安徽省怀远县包集中学地理必修湘教版2.3大气环境第三课时教案
（二）大气的水平运动
生 阅读教材插图，找出水平气压梯度及水平气压梯度力的概念。 师 什么是水平气压梯度呢？
生 同一水平面上单位距离间的气压差叫做水平气压梯度。
师 气压的高低是在同一水平面上进行比较的。那么什么是水平气压梯度力？ 生 只要在水平面上存在着气压梯度，就会产生促使大气由高气压区流向低气压区的力，即水平气压梯度力。
气压梯度力，就是促使大气由高压区流向低压区的力，是使大气产生水平运动的原动力，是形成风的直接原因，其方向是沿垂直于等压线的方向，由高压指向低压。
师在这里我们已经找到了能使大气由高压指向低压的假想的一个力——水平气压梯度力。若仅受这个力的作用大气将怎样运动？
生 分析一个力(水平气压梯度力)作用下，大气运动的方向和速度：
师 大气运动的速度是由什么决定的？ 生 水平气压梯度力的大小。
师 水平气压梯度力的大小由谁决定？
生 水平气压梯度力的大小取决于气压梯度，气压梯度越大，水平气压梯度力越大；反之越小。
师 水平气压梯度力的方向应该是怎样的？
生 水平气压梯度力的方向是垂直于等压线，并由高压指向低压。
师生总结得出结论：风向：垂直等压线，并指向低压；风速：气压梯度越大，水平气压梯度力越大，风速也就越大。
板 书：
水平气压梯度力原动力垂直等压线 高压指向低压
以上我们分析了只受水平气压梯度力的作用的大气运动，然而现实中大气的运动并非只受一个力的影响，当物体运动时，马上要受到地转偏向力的作用，在水平气压梯度力和地转偏向力的共同作用下，大气将如何运动呢？
师绘制或投影板图，引导学生分析受两个力作用时，大气的水平运动方向。如下图：
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图中表示了北半球平直等压线的情况。初始状态时，空气质点垂直于等压线运动（按水平气压梯度力的方向），最终状态时，风向平行于等压线，这个过程是水平气压梯度力和水平地转偏向力逐步建立平衡的过程，在这个过程中，空气质点始终是按两个力的合力方向运动。在北半球，水平气压梯度力与水平地转偏向力大小相等、方向相反，其合力为零，达到平衡，空气运动不再偏转而做惯性运动，形成了平行于等压线的稳定的风。这种风在高空平直等压线的状况下是实际存在的，按照这种规律，我们可以对高空飞行的物体进行风向及气压之间的判断，即北半球，人背风而立，低压在左，高压在右。
师 近地面的风除了受水平气压梯度力和地转偏向力的共同作用外，还会受到摩擦力的影响，其风向还能与高空大气的风向相同吗？
生 不能。
师 那近地面的风又会是怎样的呢？ 投影：
在水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力共同作用下的北半球风向示意图。
（引导学生探究分析）
师 在近地面，大气的水平运动受哪几个力的作用？
生 在近地面，大气的水平运动受到三个力的作用：水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力。
师 摩擦力的方向与风向是什么关系？ 生 永远和风向相反。
师 摩擦力对风速有没有影响？ 生 有影响。
师 大气的水平运动受水平气压梯度力和地转偏向力共同作用时，风向与等压线平行。那么北半球近地面大气的水平运动同时受到水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力三个力的作用时，风向又会发生怎样的偏转呢？
生 风向与等压线之间有一个夹角。
师 风向与等压线是否一定有一个夹角呢？我们可以用反证法来推证。若不斜穿等压线，则可能有一种情况，即垂直于等压线或平行于等压线，而这两种情况都不能使三个力达到平衡。
事实上，大气在水平气压梯度力和地转偏向力的共同作用下，风向与等压线平行。此时若再加上摩擦力的影响，风向一定不再与等压线平行，而是斜穿等压线吹的。一般摩擦力的影响可达离地面1500米左右的高度，在这个范围内的风向都斜穿等压线。摩擦力愈大，风向与等压线之间的夹角愈大；摩擦力愈小，其夹角愈小。
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