高中地理第二章地球上的大气21冷热不均引起大气运动课时2学案新人教版必修11106365.docx
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高中地理第二章地球上的大气21冷热不均引起大气运动课时2学案新人教版必修11106365
大气的水平运动
[学习目标] 1.运用图示解释风的形成。
2.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。
3.能够利用气压分布图及有关条件判断近地面及高空的风向及风速。
1.风形成的过程
2.风形成的原因
(1)直接原因:
水平气压梯度力,其特征是垂直于等压线,并由高气压区指向低气压区。
(2)根本原因:
地面受热不均。
3.高空中的风和近地面的风比较
类型
受力
风向
图示(北半球)
高空中的风
水平气压梯度力和地转偏向力
与等压线平行
近地面的风
水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力
与等压线之间成一夹角
判断
1.水平气压梯度力是形成风的直接原因。
(√)
2.随着海拔的升高,风向与等压线的夹角越来越小。
(√)
探究点 大气的水平运动
1.根据以下材料,思考探究问题。
风力发电是把风的动能转化为电能,风能作为一种清洁的可再生能源,越来越受到世界各国的重视。
理论上讲,高空风电项目效益要显著高于低空风电项目。
美国环境和气候科学家在报告中指出:
来自高空急流的风所生成的能量是全球所需能量的100多倍。
请按以下三种情况,描述风向的特点并以北半球为例画出示意图。
(1)受单一水平气压梯度力的作用:
(2)高空大气受水平气压梯度力和地转偏向力的共同作用:
(3)近地面大气受水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力的共同作用:
答案
(1)受单一的水平气压梯度力的作用:
风向垂直于等压线。
(2)高空大气受水平气压梯度力和地转偏向力的共同作用:
风向平行于等压线。
(3)近地面大气受水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力的共同作用:
风向与等压线斜交。
2.读“北半球某海平面等压线图”,分析探究问题。
(1)在图中用文字标出高压中心和低压中心。
(2)比较A、B两地的风力大小,并说明原因。
(3)在图中分别画出A、B两地的风向。
(用虚线画出水平气压梯度力,用实线画出风向)
答案
(1)
(2)A处的风力较大,原因是该处的等压线密集,水平气压梯度力大。
(3)见上图。
1.影响风的三种力
风的形成受水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力三种力的共同作用,三种作用力的大小、方向和对风速、风向的影响各不相同,具体如下所示:
作用力
方向
大小
对风的影响
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
大小随纬度增大而增加,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,摩擦力越大,反之越小
使风速减小
与其他两力共同作用,使风向斜穿等压线
2.风力的判读
(1)同一幅图,等压线越密集,水平气压梯度力越大,风力越大;等压线越稀疏,风力越小。
(2)不同图幅,两条相邻等压线差值越大,水平气压梯度力越大,风力越大;差值越小,风力越小。
3.风向的确定
第一步:
画出与等压线垂直的水平气压梯度力。
第二步:
确定南北半球。
第三步:
按照地转偏向力“南左北右”的偏转规律画出与水平气压梯度力成30°~45°偏角的风向(近地面),或者画出与等压线平行的风向(高空)。
(如下图)
下图示意一等高面。
M、N为等压线,其气压值分别为PM、PN,M、N之间的气压梯度相同。
①~⑧是只考虑水平受力,不计空气垂直运动时,O点空气运动的可能方向。
读图,回答1~3题。
1.若此图表示北半球,PM>PN,则O点风向为( )
A.⑥或⑦B.②或⑥C.④或⑧D.③或④
2.若此图表示高空等高面,PM A.③或④B.②或⑧C.③或⑦D.⑥或⑦ 3.近地面,空气作水平运动时,所受摩擦力与地转偏向力的合力方向( ) A.与空气运动方向成180°角 B.与空气运动方向成90°角 C.与气压梯度力方向成90°角 D.与气压梯度力方向成180°角 答案 1.A 2.C 3.D 解析 第1题,PM>PN时,⑤为水平气压梯度力,⑦为北半球高空风向,⑥为近地面风向。 第2题,高空风向与等压线平行,PM 第3题,摩擦力和地转偏向力的合力与气压梯度力是一对平衡力,方向相反。 (2016·南充期中)读图,回答1~2题。 1.上图表示的是( ) A.北半球高空大气运动 B.南半球高空大气运动 C.北半球近地面大气运动 D.南半球近地面大气运动 2.图中箭头①表示( ) A.地转偏向力B.水平气压梯度力 C.摩擦力D.风向 答案 1.A 2.A 解析 第1题,从图中可知风向右偏,且最终风向与等压线平行,故该图为北半球高空中的风。 第2题,图中箭头①始终垂直于风向,为地转偏向力。 (2016·山东济宁模拟)读“某等压线与风向变化示意图(图中X、Y、Z为气压值)”,回答3~4题。 3.该地的空间位置可能是( ) A.北半球;近地面B.北半球;高空 C.南半球;近地面D.南半球;高空 4.若该地位于上海4000米的高空,则此时上海的天气状况为( ) A.高温多雨B.低温少雨 C.阴雨连绵D.晴朗干燥 答案 3.B 4.D 解析 第3题,根据地转偏向力相对于水平气压梯度力向右偏,可判断该地位于北半球;根据风向与等压线平行,可确定该地位于高空。 第4题,上海的高空是低压,近地面为高压,天气晴朗。 5.读“实际大气中的风向图”,回答下列问题。 (1)①与等压线的关系是__________________,其方向是________________。 (2)若无④,只受①③影响,则②与等压线的关系是__________,①与③的关系是________。 (3)实际大气中的②与等压线的关系是________。 此图表示的地区在________半球。 (4)图中M、N两地相比,风力较大的是________地,原因是_____________________。 答案 (1)垂直 由高压指向低压 (2)平行 大小相等,方向相反 (3)成一夹角 北 (4)N N地等压线密集,水平气压梯度力大,风力大 解析 解答本题的关键是理解水平气压梯度力、摩擦力、地转偏向力与风向、风速之间的关系。 图中①垂直于等压线,由高压指向低压,应为水平气压梯度力;②与等压线成一夹角,从高压指向低压,应是风向;③与风向垂直,应为地转偏向力;④与风向方向相反,应是使风速减小的摩擦力。 课时作业 等压线是某一水平面上气压相同各点的连线。 据此回答1~2题。 1.下列四幅等压线图(单位: 百帕)中,P点所在位置风力最大的是( ) 2.B图(北半球)中P地的风向为( ) A.东北风B.东南风 C.西南风D.西北风 答案 1.C 2.A 解析 第1题,C、D图中气压梯度大于A、B图中,且C图中P处等压线最密集,故P点所在位置风力最大的是C图。 第2题,P点在北半球,北部为高压,故P点的风向为东北风。 (2016·沈阳二中期中)下图为“北半球某气压场受力平衡时的风向图(气压单位为百帕)”。 读图回答3~4题。 3.图中表示水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力和风向的字母依次是( ) A.a、b、c、dB.a、b、d、c C.b、a、d、cD.c、b、a、d 4.图中决定风速大小的力主要是( ) A.a、dB.c、dC.a、cD.b、d 答案 3.B 4.A 解析 第3题,图中a垂直于等压线,由高压指向低压,应为水平气压梯度力;北半球右偏,c应为风向;摩擦力与风向相反,地转偏向力与风向垂直。 第4题,水平气压梯度力a和摩擦力d是决定风速大小的力。 (2016·东北四校联考)下图为“北半球等压线图(单位: hPa)”。 读图回答5~6题。 5.如果所示等压线位于近地面,F1、F2、F3为A处空气所受的外力的方向,则F1、F2、F3依次为( ) A.摩擦力、气压梯度力、地转偏向力 B.气压梯度力、摩擦力、地转偏向力 C.地转偏向力、摩擦力、气压梯度力 D.摩擦力、地转偏向力、气压梯度力 6.如果所示等压线位于高空,F1为气压梯度力方向,则风向是( ) A.①B.②C.③D.④ 答案 5.B 6.D 解析 第5题,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为气压梯度力,只有B项符合该要求,所以可以判断B项正确。 第6题,高空大气受气压梯度力和地转偏向力的共同作用,风向与等压线平行,又因位于北半球,所以可以判断④表示的风向正确。 下图为“美国某城市某年8月某日22时等温线图”。 读图,回答7~8题。 7.若只考虑温度因素,则近地面N点的风向为( ) A.东北风B.东南风 C.西北风D.西南风 8.下图中与M、P、N一线上空等压面的剖面线相符合的示意图为( ) A.①B.②C.③D.④ 答案 7.B 8.C 解析 第7题,P地周围地区属于高温地区,相应气压较低,N地气温较P地低,气压应高于P地,风由N地吹向低压区,北半球右偏,形成东南风。 第8题,M、P、N一线中,P地属于热低压的中心区,近地面等压面向下凹陷,对应上空等压面向上凸出,故③图画法正确。 (2016·河北唐山高一月考)读“北半球某地近地面气压分布(单位: 百帕)示意图”,完成9~10题。 9.图中四地中风速最大的是( ) A.①B.②C.③D.④ 10.图中④处风向可能是( ) A.西北风B.东北风 C.西南风D.东南风 答案 9.C 10.D 解析 第9题,图中①②③④四地中,③处等压线最密,水平气压梯度力最大,风速最大。 第10题,图示为北半球某地近地面气压分布,地转偏向力向右偏,④处风向可能是东南风,所以D正确。 读“北半球某地近地面与高空气压状况(热力原因形成)示意图”,完成11~12题。 11.关于图示甲、乙、丙、丁四地的说法,正确的是( ) A.气温: 甲>乙>丁>丙 B.海拔: 丙>丁>甲>乙 C.密度: 乙>甲>丁>丙 D.气压: 甲>乙>丙>丁 12.此时,图中M地吹( ) A.东北风B.东南风 C.西北风D.西南风 答案 11.D 12.A 解析 第11题,甲、乙两地位于近地面,海拔相等,而甲等压面向上凸出,说明气压高,密度大,气温低;乙等压面向下弯曲,说明气压低,密度小,气温高。 丙、丁两地位于高空,海拔相等,而丁等压面向下弯曲,说明气压低,密度小,气温高;丙等压面向上凸出,说明气压高,密度大,气温低。 又因高空的气压小于近地面,气温也低于近地面,所以比较得出四地的气温: 乙>甲>丁>丙;海拔: 丁=丙>甲=乙;密度: 甲>乙>丙>丁;气压: 甲>乙>丙>丁。 故选D。 第12题,因甲地气压高,乙地气压低,所以M地的气流由甲吹向乙,方向应是从北向南,又因北半球受地转偏向力的影响右偏,偏转成东北风。 故选A。 13.读“近地面风的形成图”,回答下列问题。 (1)产生大气水平运动的原动力是________(填字母),该力的方向是____________________________________________。 (2)该图是________(南或北)半球的空气运动示意图,判断理由是__________________。 (3)F1、F2、F3对风速有明显影响的是______________,只影响风向而不影响风速的是________。 (4)实际大气中,α角随海拔的增加而____________,在相同气压条件下,陆地表面α比海洋______(大或小)。 答案 (1)F1 与等压线垂直,由高压指向低压 (2)北 风向右偏 (3)F1、F3 F2 (4)减小 大 解析 第 (1)题,水平气压梯度力是形成风的直接原动力,它总是垂直于等压线,由高压指向低压,即图中F1。 第 (2)题,该图的风向是在水平气压梯度力的基础上右偏形成的,所以应位于北半球。 第(3)题,水平气压梯度力和摩擦力既影响风向又影响风速,地转偏向力只影响风向而不影响风速。 第(4)题,海拔越高,大气越稀薄,摩擦力越小,风向与等压线的夹角变小,则α减小;陆地表面摩擦力大于海洋,所以α比海洋要大。 14.下图是“某气象局绘制的某日10时近地面的气压与气流状况图”。 读图,回答下列问题。 (1)图中有M、O、P三个气压中心,其中高压中心是__________。 (2)图示地区位于________半球,说明判断依据。 (3)图中②③④三处中,风力最大的是_________,理由是__________________________。 (4)在图中箭头①处画出气流所受的力。 (5)下列等压面示意图中,能正确表示甲—乙沿线气压分布状况的是( ) 答案 (1)P (2)北 水平气流向右偏转。 (3)③ 等压线最密集 (4)如下图: (5)D 解析 第 (1)题,从图中气流运动方向可知P为高压中心。 第 (2)题,从气流向右偏转可知图示地区为北半球。 第(3)题,③处等压线最密集,风力最大。 第(4)题,①处受力情况: 摩擦力与风向相反,地转偏向力垂直于风向并且在其右侧,水平气压梯度力垂直于等压线并且位于风向左侧。 第(5)题,甲—乙沿线近地面M、O为低压中心,等压面向下凹,其高空等压面向上凸。
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