HỆ THỐNG HỌC LIỆU KHOA HỌC TỰ NHIÊN & ĐỊA LÝ 3D · CHUẨN CHƯƠNG TRÌNH GDPT 2018 Cấp Trung học Phổ thông (Lớp 10 · 11 · 12) · Học liệu Mở CC BY-NC-SA 4.0
Phân môn Địa lý Nguyên lý & Hiện tượng 8 bước thực nghiệm Lực gradien khí áp → Lực làm lệch hướng → Lực ma sát → Gió ✓ Chuẩn hóa danh pháp & dữ kiện GDPT 2018

Chuyển động ngang của không khí — Các lực tác động đến hướng và tốc độ gió

Trên bản đồ thời tiết, vì sao gió không thổi thẳng góc từ vùng áp cao sang vùng áp thấp mà lại bị lệch hướng?

Chuỗi logic nhân – quả: Áp suất:Đường đẳng áp càng dày, gradien khí áp càng lớn→ Lực:Lực gradien khí áp nằm ngang vuông góc với đường đẳng áp, hướng về phía áp thấp→ Lệch:Lực làm lệch hướng do Trái Đất tự quay (Coriolis) bẻ hướng gió sang phải (Nam bán cầu sang trái)→ Xiên:Trên cao hai lực cân bằng → Song song; Sát mặt đất thêm ma sát → Cắt xiên→ Độ lớn:Đường đẳng áp càng dày, gió càng mạnh
KHÔNG GIAN THỰC NGHIỆM 3D · ĐỘNG CƠ WEBGL2
Chuyển động ngang của không khí — Các lực tác động đến hướng và tốc độ gió — Mô phỏng 3D môn Địa lý

Phiếu Đối chiếu Chương trình Giáo dục Phổ thông 2018

Tham chiếu lập kế hoạch bài dạy (Công văn 5512)
01 · Phân môn & Cấp học
Môn Địa lý — Cấp Trung học Phổ thông (Chương trình GDPT 2018 của Bộ Giáo dục và Đào tạo).
02 · Vị trí trong Sách giáo khoa
Địa lý 10 (GDPT 2018) · Chương 4: Khí quyển — Nhiệt, Khí áp và Gió · Bài: Khí áp và gió trên Trái Đất
03 · Yêu cầu cần đạt & Học liệu
Thực nghiệm trực quan qua 8 bước; rèn luyện năng lực tìm hiểu tự nhiên, phân tích đồ thị – phương trình và vận dụng thực tiễn.

Cấu trúc trạm thiết bị & phân khu mô hình 3D (2 phân khu)

Bố cục không gian thực nghiệm 3D
① Mâm sát mặt đất (Tầng sát đất · Mặt 1010 hPa)

Tầng sát mặt đất: đường đẳng áp từ trái 1010 → phải 1000 hPa, lực ma sát phát huy tác dụng tại đây

② Mâm trên cao (Mặt 500 hPa)

Mâm ở trên cao: đường đẳng áp từ trái 500 → phải 490 hPa, không chịu lực ma sát

Tiến trình Nhận thức & Hoạt động Khám phá (8 bước học)

Khởi động → Thực nghiệm 3D → Kết luận chuẩn SGK
  1. 01
    Bước 1: Đường đẳng áp
    Những đường kẻ ghi 1010, 1008 trên hình là gì?
    Gradien khí áp = Chênh lệch khí áp giữa hai đường kề nhau ÷ Khoảng cách · Chênh lệch kề nhau 2 hPa (Minh họa)
    Kết luận chuẩn SGK: Đường đẳng áp là đường nối các điểm có cùng trị số khí áp ở cùng một độ cao. Độ chênh lệch khí áp trên một đơn vị khoảng cách gọi là gradien khí áp: khoảng cách 200 km, hai đường kề nhau chênh 2 hPa thì gradien là 1.0 hPa/(100 km).
  2. 02
    Bước 2: Lực gradien
    Khi chỉ có lực gradien khí áp, gió thổi về hướng nào?
    Lực gradien khí áp nằm ngang ⊥ đường đẳng áp, hướng từ áp cao về áp thấp · Chênh lệch kề nhau 2 hPa, khoảng cách 200 km (Minh họa)
    Kết luận chuẩn SGK: Lực gradien khí áp nằm ngang vuông góc với đường đẳng áp và hướng từ áp cao về áp thấp. Nếu không có ngoại lực nào khác, hướng gió sẽ trùng với hướng của lực này — đây là nguyên nhân trực tiếp hình thành gió.
  3. 03
    Bước 3: Lệch hướng do tự quay
    Một khi gió bắt đầu thổi, tại sao lại bị bẻ lệch đi?
    Lực làm lệch hướng ⊥ hướng gió, chỉ đổi hướng không đổi tốc độ · Bắc bán cầu 40°: f = 9.4×10⁻⁵ s⁻¹ (Minh họa)
    Kết luận chuẩn SGK: Sự tự quay của Trái Đất làm không khí đang chuyển động liên tục lệch sang phải (Nam bán cầu lệch sang trái): hướng gió bắt đầu từ vuông góc với đường đẳng áp, bị lực làm lệch hướng (Coriolis) bẻ dần đi, cuối cùng song song với đường đẳng áp. Lực làm lệch hướng luôn vuông góc với hướng gió, chỉ làm đổi hướng gió chứ không làm thay đổi tốc độ gió.
  4. 04
    Bước 4: Gió trên cao
    Tại sao gió ở trên cao lại luôn thổi dọc theo đường đẳng áp?
    Trên cao: Lực gradien + Lực làm lệch = 0 → Hướng gió ∥ Đường đẳng áp · Không chịu lực ma sát (Minh họa)
    Kết luận chuẩn SGK: Trên cao không có lực ma sát: lực gradien khí áp nằm ngang và lực làm lệch hướng có độ lớn bằng nhau, chiều ngược nhau, gió không lệch thêm nữa, hướng gió cuối cùng song song với đường đẳng áp.
  5. 05
    Bước 5: Sát mặt đất
    Ở tầng sát mặt đất, tại sao gió lại cắt xiên?
    Lực gradien + Lực làm lệch + Lực ma sát = 0 → Hướng gió cắt xiên đường đẳng áp · Hệ số ma sát 0.6 (Minh họa)
    Kết luận chuẩn SGK: Sát mặt đất còn chịu thêm lực ma sát: lực ma sát ngược chiều với hướng gió và làm giảm tốc độ gió. Dưới tác dụng tổng hợp của ba lực, hướng gió cắt xiên đường đẳng áp và hướng về phía áp thấp.
  6. 06
    Bước 6: Nam bán cầu
    Trong cùng một trường khí áp, gió ở Nam bán cầu thổi về phía nào?
    Bắc bán cầu lệch phải · Nam bán cầu lệch trái · Cùng điều kiện, chỉ đổi bán cầu (Minh họa)
    Kết luận chuẩn SGK: Trên cùng một trường khí áp, gió ở Bắc bán cầu lệch sang phải, ở Nam bán cầu lệch sang trái: hướng gió đối xứng gương sang phía bên kia, còn tốc độ gió và góc hợp với đường đẳng áp đều không đổi.
  7. 07
    Bước 7: Độ dày thưa
    Tại sao nơi có các đường đẳng áp sít vào nhau thì gió lại mạnh hơn?
    Đường đẳng áp càng dày → Gradien càng lớn → Gió càng mạnh · Chênh lệch kề nhau 2 hPa không đổi, chỉ đổi khoảng cách (Minh họa)
    Kết luận chuẩn SGK: Đường đẳng áp càng dày thì gradien khí áp càng lớn, sức gió càng mạnh; việc xác định hướng gió vẫn theo quy tắc «Bắc bán cầu lệch phải, cắt xiên đường đẳng áp hướng về phía áp thấp».
  8. 08
    Bước 8: Thực hành đánh giá
    Kiểm tra: Làm cho tốc độ gió ≥ 12 m/s và hướng gió sát với đường đẳng áp
    Tốc độ gió ≥ 12.0 m/s và Góc hợp ≤ 15° · Bắc bán cầu · Sát mặt đất (Minh họa)
    Kết luận chuẩn SGK: Độ lớn và hướng của gió do gradien khí áp và lực ma sát cùng quyết định: đường đẳng áp càng dày, mặt đệm càng nhẵn thì gió càng mạnh và càng gần như song song với đường đẳng áp.

Câu hỏi Thường gặp & Giải đáp Trọng tâm (Chuẩn kiến thức GDPT 2018)

Hồ sơ hỏi – đáp & lưu ý thi cử
Bước 1 · Đường đẳng ápNhững đường kẻ ghi 1010, 1008 trên hình là gì?

Phương trình / Quy luật áp dụng: Gradien khí áp = Chênh lệch khí áp giữa hai đường kề nhau ÷ Khoảng cách

Giải thích chuẩn SGK: Đường đẳng áp là đường nối các điểm có cùng trị số khí áp ở cùng một độ cao. Độ chênh lệch khí áp trên một đơn vị khoảng cách gọi là gradien khí áp: khoảng cách 200 km, hai đường kề nhau chênh 2 hPa thì gradien là 1.0 hPa/(100 km).

Lưu ý trọng tâm khi kiểm tra – đánh giá: Hay thi: Đường đẳng áp là đường nối các điểm có khí áp bằng nhau ở cùng một độ cao, đừng nhầm với mặt đẳng áp.

Bước 2 · Lực gradienKhi chỉ có lực gradien khí áp, gió thổi về hướng nào?

Phương trình / Quy luật áp dụng: Lực gradien khí áp nằm ngang ⊥ đường đẳng áp, hướng từ áp cao về áp thấp

Giải thích chuẩn SGK: Lực gradien khí áp nằm ngang vuông góc với đường đẳng áp và hướng từ áp cao về áp thấp. Nếu không có ngoại lực nào khác, hướng gió sẽ trùng với hướng của lực này — đây là nguyên nhân trực tiếp hình thành gió.

Lưu ý trọng tâm khi kiểm tra – đánh giá: Hay thi: Nguyên nhân trực tiếp hình thành gió là lực gradien khí áp nằm ngang; cụm từ «vuông góc đường đẳng áp, áp cao→áp thấp» phải vẽ ra được.

Bước 3 · Lệch hướng do tự quayMột khi gió bắt đầu thổi, tại sao lại bị bẻ lệch đi?

Phương trình / Quy luật áp dụng: Lực làm lệch hướng ⊥ hướng gió, chỉ đổi hướng không đổi tốc độ

Giải thích chuẩn SGK: Sự tự quay của Trái Đất làm không khí đang chuyển động liên tục lệch sang phải (Nam bán cầu lệch sang trái): hướng gió bắt đầu từ vuông góc với đường đẳng áp, bị lực làm lệch hướng (Coriolis) bẻ dần đi, cuối cùng song song với đường đẳng áp. Lực làm lệch hướng luôn vuông góc với hướng gió, chỉ làm đổi hướng gió chứ không làm thay đổi tốc độ gió.

Lưu ý trọng tâm khi kiểm tra – đánh giá: Bắc bán cầu lệch phải, Nam bán cầu lệch trái; tính chất «chỉ đổi hướng gió, không đổi tốc độ gió» hầu như năm nào cũng thi.

Bước 4 · Gió trên caoTại sao gió ở trên cao lại luôn thổi dọc theo đường đẳng áp?

Phương trình / Quy luật áp dụng: Trên cao: Lực gradien + Lực làm lệch = 0 → Hướng gió ∥ Đường đẳng áp

Giải thích chuẩn SGK: Trên cao không có lực ma sát: lực gradien khí áp nằm ngang và lực làm lệch hướng có độ lớn bằng nhau, chiều ngược nhau, gió không lệch thêm nữa, hướng gió cuối cùng song song với đường đẳng áp.

Lưu ý trọng tâm khi kiểm tra – đánh giá: Gió trên cao song song với đường đẳng áp; đường đẳng áp càng dày thì gió trên cao cũng càng mạnh.

Bước 5 · Sát mặt đấtỞ tầng sát mặt đất, tại sao gió lại cắt xiên?

Phương trình / Quy luật áp dụng: Lực gradien + Lực làm lệch + Lực ma sát = 0 → Hướng gió cắt xiên đường đẳng áp

Giải thích chuẩn SGK: Sát mặt đất còn chịu thêm lực ma sát: lực ma sát ngược chiều với hướng gió và làm giảm tốc độ gió. Dưới tác dụng tổng hợp của ba lực, hướng gió cắt xiên đường đẳng áp và hướng về phía áp thấp.

Lưu ý trọng tâm khi kiểm tra – đánh giá: Hướng gió sát mặt đất cắt xiên đường đẳng áp và vẫn hướng về phía áp thấp; ma sát làm giảm tốc độ gió.

Bước 6 · Nam bán cầuTrong cùng một trường khí áp, gió ở Nam bán cầu thổi về phía nào?

Phương trình / Quy luật áp dụng: Bắc bán cầu lệch phải · Nam bán cầu lệch trái

Giải thích chuẩn SGK: Trên cùng một trường khí áp, gió ở Bắc bán cầu lệch sang phải, ở Nam bán cầu lệch sang trái: hướng gió đối xứng gương sang phía bên kia, còn tốc độ gió và góc hợp với đường đẳng áp đều không đổi.

Lưu ý trọng tâm khi kiểm tra – đánh giá: Nam bán cầu lệch trái; trên cùng một sơ đồ đường đẳng áp, kết luận về hướng gió ở hai bán cầu ngược nhau.

Bước 7 · Độ dày thưaTại sao nơi có các đường đẳng áp sít vào nhau thì gió lại mạnh hơn?

Phương trình / Quy luật áp dụng: Đường đẳng áp càng dày → Gradien càng lớn → Gió càng mạnh

Giải thích chuẩn SGK: Đường đẳng áp càng dày thì gradien khí áp càng lớn, sức gió càng mạnh; việc xác định hướng gió vẫn theo quy tắc «Bắc bán cầu lệch phải, cắt xiên đường đẳng áp hướng về phía áp thấp».

Lưu ý trọng tâm khi kiểm tra – đánh giá: Đường đẳng áp càng dày gió càng mạnh; khi nhận xét sức gió phải nêu đồng thời cả hai căn cứ là gradien khí áp và lực ma sát.

Bước 8 · Thực hành đánh giáKiểm tra: Làm cho tốc độ gió ≥ 12 m/s và hướng gió sát với đường đẳng áp

Phương trình / Quy luật áp dụng: Tốc độ gió ≥ 12.0 m/s và Góc hợp ≤ 15°

Giải thích chuẩn SGK: Độ lớn và hướng của gió do gradien khí áp và lực ma sát cùng quyết định: đường đẳng áp càng dày, mặt đệm càng nhẵn thì gió càng mạnh và càng gần như song song với đường đẳng áp.

Lưu ý trọng tâm khi kiểm tra – đánh giá: Tổng hợp: Gradien khí áp quyết định độ lớn của gió, lực ma sát quyết định góc hợp giữa gió và đường đẳng áp.

Câu hỏi trắc nghiệm · ① Đường đẳng ápĐường đẳng áp là

Giải thích chuẩn SGK: Đáp án đúng: Đường nối các điểm có cùng khí áp ở cùng một độ cao. Nguyên văn SGK: Đường đẳng áp là đường nối các điểm có cùng trị số khí áp ở cùng một độ cao (khác với «mặt đẳng áp»).

Câu hỏi trắc nghiệm · ② Nguyên nhân trực tiếpNguyên nhân trực tiếp hình thành gió là

Giải thích chuẩn SGK: Đáp án đúng: Lực gradien khí áp nằm ngang. Chỉ cần trên mặt phẳng ngang tồn tại gradien khí áp thì sẽ sinh ra lực gradien khí áp nằm ngang, thúc đẩy khí quyển chảy từ vùng áp cao sang vùng áp thấp tạo thành gió.

Câu hỏi trắc nghiệm · ③ HướngHướng của lực gradien khí áp nằm ngang là

Giải thích chuẩn SGK: Đáp án đúng: Vuông góc với đường đẳng áp, hướng từ áp cao về áp thấp. Nguyên văn SGK: Hướng của lực gradien khí áp nằm ngang vuông góc với đường đẳng áp và chỉ từ áp cao về áp thấp.

Câu hỏi trắc nghiệm · ④ Lệch hướngTác dụng của lực làm lệch hướng (Coriolis) đối với gió là

Giải thích chuẩn SGK: Đáp án đúng: Chỉ làm thay đổi hướng gió, không làm thay đổi tốc độ gió. Lực làm lệch hướng luôn vuông góc với hướng gió, vì vậy chỉ làm thay đổi hướng gió chứ không làm thay đổi độ lớn tốc độ gió.

Câu hỏi trắc nghiệm · ⑤ Trên caoKhi không chịu lực ma sát, hướng gió cuối cùng sẽ

Giải thích chuẩn SGK: Đáp án đúng: Song song với đường đẳng áp. Ở trên cao không có lực ma sát, lực gradien và lực làm lệch có độ lớn bằng nhau, ngược chiều nhau, nên hướng gió song song với đường đẳng áp.

HỌC LIỆU CÙNG PHÂN MÔN

Các bài giảng 3D khác thuộc môn Địa lý

Xem toàn bộ 14 bài giảng môn Địa lý →