第2课时 对流层
核心·易错
1.判断下列说法的正误(在括号内打“√”或“×”):
(1)对流层的厚度在地球上任何地点都不变。 ( )
(2)对流层集中了地球约四分之三的大气质量和水汽。 ( )
(3)平流层最显著的特点是有强烈的对流运动。 ( )
(4)在近地面,气温高的地方空气呈下沉运动。 ( )
(5)民航飞机一般飞行在对流层。 ( )
2.(1)液体对流初步规律:受热处液体上升,两侧温度较低的地方液体下沉,即:热水 ,冷水 ,形成水的对流。
(2)空气对流初步规律:热空气 ,呈 运动,冷空气 ,呈 运动,形成空气的对流。
[核心知识]
1.对流层因为其主要热量的直接来源是地面辐射,所以气温随高度升高而降低。
2.在近地面,气温高的地方空气呈上升运动,而气温低的地方空气呈下沉运动,从而形成了空气的对流。对流层气温下面高,上面低,容易发生空气对流运动。
1.下列大气对流图正确的是 ( )
2.对流层的厚度随纬度升高而降低的主要原因是 ( )
A.近地面:高纬度太阳辐射多,低纬度太阳辐射少
B.近地面:低纬度气温高,高纬度气温低
C.水汽含量:低纬度多,高纬度少
D.高空气温:低纬度低,高纬度高
3.一架从赤道上空飞往北极的客机,其飞行高度始终保持距离地面一万米,则它在经过赤道和北极时穿过的大气层是 ( )
A.先在平流层,后在对流层 B.先在对流层,后在平流层
C.始终在对流层 D.始终在平流层
4.2020年12月6日17时22分杭州市气象台发布寒潮蓝色预警信号,预计7—9日平均气温下降幅度可达8~10 ℃。为应对极端低温天气,若采用集中供暖的方法为居民供暖,住房中都设计安装暖气片。为了通过对流加热空气,暖气片应该安装在( )
A.房间的中央 B.靠近地面的墙上
C.任何地方都可以 D.靠近天花板的墙上
5.珠峰大本营每年都会迎来十几个国家的登山爱好者和登山专业团队。登山者登山时会感觉到( )
A.气温越来越低,空气越来越稀薄
B.气温越来越高,空气越来越稠密
C.气温越来越低,空气越来越稠密
D.气温越来越高,空气越来越稀薄
6.空气对流运动的规律是热的地方空气的垂直运动呈 运动,冷的地方空气的垂直运动呈 运动。据此原理分析,冰箱冷藏室的冷凝管应安装在 (填“上部”或“下部”)。
7.[2021·西湖区校级模拟] 小明用水的对流运动模拟空气的对流运动,做了如图所示的实验,请问他观察到环形玻璃管里的水是 (填“顺时针”或“逆时针”)流动的,由此你猜想夏天在房间安装空调,应将空调装在房子的 (填“上端”或“下端”)。
8. (1)如图所示,点燃一段线香,横插在橡皮泥上,用一只大号烧杯扣上。关于此实验下列说法正确的是 (多选)。
A.可观察到线香的烟往上弥漫
B.此实验说明只要是不透明的物体(如烟)都会往上升
C.实验中观察到的就是对流层的对流现象
D.此实验的现象与烧水时的对流现象本质原因相同
(2)请想象一下,如果对流层中的大气温度的垂直分布与现在的相反,地球上可能会有怎样的现象 请写出一个现象: 。
9.在大气的对流层中,若暖空气覆盖在较冷的空气上面,就形成逆温现象,会使大气污染物不能扩散,而造成严重的空气污染。这种现象在山谷或盆地地形无风时较易发生。下列哪一图像可描述此现象 ( )
10.在风速大致相同,而气温垂直分布不同的 A、B、C、D四种情况下,最有利于某工厂68 m高烟囱灰尘扩散的是 ( )
选项 20 m 40 m 60 m 80 m 100 m
A 16.3 ℃ 16.6 ℃ 16.8 ℃ 17.0 ℃ 17.1 ℃
B 21.0 ℃ 21.0 ℃ 20.9 ℃ 20.9 ℃ 21.0 ℃
C 20.9 ℃ 20.8 ℃ 20.6 ℃ 20.2 ℃ 20.0 ℃
D 15.2 ℃ 14.8 ℃ 14.7 ℃ 14.9 ℃ 15.2 ℃
11.晴天,几位大学生在森林中迷路了,下面四种利用风向引导他们走出森林的说法中,正确的是(图中虚线为空气流动形成风的路径示意图) ( )
A.森林吸热,温度升高较慢,空气温度低、密度大,地面空气从森林流向外界,应顺风走
B.土地吸热,温度升高较快,空气温度高、密度小,地面空气从外界流向森林,应顺风走
C.森林吸热,温度升高较慢,空气温度低、密度大,地面空气从森林流向外界,应迎风走
D.土地吸热,温度升高较快,空气温度高、密度小,地面空气从外界流向森林,应迎风走
12.如图所示,点燃蜡烛会使它上方的扇叶旋转起来。这是因为蜡烛的火焰使附近空气的温度升高,体积膨胀,空气的密度变 ,所以热空气 (填“上升”或“下降”)形成气流,气流流过扇叶时,带动扇叶转起来。
13.如图是一根注满水的环形管,内有一只乒乓球。请运用所学的知识,回答下列问题。
(1)若在A处用火加热,则乒乓球会向哪个方向运动 ,为什么
。
(2)根据此原理,你能解释冰箱冷藏室的冷凝管为什么要安装在冷藏室的上部吗
。
14.如图所示,杯中的蜡烛燃烧一段时间将熄灭,若是将一张纸插入杯中,则发现蜡烛将一直燃烧下去。为什么 。
答案
核心·易错
1.(1)× 对流层的厚度是不同的,两极地区约为8 km,到赤道则增大到17~18 km。
(2)× 对流层集中了地球约四分之三的大气质量和几乎全部的水汽。
(3)× 对流层最显著的特点是有强烈的对流运动。
(4)× 在近地面,气温高的地方空气呈上升运动。
(5)× 民航飞机一般飞行在平流层。
2.(1)密度小 密度大
(2)密度小 上升 密度大 下沉
能力提升拔尖练
1.B 一定质量的空气,受热时,体积变大,根据ρ=知,密度变小而上升,冷空气密度大,向下流动,就这样,热空气上升,冷空气下降,不停地循环,故B符合题意。
2.B 就赤道来说,低纬度地区太阳直射造成地面热量高,从而导致空气上下流动速度快,因此对流层也就较厚;对于高纬度来说,太阳高度没有低纬度那么高,热量较低纬度低,空气上下流动也就没那么强烈,因此,对流层的厚度较之低纬度也就没有那么厚了。
3.B 因为热量的差异,导致对流现象在不同纬度强度不同。在极地,对流运动弱,对流层只有7~8 km厚,在赤道可以达到17~18 km 厚。
对流层在大气的底层,从两极到赤道的厚度不同。同时,要注意飞机的起点和飞行方向,即“从赤道飞往北极,且飞行高度始终不变”。
4.B
暖气对空气加热后,气体受热膨胀,密度减小,气体会上升;而冷空气则会下降,所以为了加热房间的空气,应该把暖气片安装在靠近地面的墙上。
5.A 珠峰大本营处于海拔5200 m左右,属于对流层内。故其高度越高,气温越低,空气密度越小。
6.上升 下沉 上部
暖空气上升,冷空气下沉,冰箱冷藏室冷凝管安装在上部可以使冷空气循环,达到冷藏效果。
7.逆时针 上端
由图知,从环形玻璃管的右下部加热,热水密度小、上升,左侧的冷水过来补充,所以水会沿逆时针循环流动起来,这种现象叫作对流,它能发生在各种气体和液体中。如果夏天在房间安装空调,应将空调装在房子的上端,这样上方的冷空气密度大、下降,下方的热空气密度小、上升,形成对流,制冷效果最好。
8.(1)AD
(2)不会出现降水等天气现象(其他答案合理均可)
线香的烟的走向很好地模拟了对流层的对流运动,其原理和烧水时的对流现象本质原因相同,都是温度上低下高引起的。而如果对流层中的大气温度的垂直分布出现上高下低,则空气呈下沉运动,就很难出现水汽液化现象,故很难形成降水。
培优初探拓展练
9.B “逆温”就像一层厚厚的被子,罩在我们的城乡上空,上下层空气减少了流动,近地面大气污染物“无路可走”,只好原地不动,越积越多,空气污染势必加重。
一般情况下,近地面大气温度随着高度增加而下降,高度每上升100 m,温度约降低0.6 ℃。在某些天气条件下,地面上空的大气结构会出现气温随高度升高而升高的反常现象,从而导致大气层“头轻脚重”,气象学家称之为“逆温”。
10.C
对流有利于物质的扩散,温度下面高上面低有利于对流运动的进行。
要促使某工厂68 m高烟囱灰尘扩散,需要在空气中形成较强的对流运动。空气的对流运动有利于灰尘的扩散,而形成对流运动的前提是下部气温高、上部气温低。
11.A 当森林和露天土地同时吸收相同的热量时,露天土地的比热容要小,森林中有大量的水分,比热要大,所以温度升高较慢,空气温度低、密度大,地面空气从森林流向外界,应顺风走。
12.小 上升
点燃蜡烛,上方的空气吸收热量,温度升高,体积膨胀,密度变小,密度小的热空气上升,形成气流,吹动扇叶转动。
13.(1)向左运动 A处加热,水温升高,水向上运动,形成对流现象,从而使环形管中的水形成逆时针方向运动,乒乓球随水一起运动
(2)因为热气流竖直上升,冷气流垂直下降,所以冷凝管安装在上部,更有利于冷藏室内气体对流运动,冷却效果更好
此题涉及热传递的对流,热空气或液体上升,冷空气或液体下降。(1)在A处用火加热会使水上升,按逆时针循环,所以乒乓球会按逆时针运动。(2)冷藏室的冷凝管安装在冷藏室的上部,容易使冷空气下降,起到节能的作用。
14.纸的底部有蜡烛燃烧,纸片底端温度高,而纸片上端接触空气,温度低,从而使空气形成对流,蜡烛便可一直燃烧下去