熱力環(huán)流的原理實(shí)驗(yàn)與講解一．實(shí)驗(yàn)演示：根據(jù)人教版教材“活動(dòng)”玻璃缸內(nèi)空氣運(yùn)動(dòng)的方向。實(shí)驗(yàn)材料：長(zhǎng)方形的玻璃缸（長(zhǎng)100cm左右，寬30cm左右，高40cm左右）、膠合板或塑料薄膜、一盆熱水、一盆冰塊、一束香、火柴等。實(shí)驗(yàn)步驟：（1） 將一盆熱水和一盆冰塊分別放置在玻璃缸的兩端；（2） 用平整的膠合板將玻璃缸上部的開(kāi)口蓋嚴(yán)；（3） 在膠合板的一側(cè)（裝冰塊的盆上方）開(kāi)一個(gè)小洞；（4）將一束香點(diǎn)燃，放進(jìn)小洞內(nèi)。問(wèn)題引導(dǎo)：煙霧是向哪邊運(yùn)動(dòng)？向溫度高還是低的方向飄動(dòng)？思考：為什么空氣會(huì)這樣流動(dòng)？學(xué)生活動(dòng)：把所觀察到的空氣流動(dòng)方向畫(huà)出來(lái)。顯示三條直線（看空氣柱的變化）講述：假設(shè)這三條線是ABC三地的三條等壓線。思考：（1）在地面冷熱均勻的情況下，三地的大氣處于什么狀態(tài)？（2） A地受熱，BC兩地遇冷時(shí)，大氣發(fā)生怎樣的物理變化？（冷熱不均的情況下，A地大氣膨脹上升，BC兩地大氣收縮下沉）（3） 三地的近地面和高空的氣壓分別有什么變化？等壓面隨之發(fā)生怎樣的變化？（A地上空空氣聚集形成高壓，BC兩地空氣密底減少形成低壓；近地面，A空氣上升，空氣稀疏形成低壓，BC兩地空氣下沉聚集形成高壓）（4） 此時(shí)，同一水平面上的氣壓是否還相同？這種氣壓差異導(dǎo)致什么樣的結(jié)果？結(jié)論：熱力環(huán)流形成的基本過(guò)程：地表的冷熱差異一大氣的上升運(yùn)動(dòng)一同一水平面的氣壓差異一大氣的水平運(yùn)動(dòng)。二．圖示講解如果A、B兩地溫度相等（圖1）,那么，這兩個(gè)氣柱內(nèi)大氣的密度、質(zhì)量如何？（相等）這樣，在同一水平面上會(huì)不會(huì)產(chǎn)生大氣的運(yùn)動(dòng)？（不會(huì)）圖1<9Q *oo o■e■Dago 0uQ0 ia ha o0 Q Q ?■0R B匕 心 6 ■D fi0 [>■ 0 C* 0AB如果A地近地面空氣受熱，而附近B地空氣相對(duì)較冷（圖2），這時(shí)，A、B兩地空氣在垂直方向上將產(chǎn)生怎樣的運(yùn)動(dòng)？（A地空氣上升，B地空氣下沉）那么A、B兩地上空的空氣

密度發(fā)生了什么變化？（A地上空密度增大，B地上空密度減少）氣壓有何變化？（A地上空氣壓升高，B地上空氣壓降低）3．空氣的流動(dòng)與水的流動(dòng)有相似之處，水從高處流向低處，氣流呢？（從氣壓高的地方流向氣壓低的地方）如圖所示，氣流從A地上空流向B地上空。那么A、B兩地近地面的氣壓狀況與氣流方向又怎樣呢（圖3）？（A地氣壓低，B地氣壓高，氣流從B地流向A地）圖2圖3O:高?低n00咼k°低a□卜寸uD?:n:F口 Ca oO 口0 令 ? 0Q D ?Q -G* D 4B°:低高?！?O 4 000九（受熱） B（冷卻） M受熱）施冷卻）就同一地方而言，近地面的氣壓總比其高空的氣壓要高，例如，A地近地面氣壓比其高空氣壓是否要低呢？（不是，A地近地面氣壓比其高空要高）為什么？（A地近地面空氣密度比其高空大），那么，圖上標(biāo)A地近地面氣壓低是什么含義？（指相對(duì)同一水平面上的B地而言的）。注意，投影片W的三張分解片可制成復(fù)合片邊講邊演示。三．原理透視由于地區(qū)間冷熱不均引起了空氣上升或下沉的垂直運(yùn)動(dòng)；空氣的上升或下沉，造成了同一水平面上氣壓的差異；氣壓差異導(dǎo)致了空氣的水平運(yùn)動(dòng)，這樣就形成了熱力環(huán)流。它是大氣運(yùn)動(dòng)的一種最簡(jiǎn)單、最基本的形式（如下圖示）。冷熱不均空氣垂直運(yùn)動(dòng)同一水平面氣壓差異冷熱不均空氣垂直運(yùn)動(dòng)同一水平面氣壓差異空氣

水平

運(yùn)動(dòng)熱力環(huán)流犬氣運(yùn)動(dòng)杲簡(jiǎn)單形式形成過(guò)程：近地面空氣受熱引起氣流上升運(yùn)動(dòng)，近地面空氣冷卻引起氣流下沉運(yùn)動(dòng)?？諝馍仙垢呖諝鈮荷?，等壓面向上凸起；空氣下沉使高空氣壓降低，等壓面向下凹陷。高空氣流由高氣壓流向低氣壓，導(dǎo)致近地面氣流上升處氣壓下降，等壓面向下凹陷，近地面氣流下沉處氣壓升高，等壓面向上凸起。近地面空氣由高氣壓流向低氣壓。需要強(qiáng)調(diào)的是：高壓、低壓是同一水平面比原來(lái)受熱均勻時(shí)的增加或減小，而在垂直方向上地面氣壓始終高于高空氣壓。在城市和郊區(qū)之間也存在熱力環(huán)流，近地面風(fēng)由郊區(qū)吹向城市。因此城市規(guī)劃時(shí)，污染嚴(yán)重的工廠和衛(wèi)星城應(yīng)建在城市熱力環(huán)流之外，避免加重污染或相互污染，在熱力環(huán)流范圍內(nèi)的郊區(qū)應(yīng)有綠化帶。四．例題讀“冷熱不均引起的大氣運(yùn)動(dòng)示意圖”，回答：

圖中方框內(nèi)是低壓還是高壓，用“高”或“低”填在圖中。從空氣的垂直運(yùn)動(dòng)來(lái)看：熱的地區(qū)空氣 ，冷的地區(qū)空氣 。從水平方向看：空氣從 氣壓流向 氣壓。圖中的空氣環(huán)流是因 引起的，因此稱(chēng)為 環(huán)流。解析：A地受熱多，近地面空氣膨脹上升，到上空積聚起來(lái)，使上空的空氣密度增大，形成高氣壓；B、C兩地受熱少，空氣冷卻收縮下沉，上空的空氣密度減小，形成低氣壓。在近地面，A地空氣上升后向外流出，使A地近地面空氣密度減小，形成低氣壓；B、C兩地因有下沉氣