高中地理《高中全程學(xué)習(xí)方略》2025版必修第一冊第二章 第二節(jié)　第3課時(shí)　大氣的水平運(yùn)動-風(fēng)含答案

高中地理《高中全程學(xué)習(xí)方略》2025版必修第一冊第二章第二節(jié)第3課時(shí)大氣的水平運(yùn)動——風(fēng)含答案第3課時(shí)大氣的水平運(yùn)動——風(fēng)情境導(dǎo)學(xué)課標(biāo)導(dǎo)讀風(fēng)力發(fā)電是指把風(fēng)的動能轉(zhuǎn)為電能。風(fēng)能是一種清潔無公害的可再生能源,很早就被人們利用,主要是通過風(fēng)車來抽水、磨面等,目前人們感興趣的是如何利用風(fēng)來發(fā)電。利用風(fēng)力發(fā)電非常環(huán)保,且風(fēng)能蘊(yùn)藏量巨大,因此日益受到世界各國的重視。截至2023年6月底,中國風(fēng)電裝機(jī)容量約3.9億千瓦,同比增長13.7%。請思考:在山區(qū)建風(fēng)電場應(yīng)選在山頂還是山谷,為什么?課程標(biāo)準(zhǔn)學(xué)習(xí)任務(wù)運(yùn)用示意圖等,說明熱力環(huán)流原理,并解釋相關(guān)現(xiàn)象。1.運(yùn)用示意圖,解釋風(fēng)形成的原因。(綜合思維)2.掌握水平氣壓梯度力、地轉(zhuǎn)偏向力和摩擦力對風(fēng)的影響。(地理實(shí)踐力)3.結(jié)合示意圖,認(rèn)識大氣運(yùn)動的規(guī)律,分析近地面風(fēng)和高空風(fēng)的受力情況。(區(qū)域認(rèn)知)必備知識·認(rèn)知導(dǎo)學(xué)一、形成風(fēng)的三種作用力名稱方向影響水平氣壓梯度力垂直于等壓線,由高壓指向低壓形成風(fēng)的直接原因地轉(zhuǎn)偏向力與風(fēng)向垂直使風(fēng)向偏轉(zhuǎn),北半球向右偏,南半球向左偏摩擦力與風(fēng)向相反減小風(fēng)速按圖索驥在下面“風(fēng)的形成示意圖”中填寫各箭頭代表的含義。二、高空風(fēng)和近地面風(fēng)的比較類型受力最終風(fēng)向高空風(fēng)水平氣壓梯度力和地轉(zhuǎn)偏向力風(fēng)向與等壓線平行近地面風(fēng)受水平氣壓梯度力、地轉(zhuǎn)偏向力和摩擦力共同影響風(fēng)向與等壓線斜交左思右想相同水平氣壓梯度力作用下,陸地和海洋上形成的風(fēng)有哪些不同?提示:陸地摩擦力大,風(fēng)速較小,風(fēng)向與等壓線之間的夾角較大;海洋摩擦力小,風(fēng)速較大,風(fēng)向與等壓線之間的夾角較小。關(guān)鍵能力·探究導(dǎo)思探究點(diǎn)風(fēng)的形成情境·抽絲剝繭內(nèi)蒙古風(fēng)力分析內(nèi)蒙古自治區(qū)是我國風(fēng)能資源最豐富的地區(qū)之一,占全國風(fēng)能資源總量的三成以上,具有很大的開發(fā)應(yīng)用價(jià)值,并且建設(shè)條件好,開發(fā)成本相對較低,被譽(yù)為“風(fēng)電三峽”。下圖為某年春季內(nèi)蒙古及周邊地區(qū)等壓線分布圖。[任務(wù)驅(qū)動](1)從摩擦力的角度分析內(nèi)蒙古自治區(qū)風(fēng)能資源豐富的原因。(區(qū)域認(rèn)知)提示:內(nèi)蒙古地形平坦,植被覆蓋率低,風(fēng)的摩擦力較小,故風(fēng)速大,風(fēng)能資源豐富。(2)根據(jù)圖中所示信息,分析內(nèi)蒙古東、西部風(fēng)力大小及原因。(綜合思維)提示:內(nèi)蒙古東部等壓線比西部密集,故東部風(fēng)力大于西部風(fēng)力。(3)推測圖中A點(diǎn)的風(fēng)向,并在圖中用箭頭將其畫出。(地理實(shí)踐力)提示:A點(diǎn)為西南風(fēng)。如圖:歸納·架構(gòu)津梁1.等壓線圖中風(fēng)向的畫法(以北半球?yàn)槔?:第一步:畫水平氣壓梯度力。先根據(jù)等壓線分布狀況判斷出氣壓高低,并按垂直于等壓線由高壓指向低壓畫出水平氣壓梯度力。第二步:定地轉(zhuǎn)偏向力。判斷屬于哪個(gè)半球,面向水平氣壓梯度力的方向,北半球右偏,南半球左偏。第三步:定偏轉(zhuǎn)角度:分清是高空還是近地面,若是高空,所畫風(fēng)向與等壓線平行,即偏轉(zhuǎn)90°(如圖1);若是低空,所畫風(fēng)向與等壓線成一夾角(30°~45°,如圖2)。2.風(fēng)矢圖和風(fēng)玫瑰圖:(1)風(fēng)矢圖。風(fēng)矢由風(fēng)向桿和風(fēng)羽組成,風(fēng)向桿指示風(fēng)的方向,風(fēng)羽橫線表示風(fēng)力大小,一道短線代表1級風(fēng)、一道長線代表2級風(fēng)、一面三角旗幟代表8級風(fēng)。(2)風(fēng)玫瑰圖。頻率最高的方位,表示該風(fēng)向出現(xiàn)次數(shù)最多,如下圖中的東南風(fēng)出現(xiàn)次數(shù)最多,其次是東北風(fēng),南風(fēng)出現(xiàn)次數(shù)最少。應(yīng)用·百煉成鋼(2024·無錫高一檢測)下圖為北半球氣壓分布以及不同力作用下的風(fēng)向示意圖,圖中甲、乙、丙代表等壓線。讀圖,完成1、2題。1.若P代表水平氣壓梯度力,則圖中Q、M、N三個(gè)箭頭分別代表()A.摩擦力、地轉(zhuǎn)偏向力、風(fēng)向B.地轉(zhuǎn)偏向力、摩擦力、風(fēng)向C.地轉(zhuǎn)偏向力、風(fēng)向、摩擦力D.風(fēng)向、摩擦力、地轉(zhuǎn)偏向力2.若圖中等壓線數(shù)值不變且分布在高空,則()A.水平氣壓梯度力變大 B.風(fēng)速變快C.地轉(zhuǎn)偏向力變小 D.摩擦力變大【解析】1選D,2選B。第1題,圖中表示北半球,甲、乙、丙代表等壓線,P垂直于等壓線,是水平氣壓梯度力,Q相對于水平氣壓梯度力來說向右偏轉(zhuǎn),且與等壓線斜交,應(yīng)是風(fēng)向;M與風(fēng)向相反,應(yīng)該是摩擦力;N與風(fēng)向垂直,應(yīng)該是地轉(zhuǎn)偏向力。第2題,若圖中等壓線數(shù)值不變且分布在高空,則水平氣壓梯度力不變;摩擦力變小;摩擦力變小,風(fēng)速變快;風(fēng)速變快,地轉(zhuǎn)偏向力變大。(2024·武漢高一檢測)下圖為2023年10月9日6時(shí)某區(qū)域海平面氣壓分布圖,據(jù)此完成3~5題。3.甲、乙兩地的風(fēng)向分別是()A.西南風(fēng)、西北風(fēng)B.西北風(fēng)、偏東風(fēng)C.西南風(fēng)、東北風(fēng)D.西北風(fēng)、偏西風(fēng)4.與大風(fēng)速區(qū)相比,A地區(qū)風(fēng)速較小,主要是因?yàn)?)A.水平氣壓梯度力較小B.水平地轉(zhuǎn)偏向力較小C.地表的摩擦作用較大D.氣壓較低5.B地區(qū)夏季局地風(fēng)向日變化主要表現(xiàn)最可能是()A.海陸風(fēng)轉(zhuǎn)變 B.山谷風(fēng)轉(zhuǎn)變C.城市風(fēng)轉(zhuǎn)變 D.綠洲風(fēng)轉(zhuǎn)變【解析】3選B,4選C,5選A。第3題,根據(jù)所學(xué)知識,等壓線圖中,風(fēng)向垂直于等壓線且由高壓指向低壓,位于北半球的地點(diǎn)受到向右的地轉(zhuǎn)偏向力影響,最終風(fēng)向與等壓線斜交。據(jù)此可得出甲地風(fēng)向?yàn)槲鞅憋L(fēng)、乙地風(fēng)向?yàn)槠珫|風(fēng)。第4題,讀圖可知,A處等壓線密集,水平氣壓梯度力較大;地轉(zhuǎn)偏向力只影響風(fēng)向,不影響風(fēng)速;A處位于我國西南地區(qū),地形崎嶇,地表的摩擦作用較大,削減風(fēng)速;氣壓較低不會導(dǎo)致風(fēng)速較小。第5題,B處位于沿海地區(qū),受海陸熱力性質(zhì)差異影響,會出現(xiàn)海陸風(fēng)的日變化;山谷風(fēng)出現(xiàn)在山坡和谷地之間、城市風(fēng)出現(xiàn)在城市和郊區(qū)之間、綠洲風(fēng)出現(xiàn)在綠洲和荒漠之間。下圖為某氣壓場中的受力平衡風(fēng)向圖,據(jù)此完成6、7題。6.該圖所示氣壓場最可能位于()A.北半球低緯近地面B.南半球中緯近地面C.北半球中緯高空D.南半球中緯高空7.對圖中虛線方框部分的分析正確的是()A.甲為地轉(zhuǎn)偏向力、乙為水平氣壓梯度力B.甲為水平氣壓梯度力、乙為摩擦力C.甲為慣性離心力、乙為地轉(zhuǎn)偏向力D.甲、乙兩個(gè)力大小相等、方向相反【解析】6選C,7選D。第6題,根據(jù)圖示可知,圖示風(fēng)向與等壓線平行,說明為高空中的風(fēng)向,高空中的風(fēng)受水平氣壓梯度力和地轉(zhuǎn)偏向力的影響。水平氣壓梯度力是形成風(fēng)的直接原因,水平氣壓梯度力的特點(diǎn)是垂直于等壓線,箭頭指向低壓,圖中甲為水平氣壓梯度力,乙為地轉(zhuǎn)偏向力,圖示風(fēng)向位于水平氣壓梯度力的右側(cè),說明地轉(zhuǎn)偏向力向右偏轉(zhuǎn),位于北半球。第7題,根據(jù)上題分析可知,甲為水平氣壓梯度力,乙為地轉(zhuǎn)偏向力,水平氣壓梯度力和地轉(zhuǎn)偏向力大小相等,方向相反,風(fēng)向不再偏轉(zhuǎn),最終風(fēng)向與等壓線平行。課堂小結(jié)博覽天下【全球視野】火地島的“醉漢樹”和木屋南美洲南端的火地島自然環(huán)境保存良好,島上動植物資源豐富。由于島上常年盛行偏西風(fēng),在大風(fēng)的作用下,很多樹木樹冠形狀奇特,當(dāng)?shù)胤Q作“醉漢樹”。為了抵御大風(fēng),島上的傳統(tǒng)民居以低矮的木屋為主。課時(shí)鞏固,請使用“課時(shí)過程性評價(jià)八”“素養(yǎng)培優(yōu)練(二)”第一節(jié)大氣的組成和垂直分層情境導(dǎo)學(xué)課標(biāo)導(dǎo)讀臭氧在常溫下是一種有特殊臭味的藍(lán)色氣體。平流層中的臭氧層能吸收紫外線,保護(hù)地球生命。臭氧還可以被用作消毒劑,殺菌消毒。不過,過高的臭氧濃度卻會對人體造成危害,汽車尾氣、工廠煙霧中的氮氧化物等,在紫外線的照射下會產(chǎn)生臭氧等有毒氣體,目前臭氧已經(jīng)成為許多城市的主要污染物。請思考:臭氧對所在大氣層的主要作用是什么?課程標(biāo)準(zhǔn)學(xué)習(xí)任務(wù)運(yùn)用圖表等資料,說明大氣的組成和垂直分層,及其與生產(chǎn)和生活的聯(lián)系。1.結(jié)合干潔空氣構(gòu)成圖,知道大氣的組成成分,并以現(xiàn)實(shí)案例理解大氣主要成分的作用。(區(qū)域認(rèn)知、綜合思維)2.結(jié)合大氣垂直分層示意圖,知道大氣垂直分層的依據(jù),理解每層的特點(diǎn)和與人類活動的關(guān)系和聯(lián)系。(綜合思維、人地協(xié)調(diào)觀)3.觀察、識別、描述與大氣有關(guān)的自然現(xiàn)象,參與減緩全球變暖和臭氧層破壞的生活實(shí)踐。(地理實(shí)踐力)必備知識·認(rèn)知導(dǎo)學(xué)一、大氣的組成1.低層大氣的組成:干潔空氣、少量水汽和固體雜質(zhì)。2.大氣的成分及作用:對號入座將下列干潔空氣的成分填入表格相應(yīng)位置。①二氧化碳②氧氣③氮?dú)猗艹粞踅M成體積分?jǐn)?shù)作用干潔空氣③占78%地球上生物體的基本元素②占21%人類和其他生物維持生命活動所必需的物質(zhì)①少綠色植物進(jìn)行光合作用的基本原料,吸收地面輻射,使氣溫升高④吸收太陽光中的紫外線,對生物具有保護(hù)作用水汽和雜質(zhì)少是成云致雨的必要條件,其中雜質(zhì)充當(dāng)凝結(jié)核的作用3.人類活動對大氣組成的影響:人類活動排放的污染物進(jìn)入大氣,會影響大氣的成分和含量,產(chǎn)生大氣污染,對生態(tài)系統(tǒng)和人類生存造成不利影響。二、大氣的垂直分層按圖索驥填寫下圖中不同大氣層的名稱。1.劃分依據(jù):根據(jù)溫度、運(yùn)動狀況和密度,大氣自下而上可劃分為對流層、平流層和高層大氣。2.垂直分層:(1)對流層。①范圍:低緯度地區(qū)17~18千米,高緯度地區(qū)8~9千米。②特點(diǎn):③與人類關(guān)系:人類生活在對流層底部。左思右想對流層大氣的厚度一年四季固定不變嗎?為什么?提示:不是。夏季氣溫高,對流旺盛,對流層的厚度就厚;冬季相反。(2)平流層。①范圍:對流層頂部至50~55千米高空。②特點(diǎn):③與人類關(guān)系:臭氧吸收紫外線,被稱為“地球生命的保護(hù)傘”;適合航空飛行。(3)高層大氣。①范圍:平流層以上的大氣。②特點(diǎn):要素主要特征氣溫隨海拔增加,氣溫先下降后上升密度密度很?、叟c人類關(guān)系:流星現(xiàn)象發(fā)生在該層;有電離層,能反射無線電波。關(guān)鍵能力·探究導(dǎo)思探究點(diǎn)一大氣的組成情境·抽絲剝繭碳達(dá)峰與碳中和我國曾對國際社會承諾,力爭2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。下圖是近150年來二氧化碳含量的變化及氣溫的變化。[任務(wù)驅(qū)動](1)簡述近150年來二氧化碳含量的變化與全球氣溫變化特點(diǎn)。(區(qū)域認(rèn)知)提示:二氧化碳含量持續(xù)上升,1950年以來上升更快。氣溫波動上升。(2)分析大氣中二氧化碳增多的主要原因。(綜合思維)提示:化石燃料燃燒,釋放大量二氧化碳;破壞森林,減少了二氧化碳的吸收。(3)為實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰”和“碳中和”承諾,作為中學(xué)生,你可以采取哪些行動?(人地協(xié)調(diào)觀)提示:節(jié)約用電;踐行綠色消費(fèi);選擇低碳出行;分類投放垃圾;保護(hù)自然生態(tài)等。歸納·架構(gòu)津梁1.大氣成分的時(shí)空變化:成分變化特點(diǎn)二氧化碳大致夏季較少,冬季較多;鄉(xiāng)村較少,城市較多,重工業(yè)發(fā)達(dá)的城市更多雜質(zhì)一般來說,近地面大氣陸地多于海洋,城市多于鄉(xiāng)村,冬春季節(jié)多于夏秋季節(jié)水汽因海陸位置、緯度、地勢高低而有差異,大致低緯多于高緯,海上多于陸地2.人類活動對大氣成分的影響:【知識拓展】臭氧層破壞(1)原因:①自然:太陽活動;②人為:人類向大氣中大量排放消耗臭氧的物質(zhì)(如氯氟碳化物)。(2)后果:①影響人類的健康。一方面,過量的紫外線會破壞人的免疫系統(tǒng),使人的自身免疫系統(tǒng)出現(xiàn)問題,患呼吸道傳染性疾病的人數(shù)大量增加;另一方面,過量的紫外線會增加皮膚癌的發(fā)病率。②影響農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量。③影響水域生態(tài)系統(tǒng),會直接引起整個(gè)食物鏈的破壞。(3)措施:①減少消耗臭氧層有害氣體的排放,如冰箱制冷劑氯氟碳化物的排放(改用無氟制冷劑);②尋找新的替代品,加大對替代品的研制力度。應(yīng)用·百煉成鋼幾十年來隨著人類活動的影響,出現(xiàn)了全球變暖趨勢和臭氧層空洞。據(jù)此完成1、2題。1.全球變暖趨勢形成的主要人為原因是()A.太陽輻射減弱 B.大量使用化石燃料C.火山噴發(fā)產(chǎn)生的火山灰 D.全球沙塵暴多發(fā)2.出現(xiàn)臭氧層空洞的原因與人類活動有關(guān),下列關(guān)于大氣中臭氧的說法,正確的是()A.臭氧能吸收紅外線,使生命免受傷害B.臭氧的濃度隨高度上升而增加C.人類大量使用含氟的制冷劑導(dǎo)致臭氧濃度降低D.青藏高原的臭氧濃度下降會減少對人體健康的損害【解析】1選B,2選C。第1題,人類大量使用化石燃料(煤、石油等),釋放了大量二氧化碳,導(dǎo)致溫室效應(yīng)增強(qiáng),使地球出現(xiàn)了全球變暖趨勢;太陽輻射減弱、火山噴發(fā)產(chǎn)生的火山灰不屬于人為原因;沙塵暴會增強(qiáng)大氣對太陽輻射的削弱作用,從而在一定程度上抑制了溫室效應(yīng),減弱了全球氣候變暖。第2題,人類大量使用含氟的制冷劑是導(dǎo)致臭氧濃度降低的主要原因;臭氧能吸收紫外線,使生命免受傷害;在22至27千米范圍內(nèi),臭氧含量達(dá)到最大值,因此臭氧濃度隨高度上升先增后減;青藏高原臭氧濃度較低,其濃度下降會加大對人體健康的損害。探究點(diǎn)二大氣的垂直分層情境·抽絲剝繭神舟航天員會師天宮2023年10月26日19時(shí)34分神舟十六號、神舟十七號兩個(gè)乘組6名航天員順利會師“天宮”,并共同在軌工作4天左右的時(shí)間。下圖為大氣的垂直分層示意圖。[任務(wù)驅(qū)動](1)說出神舟飛船從發(fā)射到進(jìn)入軌道過程中,其外部氣溫、氣壓變化情況。(區(qū)域認(rèn)知)提示:氣溫先降低,然后升高,再降低,后升高;氣壓不斷下降。(2)假如飛船在上升過程中,與基站的通信信號發(fā)生異常,請指出此時(shí)飛船所在大氣層并說明發(fā)生異常的原因。(地理實(shí)踐力)提示:高層大氣。大氣層高層大氣有電離層,其中含有大量離子和自由電子,可以干擾電磁波無線通信;因而飛船與地面基站的通信會受干擾而發(fā)生異常。(3)發(fā)射塔所在的大氣層被稱為“天氣變化總表演師”,試闡述其原因。(綜合思維)提示:對流層,隨著海拔升高,氣溫逐漸降低,對流作用顯著;幾乎所有的水汽和固體雜質(zhì)都分布在對流層,故風(fēng)、云、雨、雪等都發(fā)生在該層。歸納·架構(gòu)津梁1.大氣的垂直分層及其特點(diǎn):2.對流層特點(diǎn)及與人類的關(guān)系:3.平流層特點(diǎn)及與人類的關(guān)系:應(yīng)用·百煉成鋼(2024·泉州高一檢測)探空氣球(氫氦氣球)是研究大氣層的重要工具。它攜帶傳感器升空后,可持續(xù)將探測到的氣溫等數(shù)據(jù)傳回地面;待升至一定高度后,將爆炸成碎片。根據(jù)不同測站探空氣球傳回的數(shù)據(jù),得到低緯、中緯、高緯地區(qū)年均溫垂直分布(如圖)。據(jù)此完成1、2題。1.圖中,代表低緯、中緯、高緯地區(qū)年均溫垂直變化的曲線依次是()A.①②③ B.①③②C.③②① D.③①②2.由圖可知()A.9~15千米大氣對流運(yùn)動較強(qiáng)B.對流層頂高度隨緯度升高而降低C.0~9千米大氣以平流運(yùn)動為主D.高層大氣氣溫隨海拔升高而升高【解析】1選A,2選B。第1題,根據(jù)題意可知,低緯度地區(qū)終年氣溫較高,年均溫高,圖中近地面年均溫最高的是①;高緯度地區(qū)終年寒冷,年均溫最低,圖中近地面年均溫最低的是③;中緯度地區(qū)年均溫介于低緯度和高緯度之間,對應(yīng)圖中的②。因此,代表低緯、中緯、高緯地區(qū)年均溫垂直變化的曲線依次是①②③。第2題,結(jié)合圖示可知,9~15千米在高緯度地區(qū)氣溫隨高度的增加而增加,大氣對流運(yùn)動較弱;0~9千米氣溫隨高度的增加而快速下降,大氣以對流運(yùn)動為主;圖中不同緯度對流層頂?shù)暮０尉尸F(xiàn)隨緯度升高而降低;高層大氣的海拔范圍是在平流層頂部(50~55km)以上,圖中沒有反映出高層大氣。(2023·長沙高一檢測)北京時(shí)間2023年5月10日21時(shí)22分,長征七號火箭搭載天舟六號貨運(yùn)飛船順利發(fā)射,飛船次日成功與中國空間站對接(空間站距地面約400km)。下圖為大氣垂直分層示意圖。完成3、4題。3.成功對接時(shí)飛船外的大氣層()A.密度較大 B.天氣多變C.氣壓較小 D.有臭氧層4.下列關(guān)于圖中各層大氣的特征描述,不正確的是()A.①—平流運(yùn)動顯著 B.②—適合飛機(jī)飛行C.③—溫度急劇下降 D.④—有電離層存在【解析】3選C,4選A。第3題,成功對接時(shí),空間站所在高度大約為400千米,位于地球大氣分層中的高層大氣。對流層頂?shù)母叨?2千米,對流層天氣多變,是大氣中密度最大的一層;高層大氣受地球引力更小,氣壓較小;平流層范