，排除C项；“绿洲风”影响的范围有限，对沙漠地区昼夜温差影响不大，排除D项。‎ 热力环流是大气运动最简单的形式。据此回答11～12题。‎ ‎11．(综合思维)地面上不同地区的热量差异会引起空气流动。下面示意图中符合热力环流原理的是(　　)‎ 答案　B 解析　热力环流主要是由地表冷热不均形成的，气温高，空气膨胀上升；气温低，空气收缩下沉，故D项错误。白天陆地增温快，空气上升，形成低压，海洋增温慢，空气下沉，形成高压，故A项错误。受热岛效应影响，近地面风一般由郊区吹向市区，故C项错误。夜晚山坡气温下降快，冷空气沿坡面流向谷底形成山风，而山谷中的空气则被迫上升，故B项正确。‎ ‎12．(综合思维)市区和郊区之间形成热力环流的原因是(　　)‎ ‎①市区比郊区气温高　②郊区比市区气温高　③近地面气压市区比郊区高　④近地面气压市区比郊区低 A．①③ B．①④‎ C．②③ D．②④‎ 答案　B 解析　市区人口密集，生产、生活及交通排放大量的人为热，形成热岛，气流上升，近地面形成低压；郊区比市区气温低，气流下沉，形成高压，近地面气流由郊区流向市区。‎ 二、综合题(共2小题，共52分)‎ ‎13．读北半球热力环流示意图，完成下列要求。(22分)‎ ‎(1)热力环流是指由于__________________而形成的空气环流，它是大气运动________的形式。(8分)‎ ‎(2)A地气温比B、C两地________，气压比B、C两地________。D、E、F中，属高压区的是________。(6分)‎ ‎(3)在图中用“→”画出地面与高空之间的大气水平运动方向。(8分)‎ 答案　(1)地面冷热不均　最简单 ‎(2)高　低　E ‎(3)‎ 解析　第(1)题，热力环流是因地面冷热不均而形成，是大气运动最简单的形式。第(2)题，气温高的地方近地面空气上升，导致近地面气压低。气温低的地方则空气收缩下沉，近地面形成高压。第(3)题，大气的水平运动是由高压区流向低压区。‎ ‎14．我国东南一滨海城市的高中地理兴趣小组开展了“海陆风现象及影响”小课题研究。甲图是学生绘制的该滨海城市的海陆气温日变化图；乙图是学生绘制的该地区海陆之间气流的运动状况图；丙图是该城市海陆风的天数统计图。请你根据所学知识，帮助他们完成这项研究。(30分)‎ ‎(1)海陆风是沿海地区在一天之中，由于________________的差异，风向以一天为周期，随昼夜更替而转换。它也是一种________，是最基本、最简单的大气运动形式之一。(4分)‎ ‎(2)比较图中A、B两处气温的关系________________，A处气压________B 处，C处气压________D处。(6分)‎ ‎(3)图甲中代表陆地的序号是________；由图甲可推断，图乙中海风出现的时间约为________。(4分)‎ ‎(4)从图丙可知，一年中海陆风出现的天数，因季节而异，________(季节)最少。主要原因是什么？(6分)‎ ‎(5)简析海风对沿海城市大气环境的有利影响。(6分)‎ ‎(6)除海陆风外，典型的热力环流还有________________。(4分)‎ 答案　(1)海陆热力性质　热力环流 ‎(2)A地气温低于B地　高于　低于 ‎(3)①　6～18时 ‎(4)冬季　冬季风强盛从而掩盖了海陆风。‎ ‎(5)海风从海上吹来，减缓城市热岛效应，增加空气湿度，改善城市的空气质量。‎ ‎(6)山谷风、城市风 解析　第(1)题，海陆风是热力环流的一种表现形式，其成因为海陆热力性质差异引起的海陆受热差异。第(2)题，据海风可知，A气压高于B，因而A气温低于B，C气压低于D。第(3)题，海洋比热容大于陆地，因此其温度变化比陆地小，昼夜温差小，图中①为陆地，②为海洋。白天，陆地气温高，形成低压，吹海风，结合图甲可判断时间。第(4)题，从图丙可以看出，一年中冬季海陆风出现次数最少，此时我国受强盛的冬季风影响，冬季风势力强，干扰了海陆风。第(5)题，海风来自温度较低的海洋，有助于降低城市温度，增加空气湿度，使大气污染物扩散，改善城市的空气质量。第(6)题，‎ 常见的热力环流主要是海陆风、山谷风、城市风。‎