2024-2025学年高一地理新教材必修一 第2章 第2节 课时3 大气的水平运动-风

课时3大气的水平运动——风课程标准运用示意图等，说明大气受热过程与热力环流原理，并解释相关现象。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．风的形成过程地面受热不均→大气的垂直运动(上升或下沉)→同一水平面上产生气压差(水平气压梯度力)→大气的水平运动(即风由高压区流向低压区)2．风的形成原因eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(直接原因：水平气压梯度力,根本原因：地面受热不均))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，由高压指向低压与风向相反垂直于风向，北半球向右偏转，南半球向左偏转4.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最终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。(×)探究点大气的水平运动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(风速)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，水平气压梯度力越小，风力越小。(2)不同图幅，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。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)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．④2．图中①②③④四处风力最大的是()A．①B．②C．③D．④答案1.C2.C解析第1题，图示区域位于北半球，风向是在水平气压梯度力的基础上右偏形成的，而水平气压梯度力应由高压指向低压，所以图中③正确。第2题，在同一幅等压线分布图上，等压线越密集的地方，表明水平气压梯度力越大，风力就越大。从图中看，③处等压线最密集。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2．甲、乙、丙、丁四点的风向依次是()A．西北、东北、东南、西北B．东南、西南、东南、西南C．西北、东北、西北、东南D．东南、西南、东南、西北答案1.A2.A解析第1题，从图中可以看出，图中甲处附近的等压线最密集，水平气压梯度力最大，因而风速最大。第2题，分别过甲、乙、丙、丁四点作垂直于四点切线的垂线，以垂线为基准北半球向右偏，南半球向左偏30°～45°，即为风向。下图示意某区域某月近地面等压线，图中N地气压高于P地。读图完成3～4题。3．N地风向为()A．东北风 B．东南风C．西北风 D．西南风4．M、N、P、Q四地中，风力最强的是()A．M地 B．N地C．P地 D．Q地答案3.A4.D解析第3题，由题意可知，P地气压低于N地，则N地的气压梯度力垂直于N处的等压线，由北指向南；根据纬度确定该地位于北半球，在地转偏向力的影响下，风向右偏，因而N地风向为东北风。第4题，四地中，Q地等压线最密集，水平气压梯度力最大，风力最强。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)斜交北(4)NN地等压线密集，水平气压梯度力大，风力大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所在位置风力最大的是()2．上题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.C2.A解析第1题，C、D图中气压梯度大于A、B图，且C图中P处等压线最密集，故P所在位置风力最大的是C图。第2题，P地在北半球，北部为高压，故P地的风向为东北风。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、d B．a、b、d、cC．b、a、d、c D．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、d答案3.B4.A解析第3题，图中a垂直于等压线，由高压指向低压，为水平气压梯度力；北半球右偏，c为风向；d与风向相反，为摩擦力，b与风向垂直，为地转偏向力。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。(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5～6题。5．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6．若图示等压线分布在上海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5.B6.D解析第5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6题，上海的高空是低压，近地面为高压，天气晴朗。(2019·山东济宁期末)下图所示为2018年1月19日某时刻我国东部海平面等压线分布(单位：hPa)。读图完成7～8题。7．①地风向为()A．东北风 B．西北风C．东南风 D．西南风8．下列地点中，风力最大的是()A．①地 B．②地C．③地 D．④地答案7.A8.D解析第7题，水平气压梯度力垂直于等压线，由高压指向低压，北半球风向右偏。根据图示等压线数值，①地风向为东北风，A对。第8题，等压线越密集，水平气压梯度力越大，风力越大。根据图中等压线可知，④地等压线最密集，风力最大，D对。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9～11题。9．若此图表示北半球等高面，PM>PN，则O点风向为()A．⑥或⑦B．②或⑥C．④或⑧D．③或④10．若此图表示高空等高面，PM<PN，则O点风向为()A．③或④B．②或⑧C．③或⑦D．⑥或⑦11．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．与水平气压梯度力方向成90°角D．与水平气压梯度力方向成180°角答案9.A10.C11.D解析第9题，PM>PN时，⑤为水平气压梯度力方向，⑦为北半球高空风向，⑥为北半球近地面风向。第10题，高空风向与等压线平行，PM<PN时，③为北半球风向，⑦为南半球风向。第11题，摩擦力和地转偏向力的合力与水平气压梯度力是一对平衡力，方向相反。(2019·辽宁实验中学期末)下图为“南半球某地某日海平面等压线分布示意图”。读图完成12～13题。12．图中从甲地到乙地的气流方向，正确的是()A．①B．②C．③D．④13．图中a、b、c、d四点中风力最小的是()A．aB．bC．cD．d答案12.C13.A解析第12题，南半球地转偏向力向左偏，所以图中从甲地到乙地的气流方向一直向左偏，选择C。第13题，等压线密集的地区水平气压梯度力大，风力大；反之，等压线稀疏的地区水平气压梯度力小，风力小。图中a、b、c、d四点中a点附近等压线最稀疏，风力最小，选择A。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，水平气压梯度力最大(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位于北半球。第(3)题，③处等压线最密集，风力最大。第(4)题，已知①处位于北半球，据影响风的三种力的关系画出各力的方向。第(5)题，甲—乙沿线近地面M、O为低压中心，等压面向下凹，其高空为高压中心，等压面向上凸。15．(2019·福建永春县第一中学月考)阅读图文材料，回答问题。材料一风能是炙手可热的绿色能源，但越来越多的研究表明，全球变暖可能正一点一点地“侵蚀”着这个能源“新星”。国家气候中心的一项最新研究显示，近50年来，我国大部分地区的风速越来越慢——也就是说，风变小了。材料二某海岸附近的等压面示意图。(1)由材料一：近50年来，我国大部分地区的风速越来越慢——也就是说，风变小了。若材料二图示为我国现在的等压面示意图，则图中a、b间等压面的弯曲程度应该比50年前________(填“变大”或“变小”)了。(2)当发生材料二中图示情况时，应出现于下图中的________时段。(3)试在材料二图中画出此时的热力环流方向。(4)下图为材料二图示地区的水平气压分布图，图中箭头表示c处的最终风向。试在图中标出水平气压梯度力(F1)、地转偏向力(F2)、摩擦力(F3)。答案(1)变小(2)9～17时(3)如下图所示：(4)如下图所示：解析(1)风速变慢说明气压差在减小，所以a、b间等压面弯曲程度应比50年前变小了。(2)图示陆地气压低于海洋，根据热力环流原理，此时段陆地温度应高于海洋。(3)据等压面弯曲方向可判断热力环流方向为顺时针。(4)据图示风向右偏可判断位于北半球，据影响风的三种力的关系画出各力的方向。微专题5等压线图的判读1．气压场类型的判读(1)低压中心：由闭合等压线构成，气压值由中心向外增大。(2)高压中心：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)鞍部：是两个高压或两个低压交错分布的中间区域。2．风向的判读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)：3．利用风向可判断以下几方面问题(1)等压线值的变化规律：顺着风向，等压线值越来越小。(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(高空忽略摩擦力)风向与等压线关系：斜交——近地面；平行——高空。(2019·辽宁沈阳检测)读“某区域近地面等压线图”，完成1～2题。1．若P地风向为①，则P、M两地的气压()A．P＞M B．P＜MC．P＝M D．无法确定2．若气压P＜M，则P地的风向可能为()A．①②B．②③C．③④D．①④答案1.A2.C解析第1题，风是大气由高气压向低气压的水平运动，若风向为①，则P地的气压值高于M地。第2题，若气压值P＜M，则风的方向在北半球为③，在南半球为④。(2019·湖南长沙一中期中)读“某山脉等压线示意图”，回答3～5题。3．已知图中等压线绘制无误，则气流运动方向有误的是()A．①B．②C．③D．④4．图示现象产生的原因是()A．到达地面的太阳辐射不同B．地面和空气热力性质差异C．大气逆辐射不同D．海陆热力性质差异5．以下说法正确的是()①图甲所示现象出现在白天②图乙所示地区吹山风③图甲所示地区吹山风④图乙所示现象出现在白天A．①②B．③④C．①③D．②④答案3.B4.B5.A解析第3题，根据等压线的弯曲方向可以判断，图甲所示现象出现在白天，山坡接受太阳光热较多，空气增温快；而同一高度山谷的空气因离地面较远，增温较慢。因此在山坡附近形成低气压，在山谷上空形成高气压，大气从山谷中心向山坡运动，故②气流运动方向有误。第4题，山谷风是由山谷与其附近空气之间的热力性质差异引起的。第5题，由以上解析可知，图甲所示现象出现在白天，风从山谷吹向山坡，为谷风；图乙所示现象出现在夜晚，风从山坡吹向山谷，为山风。(2019·江苏省宿迁市期末)下图为“2018年12月某时亚洲局部地区海平面气压(单位：hPa)分布图”。读图回答6～7题。6．图中上海地区的风向是()A．东南风 B．西南风C．东北风 D．西北风7．下列地区风力最大的是()A．上海B．青岛C．北京D．东京答案6.B7.C解析第6题，结合图示可知，上海地区的风向受水平气压梯度力的影响，垂直于等压线，由高气压1024hPa指向低气压1022hPa，受地转偏向力和摩擦力影响，向右偏转后与等压线斜交，形成西南风，B选项正确。第7题，等压线图中，风力最大的是等压线最密集的地区，单位距离上的气压差越大，水平气压梯度力越大，风力就越大。结合图示可知，北京地区风力最大，C选项正确。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8～9题。8．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9．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()答案8.D9.B解析第8题，水平气压梯度力是风的直接动力，其与等压线垂直并由高压指向低压，所以D项正确。同一幅图中，等压线越稀疏，水平气压梯度力越小。水平气压梯度力既影响风向，也影响风速。第9题，水平气压梯度力由高压指向低压，故A、C项错误。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。下图示意某一等高面。P1、P2为等压线，P1、P2之间的气压梯度相同，①～⑧为只考虑水平受力，不计空气垂直运动时，O点空气运动的可能方向。据此回答10～11题。10．若该图表示北半球高空，且P1数值小于P2数值，则O点的风向可能为()A．③B．④C．⑦D．⑧11．若该图表示南半球近地面，且P1数值大于P2数值，则O点的风向可能为()A．③B．④C．⑥D．⑦答案10.C11.C解析第10题，空气由高压流向低压，图中箭头④⑤⑥都是错误的，它们表示空气由低压流向高压。在北半球气流向右偏，图中箭头②③向左偏，①没有偏，只有箭头⑦⑧向右偏，该图表示高空，风向与等压线平行，⑦正确。第11题，空气由高压流向低压，图中箭头①②⑧都是错误的，它们表示空气由低压流向高压；在南半球气流向左偏，图中箭头③④向右偏，⑤没有偏，只有箭头⑥⑦