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地理必修第一冊 第2章 第2節 教學設計
第2章　地球上的大氣
第2節　大氣受熱過程和大氣運動（第2課時）
目錄
一、學習目標
二、必備知識
三、情景探究
探究一：熱力環流
探究二：大氣的水平運動——風風
第2章　地球上的大氣
第2節　大氣受熱過程和大氣運動（第2課時）
一、學習目標
1．結合區域特征，認識不同區域的熱力環流。
2．通過繪制簡易示意圖，理解熱力環流的形成過程。
3．觀察并解釋日常生活中熱力環流和風的相關地理現象，嘗試設計小實驗驗證熱力環流。
二、必備知識
（一）大氣熱力環流
1．大氣運動
類型 表現
垂直運動 氣流上升或氣流下沉
水平運動 風
2．熱力環流——大氣運動的最簡單形式
(1)概念：由于地面冷熱不均而形成的空氣環流。
(2)形成過程
①A地受熱，空氣膨脹上升，近地面空氣密度減小，形成低氣壓；D處空氣聚積，密度增大，形成高氣壓。
②B、F兩地冷卻，空氣收縮下沉，近地面空氣密度增大，形成高氣壓；C、E處空氣密度減小，形成低氣壓。
③水平運動：在同一水平面上，空氣由高氣壓區流向低氣壓區。
3. 氣溫、氣壓、氣流三者之間有什么關系？
提示：可從教材圖2.11中顯示的氣溫導致了大氣密度變化，從而導致了氣壓變化，進而引起大氣流動方面分析。
[特別提醒]　(1)垂直方向上的氣壓值總是近地面大于高空，同一水平面上的氣壓值是高壓大于低壓。
(2)氣流的垂直運動是由于近地面冷熱不均引起的，而水平運動是由于同一水平面上的氣壓差異引起的。
4. 在下圖中短橫線上標出近地面和高空的氣壓高低，在長線上畫出箭頭，表示氣流的運動方向。
（二）大氣的水平運動——風
1．風的形成過程

2．風形成的原因
(1)直接原因：水平氣壓梯度力。
(2)根本原因：地面受熱不均。
3．高空中的風和近地面的風比較
類型 受力 風向 圖示（北半球）
高空中的風 水平氣壓梯度力和地轉偏向力 與等壓線平行
近地面的風 水平氣壓梯度力、地轉偏向力、摩擦力 與等壓線之間成一夾角
[特別提醒]　(1)影響風力大小的最直接因素是水平氣壓梯度力，水平氣壓梯度力越大，風力越大。
(2)風力大小還要考慮摩擦力的大小，地面障礙越多，阻擋作用越強，摩擦力越大，風力越小。
(3)地轉偏向力不影響風力大小，只影響風向，北半球右偏，南半球左偏。
4. 南半球近地面的風向如何表示呢？
提示：可結合教材P39圖2.16的表示方法，按南半球向左偏轉進行表示即可。
三、情景探究
探究一：熱力環流
城市熱島環流
城市中心區建筑密集，地面多硬化，吸收太陽輻射多，向大氣傳送的熱量也多。此外，城市中心區人口密集，產業發達，汽車數量多，人們生活、生產向大氣釋放的廢熱較多。所以，在靜風或微風時，城市中心區氣溫一般比周圍的郊區高，因此把城市中心區稱為“熱島”。
中心區與郊區之間的溫度差異，導致空氣在中心區上升，在郊區下沉；高空氣流由中心區流向郊區，近地面氣流由郊區流向中心區。于是，中心區與郊區之間形成熱力環流，這種熱力環流被稱為“城市熱島環流”(下圖)。城市規劃時，一般把污染風險較大的工業企業布局在城市熱島環流的范圍之外，避免這些工業企業排出的大氣污染物，隨城市熱島環流從近地面流向城市中心區。
問題1　（綜合思維）為什么把城市中心區稱為“熱島”？
提示：城市中心區建筑密集，地面多硬化，吸收太陽輻射多，向大氣傳送的熱量也多。此外，城市中心區人口密集，產業發達，汽車數量多，人們生活、生產向大氣釋放的廢熱較多。故城市中心區氣溫一般比周圍的郊區高，因此把城市中心區稱為“熱島”。
問題2　(地理實踐力)說出城市熱島環流的方向。
提示：中心區與郊區之間的溫度差異，導致空氣在中心區上升，在郊區下沉；高空氣流由中心區流向郊區，近地面氣流由郊區流向中心區。
問題3　(人地協調觀)污染風險較大的企業和綠化應該分別布局在城市熱島環流的哪個區域？
提示：污染風險大的企業分布在城市熱島環流范圍之外。
綠化分布在城市熱島環流范圍之內。
歸納提升
1．理解熱力環流的形成，關鍵抓住以下三點關系
(1)溫壓關系（如上圖中甲、乙、丙三地所示）
(2)風壓關系：水平方向上，風總是從高壓吹向低壓（如上圖中①②③④處風向所示）。
(3)等壓面凹凸關系：近地面與高空的等壓面凸起方向相反。
2．常見熱力環流形式的圖示分析及應用
(1)海陸風
①成因分析——海陸熱力性質差異是前提和關鍵
②影響與應用
海陸風使濱海地區氣溫日較差減小，夏季氣溫低，空氣較濕潤，是避暑的好地方。
(2)山谷風
①成因分析——山坡的熱力變化是關鍵
②影響與應用
山谷（小盆地）常因夜間冷的山風吹向谷底（盆地），使谷底（小盆地）內形成逆溫層，大氣穩定，易造成大氣污染。所以，山谷（小盆地）地區不宜布局污染工業。
(3)城市熱島效應
①成因分析——“城市熱島”的形成是突破口
②影響與應用
一般將綠化帶布置于氣流下沉處以及下沉距離以內，而將衛星城或污染較重的工廠布置于下沉距離之外。
探究二：大氣的水平運動——風風
[唐]李嶠
解落三秋葉，能開二月花。
過江千尺浪，入竹萬竿斜。
這首詩抓住葉、花、浪、竹四種自然界物象在風力作用下的易變現象，間接地表現了風的種種形力、魅力與威力，也表達了詩人對大自然的敬畏之情。
問題1　（綜合思維）風是如何形成的？
提示：由于水平方向上存在氣壓差異，產生了氣壓梯度力，促使空氣由氣壓較高處向較低處運動，由此形成了風。
問題2　（地理實踐力）結合日常觀察，思考詩中所寫的風“過江千尺浪，入竹萬竿斜”時，風速會有何變化？
提示：當風過江時，風速較大，但當風吹過竹林時，風速會降低。
歸納提升
1．三種不同受力情況對風向的影響比較
受力狀況 風向 風壓規律 圖示
只受水平氣壓梯度力影響時 風向由高壓指向低壓且與等壓線垂直 風的來向為高壓
受水平氣壓梯度力與地轉偏向力共同影響時 風向與等壓線平行 在北半球背風而立，右邊為高壓，左邊為低壓；南半球反之
受水平氣壓梯度力、地轉偏向力和摩擦力共同影響時 風向與等壓線成一個夾角 在北半球背風而立，左前方為低壓，右后方為高壓；南半球反之
2．風向的應用
(1)判斷氣壓的大小：順著風向，氣壓值越來越小。
(2)判斷南、北半球：向右偏→北半球；向左偏→南半球。
(3)判斷近地面和高空（高空忽略摩擦力）：風向與等壓線的關系：成一夾角（或斜交）→近地面；平行→高空。
(4)判斷高壓和低壓：觀測者背風而立，北半球高壓中心位于其右后方，南半球高壓中心位于其左后方。
方法技巧
1．在等壓線圖上確定某一地點風向的方法
第一步，在等壓線圖中，按要求畫出過該點的切線并作垂直于切線的虛線箭頭（由高壓指向低壓，但并不一定指向低壓中心），表示水平氣壓梯度力的方向。
第二步，確定南、北半球后，面向水平氣壓梯度力方向向右（北半球）或向左（南半球）偏轉30°～45°角，畫出實線箭頭，即為經過該點的風向。如下圖（以北半球為例，單位：hPa）所示。
2．等壓線分布圖中判斷風力的方法
風力的大小取決于水平氣壓梯度力的大小，因此，等壓線密集處—水平氣壓梯度力大—風力大。如下圖，風力：A>B>C>D。

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