2.1第3课时 大气的运动 导学案2023-2024学年高中地理人教版（2019）必修一

第3课时　 大气的运动 导学案 （原卷+答案） 课程标准 知识导学 思维导图 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。 学法 指导 1.绘制并运用热力环流示意图，描述大气热力环流的形成过程。 2．运用示意图说明气压梯度力、摩擦力、地转偏向力对风的影响。 3．结合示意图，阐明高空风和近地面风的形成过程。 重点 1.热力环流原理形成及其应用。 2．风的形成；在等压线图中分析风力、风向。 助 学 助 记 【知识链接1】　气压 气压是大气压强的简称，是作用在单位面积上的大气压力，即等于单位面积上向上延伸到大气上界的垂直空气柱的重量。 气压大小与海拔、温度等条件有关。一般随海拔升高而减小。在水平方向上，气压的差异引起空气的流动。 【知识链接2】　风向指风吹来的方向，如东北风是从东北方吹向西南方的风 新 知 预 习 1.热力环流 热力环流是大气运动________的形式。 形成原因：由于地面________而形成的____________。 对天气的影响：上升气流易形成____________天气，下沉气流往往带来____________天气。 2．形成过程 常见的热力环流： (1)海陆风：白天吹________风，夜晚吹________风。 (2)山谷风：白天吹________风，夜晚吹________风。 (3)城市风：近地面风由________吹往________。 3．大气的水平运动 (1)水平气压梯度力：__________等压线，方向由________指向________。 (2)高空的风受________________和____________影响，风向最终与等压线________。 (3)近地面的风受________________、____________和________影响，风向最终与等压线________。 探究点一　热力环流 　 孔明灯(如图)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．诸葛孔明发明的灯是怎么升空的？蕴藏着什么样的大气原理。[综合思维] 2．判断下图可实现孔明灯上天位置的点，并比较A、B、C、D四点的气压大小。[综合思维] 3．在上图用箭头表示大气的运动方向。[地理实践力] 1．抓住三个关系理解热力环流的形成 (1)等压面的凹凸关系 ①受热：低空下凹、高空上凸。 ②变冷：低空上凸、高空下凹。 ③近地面和高空气压相反。 (2)温压关系：(结合上图中甲、乙、丙三地所示)热低压、冷高压。 (3)风压关系：水平方向上，风总是从高压吹向低压(如(1)图中①②③④所示)。 2．等压面图的判读 等压面是空间气压值相等的点组成的面，等压面图表示气压的垂直分布状况。 (1)判断气压高低 ①下高上低：同一地点不同海拔，海拔越高，气压越低。如图PA>PC、PB>PD。 ②高高低低：同一海拔不同地点，等压面高则气压也高，等压面低则气压也低，如图PC>PD、PB>PA。 ③同一地点上下相反：即同一地点近地面为高气压，高空则为低气压。 (2)判断气流流向 ①水平方向，高气压向低气压流。即B流向A，C流向D。 ②垂直方向，热上升，冷下沉。即A膨胀上升，B收缩下沉。 (3)判断下垫面的温度和类型 ①近地面低压温度高，近地面高压温度低。 ②根据热力性质差异可判断下垫面是陆地与海洋(湖泊)、裸地与绿地、城区与郊区等。 (4)判断近地面天气状况和气温日较差 近地面等压面下凹地区，多阴雨天气，日较差小；等压面上凸地区，多晴朗天气，日较差大。 生活中，我们在切大葱或洋葱的时候，会忍不住“泪流满面”。为此，我们可以在切菜的时候在旁边点燃一支蜡烛，便可极大地缓解眼部的不适感。下图为切大葱或洋葱示意图。据此完成1～2题。 1．从热力环流的角度看，点燃蜡烛后，切大葱或洋葱处(　　) A．空气受热上升 B．空气遇冷下沉 C．空气遇冷上升 D．空气受热下沉 2．下列热力环流示意图能反映上图蜡烛附近空气环流的是(　　) 下图为近地面与高空的热力环流示意图，A、B为等压面。据此完成3～4题。 3．图中①②③④四地中，气压值由高到低排序正确的是(　　) A．①＞②＞③＞④ B．④＞③＞②＞① C．③＞④＞①＞② D．④＞③＞①＞② 4．图中①②③④间气流运动方向正确的是(　　) A．①→② B．④→③ C．①→④ D．③→② 探究点二　常见热力环流形式 唐诗“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。”(李商隐《夜雨寄北》，“北”其实是北方，诗中的“君”应该是诗人的朋友、知己；巴山，指大巴山，这时泛指巴蜀一带)。下图为“巴山夜雨”画作。 据此探究下列问题： 1．巴山多夜雨，是由自然界的哪种热力环流模式造成的？[综合思维] 2．简析巴山多夜雨的原因。[区域认知] 1．海陆风 (1)成因分析 (2)影响与应用：海陆风使海滨地区气温日较差较小，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 (2)影响与应用：山谷(小盆地)常因夜间冷的山风吹向谷底(盆地)，使谷底(小盆地)内形成逆温层，大气稳定，易造成大气污染。所以，山谷(小盆地)地区不宜布局大气污染型工业。 3．城市风 (1)成因分析 (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于气流下沉距离之外。 读图，完成1～2题。 1．上图中能正确反映水库与度假村之间热力环流的是(　　) A．①② B．①④ C．②③ D．③④ 2．水库建成后，对该度假村的影响叙述正确的是(　　) A．蒸发量减小 B．晴朗的天气增多 C．空气湿度增加 D．气温日较差增大 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3～5题。 3．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 4．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 5．若该小组夜间在某山坡观测到的山谷风为西风，则该山坡朝向(　　) A．东 B．西 C．南 D．北 探究点三　大气的水平运动 　 风 [唐]　李峤 解落三秋叶，能开二月花。 过江千尺浪，入竹万竿斜。 这首诗抓住叶、花、浪、竹四种自然界物象在风力作用下的易变现象，间接地表现了风的种种形力、魅力与威力，也表达了诗人对大自然的敬畏之情。 据此探究下列问题： 1．风是如何形成的？[综合思维] 2．作图(北半球)：在图1中画出水平气压梯度力，在图2中画出水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力。[地理实践力] 3．结合日常观察思考，诗中所写的“过江千尺浪，入竹万竿斜”时，风速会有何变化？[地理实践力] 1．风的受力状况与风向(以北半球为例) 类型 受力 最终风向 图示 高空中 的风 水平气压梯度力和地转偏向力　 与等压线平行 近地面 的风 水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力 与等压线斜交 2.风向的画法与风力大小判断 (1)风向的确定 第一步：画出与等压线垂直的水平气压梯度力。 第二步：确定南北半球。 第三步：按照地转偏向力“南左北右”的偏转规律画出与水平气压梯度力成30°～45°偏角的风向(近地面)，或画出与等压线平行的风向(高空)。(如下图) (2)风力的判读方法 风力的大小取决于水平气压梯度力的大小，因此，等压线密集处——水平气压梯度力大——风力大。如下图，风力：A＞B＞C＞D。 如图示意一等高面。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。①～⑧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，回答1～3题。 1．若此图表示北半球等高面，PM>PN，则O点风向为(　　) A．⑥或⑦ B．②或⑥ C．④或⑧ D．③或④ 2．若此图表示高空等高面，PM<PN，则O点风向为(　　) A．③或④ B．②或⑧ C．③或⑦ D．⑥或⑦ 3．近地面，空气做水平运动时，所受摩擦力与地转偏向力的合力方向(　　) A．与空气运动方向成180°角 B．与空气运动方向成90°角 C．与水平气压梯度力方向成90°角 D．与水平气压梯度力方向成180°角 　如图为我国东南沿海地区被海风“吹弯了腰”的草丛。读图，回答1～2题。 1．下列能正确示意图中风向形成原因的是(　　) 2．该地一年中盛行风向也因海陆间温度差异发生季节变化。盛行风从海洋吹向陆地最明显的季节是(　　) A．春季 B．夏季 C．秋季 D．冬季 读华北平原某小区域等压面图，完成3～4题。 3．图中四点气压高低排序正确的是(　　) A．甲、乙、丙、丁 B．乙、丙、甲、丁 C．乙、甲、丙、丁 D．甲、乙、丁、丙 4．关于图中四地气压变化的原因，叙述正确的是(　　) A．甲受冷 B．乙受冷 C．丙受热 D．丁受热 下图为2023年7月22日17时亚洲局部地区海平面等压线分布图。据此完成5～6题。 5．图示时刻，北京、沈阳、呼和浩特三地风力大小关系是(　　) A．沈阳<北京<呼和浩特 B．北京<沈阳<呼和浩特 C．呼和浩特<北京<沈阳 D．沈阳<呼和浩特<北京 6．此时北京和沈阳的风向分别为(　　) A．偏西风，偏北风 B．偏北风，偏东风 C．偏南风，西南风 D．西北风，东南风 7．读实际大气中的风向图，回答下列问题。 (1)①与等压线的关系是________，其方向是____________。 (2)若无④，只受①③影响，则②与等压线的关系是________，①与③的关系是________________________________________________________________________。 (3)实际大气中的②与等压线的关系是________。此图表示的地区在________半球。 (4)图中M、N两地相比，风力较大的是________地，原因是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 参考答案 第一步·新课学前预习 1．最基本　冷热不均　空气环流　阴雨　晴朗 2．(1)海　陆　(2)谷　山　(3)郊区　城市 3．(1)垂直于　高压　低压　(2)水平气压梯度力　地转偏向力　平行　(3)水平气压梯度力　地转偏向力　摩擦力　斜交 第二步·互动释疑解惑 探究点一 [情景探究] 1．提示：孔明灯里的空气受热后膨胀上升。蕴藏着热力环流原理。 2．提示：D处。PA>PD>PC>PB。 3．提示： [应用体验] 1～2.解析：第1题，从热力环流的角度看，点燃蜡烛后，蜡烛加热，气温上升，蜡烛处气流上升，切大葱或洋葱处气流下沉，可以减少切葱产生的气体的上升。故选B。第2题，点燃蜡烛后，蜡烛加热，气温上升，蜡烛处气流上升，蜡烛处台面形成低气压，高空形成高气压，两侧空气温度低，空气遇冷下沉，形成高气压，底层气流由两侧流向蜡烛，蜡烛上空气流流向两侧。B正确。 答案：1.B　 2.B 3～4.解析：第3题，垂直方向上，海拔上升，气压降低，因此气压④＞①，③＞②；水平方向上，高压区等压面向上拱起，低压区等压面向下弯曲，因此气压①＞②，③＞④。故四地气压值由高到低排序为③＞④＞①＞②，故C项正确。第4题，高压区等压面向上拱起，低压区等压面向下弯曲。水平方向上，气压总是从高压区流向低压区，因此①②间气流运动方向为①→②，③④间气流运动方向为③→④，A项正确，B项错误。垂直方向上，气流上升，近地面形成低气压；气流下沉，近地面形成高气压，因此①④间气流运动方向为④→①，②③间气流运动方向为②→③，C、D项错误。 答案：3.C　4.A 探究点二 [情景探究] 1．提示：巴山夜雨指的是山地地区夜间降雨，属于山谷风的山风发生时产生的降雨。 2．提示：巴山地区谷地众多，夜晚山坡降温快，冷空气沿坡面下沉到谷底，形成山风；谷底气流被迫抬升，当山风强烈，谷底气流上升剧烈，若空气中水汽含量大且源源不断供应时，就会出现夜雨连绵。 [应用体验] 1～2.解析：第1题，白天，度假村升温快，气流上升，近地面形成低气压，高空形成高气压，水库升温慢，气流下沉，近地面形成高气压，高空形成低气压，近地面气流从水库流向度假村。夜晚的情况与之相反。符合题意的是③④。故选D。第2题，水库建成蓄水后，水面变大，水分蒸发增多，阴雨天气也会增多，空气湿度增加，A、B错误，C正确。受水库的调节作用，附近度假村的气温日较差会减小，故D错误。 答案：1.D　2.C 3～5.解析：第3题，晴朗天气，白天太阳辐射强，山坡上的空气增温快，气流上升，利于谷风的形成；夜间山坡上的空气降温快，气流下沉，利于山风的形成。故B正确。第4题，读图可知，图中不同坡向旗子的飘向一致，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。故D正确。第5题，夜间，山坡上的空气迅速冷却，沿坡下滑，流入谷底，形成山风。若在该山坡夜间观测到的山谷风为西风，则该山坡朝向为东。故A正确。 答案：3.B　4.D　5.A 探究点三 [情景探究] 1．提示：由于水平方向上存在气压差异，产生了水平气压梯度力，促使空气由气压较高处向较低处运动，由此形成了风。 2．提示： 3．提示：当风过江时，风速较大，但当风吹过竹林时，风速会降低。 [应用体验] 1～3.解析：第1题，PM>PN时，⑤为水平气压梯度力方向，⑦为北半球高空风向，⑥为北半球近地面风向。第2题，高空风向与等压线平行，PM<PN时，③为北半球风向，⑦为南半球风向。第3题，摩擦力和地转偏向力的合力与水平气压梯度力是一对平衡力，方向相反。 答案：1.A　2.C　3.D 第三步·课堂达标检测 1～2.解析：第1题，依据题意可知，风从海洋吹向陆地。由于水的比热容大于陆地，白天海洋升温慢，形成高压，风从海洋吹向陆地。故B正确。第2题，夏季，陆地升温快于海洋，近地面形成热低压，风从海洋吹向陆地，冬季相反。春、秋海陆气温差异小，风向不明显。故B正确。 答案：1.B　2.B 3～4.解析：第3题，在同一水平面上，等压面凸起的地方是高压；在垂直方向上，海拔越低，气压越高。第4题，近地面气压中心一般是热力性质形成的，高空气压的变化一般是动力原因形成的，因此乙地气压高是气温低造成的，甲地是气温高形成的低压，丙地是空气聚集形成的高压，丁地是空气下沉形成的低压。 答案：3.C　4.B 5～6.解析：第5题，在同一幅等压线分布示意图中，等压线分布越密集，水平气压梯度力越大，风力越大；等压线分布越稀疏，水平气压梯度力越小，风力越小。图中北京、沈阳、呼和浩特三地中，沈阳附近的等压线最密集，风力最大，呼和浩特附近的等压线最稀疏，风力最小，北京居中，C正确，A、B、D错误。故选C。第6题，根据图中等压线形态和数值变化特征判断，北京的水平气压梯度力(与等压垂直、由气压高处指向气压低处)大致由西北指向东南，与摩擦力、地转偏向力共同作用下，形成偏北风，沈阳的水平气压梯度力大致由东北指向西南，与摩擦力、地转偏向力共同作用下，形成偏东风，因此B符合题意，排除A、C、D。故选B。 答案：5.C　6.B 7．答案：(1)垂直　由高压指向低压 (2)平行　大小相等，方向相反 (3)斜交　北 (4)N　N地等压线密集，水平气压梯度力大，风力大 学科网（北京）股份有限公司 $$