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1、第三節(jié) 大氣環(huán)境
第3節(jié) 大氣的水平運(yùn)動(dòng)
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1、理解風(fēng)的成因，能夠判斷高空與近地面大氣的風(fēng)向與風(fēng)力
【教學(xué)重點(diǎn)】
1、判讀高空與近地面大氣的風(fēng)向與風(fēng)力
【教學(xué)難點(diǎn)】
1、判讀高空與近地面大氣的風(fēng)向與風(fēng)力
【課時(shí)】
1課時(shí)
【教學(xué)準(zhǔn)備】學(xué)案、教學(xué)設(shè)計(jì)、課件、學(xué)情分析
【教學(xué)環(huán)節(jié)】
【新課引入】
大氣既然要運(yùn)動(dòng)，從物理學(xué)的角度來理解，肯定會(huì)有力的作用。那么到底是什么力促使大氣運(yùn)動(dòng)的呢？
什么是水平氣壓梯度呢？
同一水平面上單位距離間的氣壓差叫做水平氣壓梯度。
氣壓的高低是在同一水平面上進(jìn)行比較的。那么什么是水平氣壓梯度力？
只要在水平面上存
2、在著氣壓梯度，就會(huì)產(chǎn)生促使大氣由高氣壓區(qū)流向低氣壓區(qū)的力，即水平氣壓梯度力。
氣壓梯度力，就是促使大氣由高壓區(qū)流向低壓區(qū)的力，是使大氣產(chǎn)生水平運(yùn)動(dòng)的原動(dòng)力，是形成風(fēng)的直接原因，其方向是沿垂直于等壓線的方向，由高壓指向低壓。
在這里我們已經(jīng)找到了能使大氣由高壓指向低壓的假想的一個(gè)力——水平氣壓梯度力。若僅受這個(gè)力的作用大氣將怎樣運(yùn)動(dòng)？
分析一個(gè)力(水平氣壓梯度力)作用下，大氣運(yùn)動(dòng)的方向和速度：
大氣運(yùn)動(dòng)的速度是由什么決定的？
水平氣壓梯度力的大小。
水平氣壓梯度力的大小由誰決定？
水平氣壓梯度力的大小取決于氣壓梯度，氣壓梯度越大，水平氣壓梯度力越大；反之越小。水
3、平氣壓梯度力的方向應(yīng)該是怎樣的？
水平氣壓梯度力的方向是垂直于等壓線，并由高壓指向低壓。
師生總結(jié)得出結(jié)論：風(fēng)向：垂直等壓線，并指向低壓；風(fēng)速：氣壓梯度越大，水平氣壓梯度力越大，風(fēng)速也就越大。
板 書：
水平氣壓梯度力原動(dòng)力垂直等壓線 高壓指向低壓
以上我們分析了只受水平氣壓梯度力的作用的大氣運(yùn)動(dòng)，然而現(xiàn)實(shí)中大氣的運(yùn)動(dòng)并非只受一個(gè)力的影響，當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，馬上要受到地轉(zhuǎn)偏向力的作用，在水平氣壓梯度力和地轉(zhuǎn)偏向力的共同作用下，大氣將如何運(yùn)動(dòng)呢？
師繪制或投影板圖，引導(dǎo)學(xué)生分析受兩個(gè)力作用時(shí)，大氣的水平運(yùn)動(dòng)方向。如下圖：
圖中表示了北半球平直等壓線的情況。初始狀態(tài)時(shí)，空
4、氣質(zhì)點(diǎn)垂直于等壓線運(yùn)動(dòng)（按水平氣壓梯度力的方向），最終狀態(tài)時(shí)，風(fēng)向平行于等壓線，這個(gè)過程是水平氣壓梯度力和水平地轉(zhuǎn)偏向力逐步建立平衡的過程，在這個(gè)過程中，空氣質(zhì)點(diǎn)始終是按兩個(gè)力的合力方向運(yùn)動(dòng)。在北半球，水平氣壓梯度力與水平地轉(zhuǎn)偏向力大小相等、方向相反，其合力為零，達(dá)到平衡，空氣運(yùn)動(dòng)不再偏轉(zhuǎn)而做慣性運(yùn)動(dòng)，形成了平行于等壓線的穩(wěn)定的風(fēng)。這種風(fēng)在高空平直等壓線的狀況下是實(shí)際存在的，按照這種規(guī)律，我們可以對高空飛行的物體進(jìn)行風(fēng)向及氣壓之間的判斷，即北半球，人背風(fēng)而立，低壓在左，高壓在右。
板 書：
近地面的風(fēng)除了受水平氣壓梯度力和地轉(zhuǎn)偏向力的共同作用外，還會(huì)受到摩擦力的影響，其風(fēng)向還能與高
5、空大氣的風(fēng)向相同嗎？
那近地面的風(fēng)又會(huì)是怎樣的呢？
投影：
在水平氣壓梯度力、地轉(zhuǎn)偏向力和摩擦力共同作用下的北半球風(fēng)向示意圖。
（引導(dǎo)學(xué)生探究分析）
在近地面，大氣的水平運(yùn)動(dòng)受哪幾個(gè)力的作用？
在近地面，大氣的水平運(yùn)動(dòng)受到三個(gè)力的作用：水平氣壓梯度力、地轉(zhuǎn)偏向力和摩擦力。
摩擦力的方向與風(fēng)向是什么關(guān)系？
永遠(yuǎn)和風(fēng)向相反。
摩擦力對風(fēng)速有沒有影響？
大氣的水平運(yùn)動(dòng)受水平氣壓梯度力和地轉(zhuǎn)偏向力共同作用時(shí)，風(fēng)向與等壓線平行。那么北半球近地面大氣的水平運(yùn)動(dòng)同時(shí)受到水平氣壓梯度力、地轉(zhuǎn)偏向力和摩擦力三個(gè)力的作用時(shí)，風(fēng)向又會(huì)發(fā)生怎樣的偏轉(zhuǎn)呢？
風(fēng)向與等壓線之間有一個(gè)夾角。
風(fēng)向與等壓線是否一定有一個(gè)夾角呢？我們可以用反證法來推證。若不斜穿等壓線，則可能有一種情況，即垂直于等壓線或平行于等壓線，而這兩種情況都不能使三個(gè)力達(dá)到平衡。
事實(shí)上，大氣在水平氣壓梯度力和地轉(zhuǎn)偏向力的共同作用下，風(fēng)向與等壓線平行。此時(shí)若再加上摩擦力的影響，風(fēng)向一定不再與等壓線平行，而是斜穿等壓線吹的。一般摩擦力的影響可達(dá)離地面1500米左右的高度，在這個(gè)范圍內(nèi)的風(fēng)向都斜穿等壓線。摩擦力愈大，風(fēng)向與等壓線之間的夾角愈大；摩擦力愈小，其夾角愈小。
（投影總結(jié)）
大氣的水平運(yùn)動(dòng) 教學(xué)設(shè)計(jì)
