内容正文:
第二章 地球上的大气
第三课时 大气水平运动——风
知识衔接:你还记得风向吗?
风向:指风吹来的方向
风 杆
一道风尾是2级
一道风旗是8级
课程标准和学习目标
课程标准
运用示意图等,说明大气受热过程与热力环流的原理,并解释相关现象。
学习目标
1.知道并理解风的形成原因,运用示意图解释风的形成。
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。
自学探究
活动:自学探究
活动安排:阅读课本38页的相关内容,用笔在书上圈出正确答案并着讲解。
(1)什么是气压梯度?
(2)什么是水平气压梯度力?
(3)形成风的直接原因和根本原因是什么?(提示:结合热力环流的形成过程)
学习任务
风的形成过程
气压梯度
气压梯度:单位距离间的气压差叫做气压梯度,其方向多垂直于等压线或等压面,由高压指向低压。
地面
1020hPa
1060hPa
地面
1020hPa
1060hPa
稀疏
密集
等压线越密集,
气压梯度越大。
风的形成过程
水平气压梯度力
860hpa
980hpa
1100hpa
1100hpa
水平气压梯度力:同一水平面的气压梯度产生的促使大气由高气压区流向低气压区的力。
方向
(1)由高压指向低压;
(2)与等压线相垂直;
水平气压梯度力是产生风的直接原因。
风的形成过程
太阳辐射
地面冷热不均
空气的垂直运动
同一水平面上存在气压差异
水平气压梯度力
大气的水平运动
(根本原因)
(直接原因)
空气的水平运动称为风。风是一个表示气流运动的物理量。它不仅有数值的大小(风速),还具有方向(风向)。水平气压梯度力既影响风力,也影响风向。
新知探究:风的形成与种类
—01—
—02—
—03—
理想状态的风
高空的风
近地面的风
水平气压梯度力
水平气压梯度力
地转偏向力
水平气压梯度力
地转偏向力
摩擦力
理想状态的风
1010
1008
1006
1004
1002
1000
在水平气压梯度力作用下的风向(hPa)
水平气压梯度力
风向
水平气压梯度力作用下的风
水平气压梯度力的方向垂直于等压线,由高压指向低压;
如果没有其他外力的作用,风向应该是与水平气压梯度力一致,即风向垂直与等压线。
地转偏向力
影响风的三个力
地球自转运动
地转偏向力(科里奥利力)
沿地表水平运动的物体发生偏移
地转偏向力
影响风的三个力
原运动方向
偏转的方向
偏移规律
北半球
南半球
赤 道
向右偏转
向左偏转
不偏转
纬度越高地转偏向力越大;
技巧点拨
地转偏向力左右手定则的使用方法
(1)北半球,使用右手;南半球,使用左手;
(2)掌心向上,四指指向物体运动的方向,拇指指向即为物体偏移的方向。
高空的风
北半球高空的风向(hPa)
(1)观察图中地转偏向力与风向的关系?
(2)思考地转偏向力和风速由没有关系?
地转偏向力与风向始终垂直。
地转偏向力是让地球表面物体水平运动方向发生偏转的力,不会对风速产生影响。
难点突破:高空风的形成过程
(hPa)
492
494
496
498
500
490
水平气压梯度力
风向
地转偏向力
低
高
近地面风
1010
1008
1006
1004
1002
1000
北半球近地面的风(hPa)
水平气压梯度力
风向
地转偏向力
摩擦力
方向
摩擦力的方向始终与风向相反,摩擦力可以使风速减小。
摩擦力的方向与物体运动的方向相反,摩擦力既改变物体运动的方向,也改变物体运动的速度。
在水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力的共同作用下,风向与等压线斜交。
近地面风
重点巩固:结合近地面风的知识,请依据图中风向,画出空气运动时的受力情况。
1010
1002
1004
1006
1008
(hPa)
风向
水平气压梯度力
摩擦力
地转偏向力
北半球(近地面)风向与等压线之间成一夹角。
摩擦力越大,风向和等压线夹角越大;随海拔的増高,风向和等压线的夹角越来越小。
归纳小结:影响风的三种力
作用力 方向 对风的影响
风速 风向
水平气压梯度力 与等压线垂直 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 与风向垂直 不影响风速 北半球使风向右偏,南半球使风向左偏
摩擦力 与风向相反 使风速减小 与其他两力共同作用,使风向与等压线斜交
作用力和风速的判读
练习巩固:结合所学知识,阅读下面实际大气中的风向图,独立完成下列问题。
(1)图中箭头表示的含义是:
①_______________,②___________,
③_______________,④___________。
(2)此图表示的地区在______(南或北)半球,理由是_______________。
(3)M、N两地风力较大的是________地,理由是_________________________________。
水平气压梯度力
风向
地转偏向力
摩擦力
北
风向向右偏
N
N处等压线密集,水平气压梯度大
技巧点拨:风力和风速的判断
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,水平气压梯度力越小,风力越小。
相同比例尺时,两条相邻等压线气压差值越大,水平气压梯度力越大,风力越大;气压差值越小,水平气压梯度力越小,风力越小。
同一幅图
不同图幅
02
根据等压线确定风向
等压线的分布特征
大气的水平运动
同一条等压线上,气压值处处相等;
特征
等压线不能相交,不能分支,不能中断;
两条相邻的等压线的气压差相等。
等压线判断风向和风速
(1)比较甲、乙两地的气压梯度大小,并说明理由;
甲地风速大于乙地。
原因:甲地等压线比乙地密集,等压线越密集,水平气压梯度力越大。
等压线判断风向和风速
F梯
F风
F梯
F风
练习巩固:阅读下图,在下图中找到甲乙两地,并在图中画出甲乙两地的风向。
西北风
偏东风
技巧点拨:等压线图中风向的绘制
方法
(1)某点为起点,画出垂直于等压线的水平气压梯度力;
(2)确定南、北半球后,面向水平气压梯度力方向向右(北半球)或向左(南半球)偏转30°~45°,画出风向;
(3)风向是指风吹来的方向。
练习巩固:等压线图中风向的绘制
练习巩固:阅读下图北半球近地面等压线图,尝试画出下列各点的风向。
1010
1000
975
980
北半球近地面等压线图 单位:hPa
技巧点拨:“左右手法则”确定风向
北半球用右手,南半球用左手,四指指向水平气压梯度力的方向,拇指方向是风向。
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,即风向。
内容小结
课堂内容小结
风向
风速
水平气压梯度力
地转偏向力
摩檫力
高空,二力平衡时,风向平行于等压线;
近地面,三力共同作用时风向与等压线斜交。
课堂内容小结
课堂练习
下图为北半球近地面某气压场中的受力平衡的风向图,读图完成下面小题。
1.图中数字②代表是( )
A.水平气压梯度力 B.地转偏向力
C.摩擦力 D.近地面风向
2.关于水平气压梯度力的叙述正确的是( )
A.水平气压梯度力方向始终与风向垂直
B.水平气压梯度力方向始终与风向相反
C.水平气压梯度力是形成风的直接原因
D.水平气压梯度力由低气压指向高气压
D
C
课堂内容小结
课堂练习
图为北半球某地大气水平气压分布模式图,图中甲乙丙丁四地间形成热力环流。据此完成下面小题。
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
C
A
课堂内容小结
课堂练习
读亚洲局部区域某时刻近地面等压线分布图,完成下面小题。
5.此时,P地的风向为( )
A.东北风 B.东南风
C.西南风 D.西北风
6.此时,P、Q、M、N四地风力最大的是( )
A.P地 B.Q地
C.M地 D.N地
7.图示乙处( )
A.为低压中心 B.为高压中心 C.天气以晴朗为主 D.风力强劲
D
A
A
第二章 地球上的大气
第三课时 大气水平运动——风
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