2019-2020学年高中地理 第二章 地球上的大气 2.1.2 大气的水平运动学案（含解析）新人教

第2课时大气的水平运动学习目标定位,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。知识体系导引,1.风形成的过程气压梯度⇒水平气压梯度力⇒大气由高气压区向低气压区做水平运动⇒风2．风形成的原因(1)直接原因：水平气压梯度力。(2)根本原因：地面受热不均。3．三种作用力(北半球)(1)A是水平气压梯度力，其特征是垂直于等压线，并由高气压区指向低气压区。(2)B是摩擦力，其作用是使风速减小，其特征是始终与风向相反。(3)C是地转偏向力，其特征是始终与风向垂直。4．力的作用效果(1)若只受A作用：风向垂直于等压线，由高气压区指向低气压区。(2)若只受A和C的作用，风向最终与等压线平行。这种现象在现实中出现在高空。(3)当A、B、C三力共同作用时，风向与等压线之间成一夹角。这种现象在现实中出现在近地面。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。(√)(3)高空的风只受水平气压梯度力和摩擦力影响，风向与等压线平行。(×)(4)摩擦力只影响风速，不影响风向。(×)气压梯度：指单位距离间的气压差。[学法指导]借助手势快速判断风向如下图所示，北半球用右手定则，南半球用左手定则，手心向着自己，四个手指头伸直的方向代表水平气压梯度力的方向，大拇指伸直的方向代表地转偏向力的方向，食指偏向大拇指的方向就代表风向。重点一大气的水平运动【探究活动】材料一风(唐)李峤解落三秋叶，能开二月花。过江千尺浪，入竹万竿斜。这是一首描写风的小诗，它是从动态上对风的一种诠释和理解。材料二下面是北半球近地面和高空风向及受力分析比较表。风受力作用图示风向高空风受两力作用(F1、F2)风向与等压线平行近地面风受三力作用(F1、F2、F3)风向与等压线成一夹角(1)图中F1、F2、F3分别表示影响风向、风速的哪三个作用力？(2)影响风力大小的最根本因素是什么？只改变风向、不影响风速的是哪个力？该力与风向的关系是怎样的？(3)高空风风向和近地面风风向与等压线的关系有何不同？为什么？(4)在下图中分别画出南半球近地面和高空的风的形成过程，并分别分析受力状况和最终风向。(5)结合图，判断分析近地面等压线分布图(单位：hPa)中A、B两点的风向、风力大小。答案：(1)F1表示水平气压梯度力，F2表示地转偏向力，F3表示摩擦力。(2)影响风力大小的最根本因素是水平气压梯度力，水平气压梯度力越大，则风力越大。只改变风向、不影响风速的是地转偏向力。地转偏向力始终与风向垂直。(3)高空风风向与等压线平行，是在水平气压梯度力和地转偏向力共同作用下形成的；近地面风风向与等压线成一夹角，是水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力共同作用的结果。(4)画图略。(在南半球受地转偏向力的作用，风向向左偏。)(5)若在北半球，A点为西南风，B点为西北风。若在南半球，A点为东南风，B点为西南风。B点处等压线密集，故B点风力大。【归纳总结】影响风的三种力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【学以致用】1．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，PMPN，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，PMPN，则O点风向为()A．③或④B．②或⑧C．③或⑦D．⑥或⑦(3)近地面，空气做水平运动时，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°角解析：第(1)题，PMPN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，PMPN时，③为北半球风向，⑦为南半球风向。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。答案：(1)A(2)C(3)D重点二等压线图的判读与应用【探究活动】读“某地区等压线图(北半球)”，回答问题。(1)在图中标出高压中心和低压中心的位置。(2)在图中画出高压脊线(用——表示)和低压槽线(用表示)的位置。(3)图中甲地的风向是______风，乙地的风向是______风。(4)甲地的风力较乙地的风力________，原因是______________________________。(5)若丙与丁之间形成热力环流，则两地中气温较高的是________，垂直方向上为下沉气流的是________。答案：(1)(2)见图：(3)西北偏南(4)大甲地等压线较密集，气压梯度力较大(5)丙丁【归纳总结】等压线图的判读与应用(1)基本气压场的判读①低压：由闭合等压线构成，气压值由中心向外增大。②高压：由闭合等压线构成，气压值由中心向外减小。③低压槽：由低压延伸出来的狭长区域，简称槽。低压槽中各条等压线上弯曲最大处的连线叫槽线。④高压脊：由高压延伸出来的狭长区域，简称脊。高压脊中各条等压线上弯曲最大处的连线叫脊线。⑤鞍形气压场：简称鞍，是两个高压或两个低压交错分布的中间区域。(2)等压线的判读与应用①判断风向第一步，在等压线图中，按要求画出过该点的切线并作垂直于切线的虚线箭头(由高压指向低压，但并非一定指向低压中心)表示水平气压梯度力的方向。第二步，确定南、北半球后，面向水平气压梯度力方向向右(北半球)或左(南半球)偏转30°～45°角，画出实线箭头，即为经过该点的风向。如图(北半球)：②判断风速a．同一幅等压线图上，等压线密集，风速大；等压线稀疏，风速小。b．相邻两条等压线间的气压差越大，水平气压梯度力越大，风速越大；反之，风速越小。③利用风向可判断以下几方面问题a．等压线值的变化规律：顺着风向，等压线值越来越小。b．判断南北半球：向右偏⇒北半球；向左偏⇒南半球。c．判断近地面和高空(高空忽略摩擦力)风向与等压线关系：斜交——近地面；平行——高空。d．判断高压和低压：近地面，观测者背风而立，北半球，高压在右后方，低压在左前方；南半球，高压在左后方，低压在右前方。【学以致用】2．读“北半球某区域等压线(hPa)分布图”，回答下列问题。(1)图中A、B、C、D四个箭头能正确表示当地风向的是______。(2)图中①②两处就气压分布而言，①是____________，②是________。(3)图中A处风力较大的原因是________________________________________________________________________。解析：首先根据图中数值判断出①为低压中心，②为高压中心，风向的判断要根据北半球从高压指向低压再向右偏的原则，等压线密集，说明风力大。答案：(1)C(2)低气压高气压(3)单位距离内等压线密集，表示水平气压梯度力较大1．影响近地面风速的力是下列中的()A．地球自转产生的地转偏向力和摩擦力B．地转偏向力C．水平气压梯度力和地转偏向力D．水平气压梯度力和摩擦力解析：地转偏向力只影响风向，不影响风速；而水平气压梯度力和摩擦力既影响风向又影响风速。答案：D2．下图中四个箭头能表示北半球近地面风向的是()A．aB．bC．cD．d解析：根据风向是由高压区指向低压区，可判断C、D选项可能正确，又由于是北半球，在地转偏向力的作用下，风向右偏，故排除D项，选C项。答案：C[2019·西安高一期末]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3～4.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。答案：3.B4.D5．[2019·大连六校期末联考]下图中V代表P地某时的风向，M为经过P地的等压线，据图中信息判断下列叙述中正确的是()A．P地位于南半球B．P地位于高空C．P地北部气压比南部高D．P地位于北半球近地面解析：由图中可以看出，该地风向与等压线之间有一夹角，排除B选项；风向向右偏转，排除A选项；风向北部吹，说明北部气压低，排除C选项；该地风向与等压线之间有一夹角且向右偏转，选项D正确。答案：D6．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________。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。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)NN地等压线密集，水平气压梯度力大，风力大课时作业8大气的水平运动一、选择题(在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。)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1～2.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，受地转偏向力影响，故P点的风向为东北风。答案：1.C2.A[2019·青岛一中期中]下图为“北半球某气压场受力平衡时的风向图(单位：hPa)”。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、cC．b、a、d、cD．c、b、a、d4．图中决定风速大小的力主要是()A．a、dB．c、dC．a、cD．b、d3～4.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。答案：3.B4.A读“北半球某区域等压线(单位：hPa)分布图”，回答5～6题。5．图中①②③④四个箭头中正确表示风向的是()A．①B．②C．③D．④6．图中①②③④四处风力最大的是()A．①B．②C．③D．④5～6.解析：第5题，该图是北半球等压线分布图，风向是由高压吹向低压，且与等压线斜交，根据图中风向情况，由高压吹向低压且右偏的只有③箭头。第6题，从图中可以看出，③点附近的等压线最密集，单位距离内气压差最大，水平气压梯度力最大，故其风力最大。答案：5.C6.C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．④7