2.2 课时2 大气的水平运动——风 学案（含答案） 2023-2024学年高一地理人教版（2019）必修第一册

第二节　大气受热过程和大气运动
第2课时　大气的水平运动——风
【自主预习】
一、水平气压梯度力
1.概念:促使大气由①　　　　流向②　　　　的力。
2.方向:垂直于③　　　　,指向④　　　　。
3.产生的原因:⑤　　　　不均→空气⑥　　　　和⑦　　　　运动→⑧　　　　　　　　的气压产生了差异。
4.作用:形成风的⑨　　　　原因。
二、风的形成
1.高空风:⑩　　　　　　和地转偏向力共同作用,风向与等压线　　　　。
2.近地面风:在　　　　　　　　、地转偏向力和　　　　共同作用下,风向与等压线　　　　。
　　【答案】　①高压区　②低压区　③等压线　④低压　⑤地面受热　⑥上升　⑦下沉　⑧同一水平面上　⑨直接　⑩水平气压梯度力　平行　水平气压梯度力　摩擦力　斜交
【合作探究】
情境导入　
以上四幅图描绘出了四个季节风的特点。你知道风是怎样形成的吗 导致不同季节风力大小差异的主要因素是什么
进入今天的课堂,我们可以揭开这两个谜底。
主题：大气的水平运动
主题探究
情境　“解落三秋叶,能开二月花。过江千尺浪,入竹万竿斜。”这是唐代一首描写风的小诗,它是从动态上对风的一种诠释和理解。风随着时间、地点的不同,又有着各种不同的面貌,给人不一样的感受。
任务1　说出图中①②③④分别代表的地理事物名称。
　　【答案】　①——水平气压梯度力,②——风向,③——地转偏向力,④——摩擦力
任务2　说出不同作用力与风的关系。
　　【答案】　①水平气压梯度力是风形成的直接原因;③地转偏向力始终与风向垂直,只改变风的方向,不改变风力的大小;④摩擦力与风向相反,既改变风的方向,又改变风力的大小。
任务3　据图说明高空风与地面风的差异。
　　【答案】　高空的风受水平气压梯度力和地转偏向力两个力作用,最终风向与等压线平行。近地面的风受水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力三个力共同作用,最终风向与等压线斜交。
任务4　下图为北半球某区域海平面等压线分布图,在图中画出甲、乙两地的风向,并比较两地风力的大小(单位:hPa)。
　　【答案】　绘图略(甲地为西北风或偏北风,乙地为东北风)。甲地的风力大于乙地,因为甲地的等压线密集,水平气压梯度力大,因而风力大。
素养培育
风的狭管效应——培育区域认知
情境　风力的大小除了受到气压差异的影响外,还受到海陆位置、地形等因素的影响。
任务1　每年夏秋季节,形成于我国东南洋面上的许多强台风,登陆之后其强度往往会迅速减弱,其主要原因是什么
　　【答案】　洋面摩擦力小,而陆地上受地形、植被分布的影响,地面摩擦力增大,会大大减弱台风的风速。
任务2　受地形的影响,在峡谷常出现风速突然增大的现象,我们称这种现象为“狭管效应”。利用所学知识解释狭管效应的形成原因。
　　【答案】　当气流由开阔地带流入峡谷时,空气在峡谷前大量堆积,导致峡谷两侧气压差增大,水平气压梯度力变大,因而风速变大;当空气流出峡谷时,气压差和水平气压梯度力又变小,风速又减弱。
任务3　列举几种狭管效应的实际案例。
　　【答案】　两座山脉的山口之间,城市街道两侧的高楼之间,学校的两栋教学楼之间,两侧地势较高的海峡处,等等。
知识小结
1.三种不同受力情况对风的影响
风是水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力共同作用的结果,其中水平气压梯度力是形成风的直接原因。受力不同,风的表现也不同,具体如下表所示:
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
(1)等压线图中风向的判断
①作图法
第一步:在等压线图中,画出等压线在拟求风向点的切线并作垂直于切线的虚线箭头(由高压指向低压,但不一定是指向低压中心),表示水平气压梯度力的方向。
第二步:确定南、北半球后,顺着水平气压梯度力方向向右(北半球)或向左(南半球)偏转30°~45°(若为高空,则偏转90°),画出实线箭头,箭头所指即经过该点的近地面风向。如图所示(以北半球为例):
②“左右手法则”法
在等压线图上判断风向时,可用“左右手法则”,北半球用右手,南半球用左手。具体方法:伸出右(左)手,手心向上,让四指指向水平气压梯度力的方向,拇指指向就是气流偏转方向。高空的风向与水平气压梯度力方向垂直;近地面的风向与水平气压梯度力方向成一锐角。如下图:
(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:风向与等压线成一夹角(或斜交)→近地面;风向与等压线平行→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。
3.风力
(1)风力的判读
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。如上图,风力:A>B>C>D。
(2)风力大小的分析与描述
风力大小的影响因素 常考分析语句
水平气压梯度力大小 冬季南北温差大,气压梯度力大,西风强,降水多
距高压远近 离亚洲高压(冬季风源地)近,风力大
摩擦力大小 地面平坦开阔,风力大;海面上风力大
植被多少 冬季植被少,风力大
地势起伏大小 高原起伏和缓,风力大;山谷口,产生狭管效应,风力大;地形(河谷)延伸方向与盛行风向基本一致,风力大
对点训练
　　读形成某半球近地面的气压及各种力的示意图,回答1~2题。
1.下列说法正确的是(　　)。
A.图示气压场位于北半球
B.图中F2是使风力增强的地面摩擦力
C.图中等压线数值L1>L2
D.图中F3是使风向向左偏的地转偏向力
2.图中促使大气产生水平运动的原动力是(　　)。
A.F1 B.F2
C.F3 D.F2、F3的合力
　　【答案】　1.D　2.A
【解析】　本题组主要考查风和气压的关系。第1题,在近地面,大气运动受水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力共同作用,风向与等压线斜交。由图可知,F1是水平气压梯度力,它与等压线垂直,且始终由高压指向低压,因此等压线数值L2>L1; F2是使风力减弱的摩擦力,其方向与风向相反;F3是使风向向左偏的地转偏向力,因此应位于南半球。第2题,水平气压梯度力是促使大气产生水平运动的原动力,即图中F1。
【随堂检测】
思维构建
　　【答案】　①与等压线平行　②与等压线斜交
即时训练
　　大气的水平运动就是风,风的直接动力是水平气压梯度力。据此回答1~2题。
1.下列关于水平气压梯度力的说法,正确的是(　　)。
A.同一幅图中,等压线越稀疏,表明水平气压梯度力越大
B.水平气压梯度力的方向始终与风向垂直
C.水平气压梯度力只影响风向,不影响风速
D.水平气压梯度力的方向始终与等压线垂直并指向低压
2.下面四幅图(虚线箭头表示水平气压梯度力的方向,实线箭头表示风向,度数表示经纬度)中,能正确表示水平气压梯度力的方向和风向的是(　　)。
A　　　　　　　　B
C　　　　　　　　D
　　【答案】　1.D　2.B
【解析】　第1题,水平气压梯度力是风的直接动力,与等压线垂直并由高压指向低压;同一幅图中,等压线越稀疏,水平气压梯度力越小;水平气压梯度力不影响风向,但影响风速。第2题,水平气压梯度力由高压指向低压;由图中信息可知,B图所示半球为北半球,近地面的风在地转偏向力的影响下向右偏,并与等压线有一定夹角。
　　下图为北半球某地大气水平气压分布模式图(单位:hPa),图中甲、乙、丙、丁四地间形成热力环流。读图,回答3~5题。
3.图中①②③④点,风速最大的是(　　)。
A.① B.② C.③ D.④
4.与甲地相比,乙地(　　)。
A.气温高,气压低 B.气温高,气压高
C.气温低,气压低 D.气温低,气压高
5.P处此时的风向最可能是(　　)。
A.南风 B.北风
C.西北风 D.东北风
【答案】　3.C　4.A　5.A
【解析】　第3题,根据所学知识可知,同一图中比例尺相同,等压线越密集,风速越大。读图可知,③点等压线最密集,风速最大。第4题,读图可知,高空气压丙处为高压中心,丁处为低压中心;由材料可知,此为热力环流,即垂直面上高低空气压中心状况相反,即乙为低压中心,甲为高压中心;由热力环流中同水平面上气温与气压呈负相关,可知乙处气温较甲处高。第5题,根据所学知识可知,高空风最终与等压线平行,即由丙指向丁不断向右偏,最终为正南风。
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