高中地理新人教版第二章第二节第2课时大气的水平运动-风学案

第2课时大气的水平运动——风学习目标核心素养目标理解大气运动的受力状况，能够在等压线图上推断风力的大小及风向，培育综合思维力量。区域认知：近地面与高空、不同下垫面的风受力存在差异。综合思维：理解水平气压梯度力、地转偏向力及摩擦力对风向和风速的影响。人地协调观：通过风的受力分析，理解植树种草起到防风固沙的效果。地理实践力：在等压线图上画出风向，推断风力大小。本节要点大气的水平运动即风，风主要受水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力的影响。自主梳理·探新知大气的水平运动——风1．风形成的过程eq\x(\a\al(气压,梯度))⇨eq\x(\a\al(水平气压,梯度力))⇨eq\x(\a\al(大气由高压区向,低压区作水平运动))⇨eq\x(风)2．风形成的缘由(1)直接缘由：__水平气压梯度力__。(2)根本缘由：地面受热不均。3．高空中的风和近地面的风比拟类型高空中的风近地面的风图示(北半球)受力F1(__水平气压梯度力__)和F2(地转偏向力)共同影响F1(__水平气压梯度力__)、F2(地转偏向力)和F3(__摩擦__力)共同影响风向与等压线__平行__与等压线__斜交__合作探究·释疑难学问点大气的水平运动——风┃┃问题探究__■材料一风级歌0级烟柱直冲天，1级青烟随风偏；2级风来吹脸面，3级叶动红旗展；4级风吹飞纸片，5级带叶小树摇；6级举伞步行艰，7级迎风走不便；8级风吹树枝断，9级屋顶飞瓦片；10级拔树又倒屋，11、12级陆上很少见。材料二北半球近地面水平方向气压与风向示意图。依据以上材料，探究以下问题：(1)形成在生活中我们看到的“烟柱直冲天〞是风吗？(2)形成风的直接动力是什么？用材料二图中哪个字母来表示？(3)在近地面，风还会受到哪些力的作用？用材料二图中字母来表示。并说明它们对风施加的影响。提示：(1)不是。“烟柱直冲天〞是空气的上升运动，空气的水平运动才叫风。(2)水平气压梯度力a(3)地转偏向力(c)：只转变风的方向不转变风的速度大小；摩擦力(d)：减小风速。┃┃归纳拓展__■1．影响风的三种力作用力方向大小对风速、风向的影响风速风向水平气压梯度力始终与等压线垂直，由高压指向低压等压线越密集，水平气压梯度力越大水平气压梯度力越大，风速越大垂直于等压线，由高压指向低压地转偏向力始终与风向垂直大小随纬度增加而增加，赤道为零不影响风速大小北半球使风右偏，南半球使风左偏摩擦力始终与风向相反大小与下垫面性质有关，下垫面越粗糙，起伏越大，摩擦力越大，反之越小使风速减小与其他两个力共同作用，使近地面风向斜穿等压线风受力作用受力作用分析风向抱负状态受一力作用(水平气压梯度力)风向与等压线垂直，由高压指向低压高空风受两力作用(水平气压梯度力＋地转偏向力)风向与等压线平行，背风而立，气压左低右高近地面风受三力作用(水平气压梯度力＋地转偏向力＋摩擦力)风向与等压线斜交，背风而立，气压左前低，右后高第一步：定水平气压梯度力。在等压线图中，过该点画出水平气压梯度力(由高压指向低压，并垂直于等压线)。假设等压线弯曲，要画出过该点的切线，并过切点作垂直于切线的虚线箭头，即水平气压梯度力。其次步：定地转偏向力。在水平气压梯度力的根底上，依据北半球向右偏，南半球左偏，确定地转偏向力所引起的风向转变。第三步：定最终风向。(1)近地面：在三力作用下，最终风向与等压线呈肯定夹角(夹角大小在30°－45°之间)。(2)高空：在两力作用下，风向与等压线平行。以北半球为例，绘制过程如以下图(hpa)：4．风力的判读方法形成风的三个因素中，影响风力大小的因素是水平气压梯度力及摩擦力。水平气压梯度力越大，风力越大；摩擦力越大，风力越小。在等压线图的判读中，要考虑以下几个方面：(1)在同一等压线图上，等压线越密集，水平气压梯度力越大，风力越大；反之，风力越小。(2)图幅、等压距相同的地图，比例尺越大，表示单位距离内的等压线越密集，风力越大；反之，风力越小。(3)图幅、比例尺相同的地图，等压距越大，水平气压梯度力越大，风力越大；反之，风力越小。(4)水平气压梯度力相同的状况下，摩擦力越小，风力越大；反之，风力越小。如：海面上的风力大于沿海陆地、内陆荒漠地区的风力。[方法技巧]巧用左右手判定近地面风向判定近地面的风向，观看者可以用“左、右手定那么〞，详细方法如下：北半球用右手，掌心朝上，四指指向水平气压梯度力的方向(水平气压梯度力从高压指向低压，垂直于等压面或等压线)，大拇指的指向即为风向。(如以下图所示，单位：hPa)南半球用左手，掌心朝上，四指指向水平气压梯度力的方向(水平气压梯度力从高压指向低压，垂直于等压面或等压线)，大拇指的指向即为风向。(如以下图所示，单位：hPa)┃┃典例剖析__■例题(2020·福建邵武四中高一期末)大气的水平运动就是风，风的形成受多种因素的影响，不同条件下，风向和风速都是不同的。结合以下图答复(1)～(2)题。(1)上图中，只影响风向不影响风速的力是(A)A．只有③ B．①和④C．②和③ D．①和④(2)一架飞机在南半球高空中自东向西飞行，假如飞机是顺风飞行，那么高压在飞行员的(A)A．南侧 B．北侧C．东侧 D．西侧[解析]第(1)题，地转偏向力只影响风向不影响风速，其方向与风向垂直。图中①垂直于等压线，由高压指向低压，可知，①为水平气压梯度力，③④合力与①大小相等，方向相反，故③④为摩擦力和地转偏向力，②为实际风向。③与风向垂直，为地转偏向力，④与风向相反，为摩擦力。应选A项。第(2)题，南半球高空的风在水平气压梯度力方向的根底上向左偏转直至与等压线平行。假如飞机是顺风飞行，那么高压在飞行员的左侧，由于此题中飞机自东向西飞行，故高压应位于飞行员的南侧。应选A项。┃┃对点训练__■以下图为北半球等压线图(单位：hPa)。读图并结合所学学问，答复(1)～(2)题。(1)假如所示等压线位于近地面，F1、F2、F3为A处空气所受的外力，那么F1、F2、F3依次为(B)A．摩擦力、水平气压梯度力、地转偏向力B．水平气压梯度力、摩擦力、地转偏向力C．地转偏向力、摩擦力、水平气压梯度力D．摩擦力、地转偏向力、水平气压梯度力(2)假如所示等压线位于高空，F1为水平气压梯度力，那么风向是(D)A．① B．②C．③ D．④[解析]第(1)题，水平气压梯度力的方向应与等压线垂直，且由高压指向低压，故F1为水平气压梯度力，只有B项符合，所以可以推断B项正确。第(2)题，高空大气受水平气压梯度力和地转偏向力的共同作用，最终风向与等压线平行，又因位于北半球，所以可以推断④表示的方向为风向。素养培优·提技能策略指导近地面风向示意图的判读[信息提取]提取四大信息：①等压线；②高、低压状况；③受力状况及力之间的关系；④风向及其与等压线的关系。[方法总结]近地面风向示意图判读方法(1)推断高、低压依据等压线数值推断高、低压，数值大的为高压。(2)判读风的类型依据箭头b与等压线间成一夹角推断此角为风向与近地面的夹角，从而推断风的类型应为近地面风。(3)推断风向依据近地面风向与等压线的关系推断风向，如图中箭头b与等压线成一夹角，那么推断箭头b为风向。(4)推断三力箭头a垂直于等压线，并且从高压指向低压，所以是水平气压梯度力。d箭头与b箭头(风向)相反，那么d为摩擦力；c箭头与b箭头垂直，那么推断c箭头表示地转偏向力。(5)推断南北半球依据水平气压梯度力推断风的初始方向，然后结合最终的风向偏转推断南北半球，如上图中风向右偏，应为北半球。考题展现以下图为局部地区某时气压分布图。读图，答复(1)～(2)题。(1)图中风速最大的点为(A)A．甲 B．乙C．丙 D．丁(2)甲、乙、丙、丁四点的风向分别是(A)A．西北、东北、东南、西北B．东南、西南、东南、西南C．西北、东北、西北、东南D．东南、西南、东南、西北[解析]第(1)题，从图中可以看出，甲点四周的等压线最密集，水平气压梯度力最大，因而风速最大。第(2)题，分别过甲、乙、丙、丁四点作垂直于四点切线的垂线，以垂线为基准，北半球向右、南半球向左偏30°～45°，即为风向。课堂小结·理脉络随堂稳固·测达标一、单项选择题以下图中P1、P2为某一水平面上的闭合等压线。①～⑧是只考虑大气水平受力而不计空间垂直运动时，O点空气运动的可能方向。据此答复1～2题。1．假设该水平面位于北半球近地面，且P1>P2，那么O点的风向为(B)A．① B．④C．⑤ D．⑥2．假设该水平面位于南半球高空，且P1<P2，那么O点的风向为(A)A．③ B．⑧C．⑦ D．②[解析]第(1)题，首先明确北半球近地面风受水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力三个力的作用，风向与等压线斜交。由于P1>P2，所以水平气压梯度力的方向为图中⑤所示方向，受地转偏向力影响，实际风向为④。第(2)题，高空风只受水平气压梯度力和地转偏向力二力作用，风向与等压线平行。由于P1<P2，所以水平气压梯度力的方向为图中①所示方向，受地转偏向力影响，实际风向为③。读近地面的等压线图，答复3～4题。3．图中能正确指示北半球近地面风向的是(D)A．A B．BC．C D．D4．以下表达正确的选项是(D)A．水平气压梯度力不能影响风速B．地转偏向力只转变风的速度C．高空大气运动的方向和等压线斜交D．摩擦力既影响风速，也影响风向[解析]第3题，在近地面，风受水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力影响，风向由高压指向低压且与等压线斜交。在北半球，由于地转偏向力影响，导致风向向右偏转即位于水平气压梯度力(高压指向低压)的右方，应选D。第4题，水平气压梯度力影响风速和风向，地转偏向力影响风向，不影响风速，摩擦力影响风向和风速，在近地面考虑摩擦力的大小，高空由于空气淡薄，摩擦力为0，风向与等压线平行。应选D。读“北半球某区域等压线分布图〞，答复5～6题。5．图中①②③④四个箭头中，表示风向正确的选项是(C)A．① B．②C．③ D．④6．图中①②③④四处风力最大的是(C)A．① B．②C．③ D．④[解析]第5题，图示区域位于北半球，风向应是在水平气压梯度力的根底上向右偏形成的水平气压梯度力应由高压指向低压，所以图中①②③④四个箭头中，表示风向的箭头为③。第6题，在同一幅等压线分布图上，等压线越密集的地方，说明水平气压梯度力越大，风力就越大。从图中看，③处等压线最密集。二、综合题7．读实际大气中的风向图，答复以下问题。(1)图中箭头表示的含义是：①__水平气压梯度力__，②__风向__，③__地转偏向力__，④__摩擦力__。(2)①与等压线的关系是__垂直__，其方向是__由高气压指向低气压__。(3)假设无④，只受①③影响，那么②与等压线的关系是__平行__。此时①与③的关系是__大小相等，方向相反__。