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地理必修第一册 第2章 第2节 教学设计
第2章　地球上的大气
第2节　大气受热过程和大气运动（第2课时）
目录
一、学习目标
二、必备知识
三、情景探究
探究一：热力环流
探究二：大气的水平运动——风风
第2章　地球上的大气
第2节　大气受热过程和大气运动（第2课时）
一、学习目标
1．结合区域特征，认识不同区域的热力环流。
2．通过绘制简易示意图，理解热力环流的形成过程。
3．观察并解释日常生活中热力环流和风的相关地理现象，尝试设计小实验验证热力环流。
二、必备知识
（一）大气热力环流
1．大气运动
类型 表现
垂直运动 气流上升或气流下沉
水平运动 风
2．热力环流——大气运动的最简单形式
(1)概念：由于地面冷热不均而形成的空气环流。
(2)形成过程
①A地受热，空气膨胀上升，近地面空气密度减小，形成低气压；D处空气聚积，密度增大，形成高气压。
②B、F两地冷却，空气收缩下沉，近地面空气密度增大，形成高气压；C、E处空气密度减小，形成低气压。
③水平运动：在同一水平面上，空气由高气压区流向低气压区。
3. 气温、气压、气流三者之间有什么关系？
提示：可从教材图2.11中显示的气温导致了大气密度变化，从而导致了气压变化，进而引起大气流动方面分析。
[特别提醒]　(1)垂直方向上的气压值总是近地面大于高空，同一水平面上的气压值是高压大于低压。
(2)气流的垂直运动是由于近地面冷热不均引起的，而水平运动是由于同一水平面上的气压差异引起的。
4. 在下图中短横线上标出近地面和高空的气压高低，在长线上画出箭头，表示气流的运动方向。
（二）大气的水平运动——风
1．风的形成过程

2．风形成的原因
(1)直接原因：水平气压梯度力。
(2)根本原因：地面受热不均。
3．高空中的风和近地面的风比较
类型 受力 风向 图示（北半球）
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、摩擦力 与等压线之间成一夹角
[特别提醒]　(1)影响风力大小的最直接因素是水平气压梯度力，水平气压梯度力越大，风力越大。
(2)风力大小还要考虑摩擦力的大小，地面障碍越多，阻挡作用越强，摩擦力越大，风力越小。
(3)地转偏向力不影响风力大小，只影响风向，北半球右偏，南半球左偏。
4. 南半球近地面的风向如何表示呢？
提示：可结合教材P39图2.16的表示方法，按南半球向左偏转进行表示即可。
三、情景探究
探究一：热力环流
城市热岛环流
城市中心区建筑密集，地面多硬化，吸收太阳辐射多，向大气传送的热量也多。此外，城市中心区人口密集，产业发达，汽车数量多，人们生活、生产向大气释放的废热较多。所以，在静风或微风时，城市中心区气温一般比周围的郊区高，因此把城市中心区称为“热岛”。
中心区与郊区之间的温度差异，导致空气在中心区上升，在郊区下沉；高空气流由中心区流向郊区，近地面气流由郊区流向中心区。于是，中心区与郊区之间形成热力环流，这种热力环流被称为“城市热岛环流”(下图)。城市规划时，一般把污染风险较大的工业企业布局在城市热岛环流的范围之外，避免这些工业企业排出的大气污染物，随城市热岛环流从近地面流向城市中心区。
问题1　（综合思维）为什么把城市中心区称为“热岛”？
提示：城市中心区建筑密集，地面多硬化，吸收太阳辐射多，向大气传送的热量也多。此外，城市中心区人口密集，产业发达，汽车数量多，人们生活、生产向大气释放的废热较多。故城市中心区气温一般比周围的郊区高，因此把城市中心区称为“热岛”。
问题2　(地理实践力)说出城市热岛环流的方向。
提示：中心区与郊区之间的温度差异，导致空气在中心区上升，在郊区下沉；高空气流由中心区流向郊区，近地面气流由郊区流向中心区。
问题3　(人地协调观)污染风险较大的企业和绿化应该分别布局在城市热岛环流的哪个区域？
提示：污染风险大的企业分布在城市热岛环流范围之外。
绿化分布在城市热岛环流范围之内。
归纳提升
1．理解热力环流的形成，关键抓住以下三点关系
(1)温压关系（如上图中甲、乙、丙三地所示）
(2)风压关系：水平方向上，风总是从高压吹向低压（如上图中①②③④处风向所示）。
(3)等压面凹凸关系：近地面与高空的等压面凸起方向相反。
2．常见热力环流形式的图示分析及应用
(1)海陆风
①成因分析——海陆热力性质差异是前提和关键
②影响与应用
海陆风使滨海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（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）地区不宜布局污染工业。
(3)城市热岛效应
①成因分析——“城市热岛”的形成是突破口
②影响与应用
一般将绿化带布置于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下沉距离之外。
探究二：大气的水平运动——风风
[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。
问题1　（综合思维）风是如何形成的？
提示：由于水平方向上存在气压差异，产生了气压梯度力，促使空气由气压较高处向较低处运动，由此形成了风。
问题2　（地理实践力）结合日常观察，思考诗中所写的风“过江千尺浪，入竹万竿斜”时，风速会有何变化？
提示：当风过江时，风速较大，但当风吹过竹林时，风速会降低。
归纳提升
1．三种不同受力情况对风向的影响比较
受力状况 风向 风压规律 图示
只受水平气压梯度力影响时 风向由高压指向低压且与等压线垂直 风的来向为高压
受水平气压梯度力与地转偏向力共同影响时 风向与等压线平行 在北半球背风而立，右边为高压，左边为低压；南半球反之
受水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力共同影响时 风向与等压线成一个夹角 在北半球背风而立，左前方为低压，右后方为高压；南半球反之
2．风向的应用
(1)判断气压的大小：顺着风向，气压值越来越小。
(2)判断南、北半球：向右偏→北半球；向左偏→南半球。
(3)判断近地面和高空（高空忽略摩擦力）：风向与等压线的关系：成一夹角（或斜交）→近地面；平行→高空。
(4)判断高压和低压：观测者背风而立，北半球高压中心位于其右后方，南半球高压中心位于其左后方。
方法技巧
1．在等压线图上确定某一地点风向的方法
第一步，在等压线图中，按要求画出过该点的切线并作垂直于切线的虚线箭头（由高压指向低压，但并不一定指向低压中心），表示水平气压梯度力的方向。
第二步，确定南、北半球后，面向水平气压梯度力方向向右（北半球）或向左（南半球）偏转30°～45°角，画出实线箭头，即为经过该点的风向。如下图（以北半球为例，单位：hPa）所示。
2．等压线分布图中判断风力的方法
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。

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