大气的水平运动——风 教学设计

课时3大气的水平运动——风

课标要求教学建议

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。复习导入（略）

自主学习

1．风的形成过程

地表受热不均⇒气压梯度⇒水平气压梯度力⇒大气从高气压区向低气压区作水平运动⇒风

2．风的形成原因

⎩⎪

⎨

⎪⎧直接原因：水平气压梯度力

根本原因：地表受热不均

3．受力分析(北半球近地面)

符号F1F2F3

类型水平气压梯度力摩擦力地转偏向力

方向垂直于等压线，指向低压与风向相反

总是垂直于风向，北半球向右，南

半球向左

4．力的作用效果

(1)在高空，风向主要取决于水平气压梯度力和地转偏向力，风向可偏至平行于等压线。

(2)在近地面，风在水平气压梯度力、地转偏向力与摩擦力的共同作用下，风向总是与等压线

斜交。

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的影响，风向与等压线平行。( × )

4．摩擦力只影响风速，不影响风向。( × )

问题探究

探究点大气的水平运动

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。从理论上讲，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。

从风的形成过程来看，空气质点主要受三个力的影响，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：_____________________________________________

________________________________________________________________________。

答案风向垂直于等压线，由高压指向低压

2．高空大气受水平气压梯度力和地转偏向力的共同作用：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

答案风向平行于等压线

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：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

答案

风向与等压线斜交

1．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

大小随纬度增加而增

加，赤道为零

不影响风速

大小

北半球使风向右

偏，南半球使风向

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

与其他两力共同

作用，使风向总是

与等压线斜交

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，相同比例尺时，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)，或画出与等压线平行的风向(高空)。(如下图)

手势法判定等压线图中的风向

在等压线图上判断风向时，可用“左右手法则”来判断，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；近地面风向与水平气压梯度力方向成一锐角。如图(单位：hPa)：

当堂训练

读“北半球某区域等压线分布图”，回答1～2题。

1．图中①②③④四个箭头中，表示风向正确的是()

A．①B．②C．③D．④

2．图中①②③④四处风力最大的是()

A．①B．②C．③D．④

答案 1.C 2.C

读“形成某半球近地面的气压及各种力的示意图”，回答3～4题。

3．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

4．图中促使大气产生水平运动的原动力是()

A．F1B．F2

C．F3D．F2、F3的合力

答案 3.D 4.A

下图为“某气象科学家绘制的局部地区某时气压(单位：百帕)分布图”。读图完成1～2题。

1．图中风速最大的点为()

A．甲B．乙C．丙D．丁