1.1 地球的自转（共45张ppt）
文档属性
| 名称 | 1.1 地球的自转（共45张ppt） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 34.9MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 湘教版（2019） | ||
| 科目 | 地理 | ||
| 更新时间 | 2022-07-20 21:34:17 | ||
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文档简介
(共45张PPT)
新湘教 选择性必修一
第一章 地球的运动
第一节 地球的自转
必备干货
课标解读
1、通过演示地球仪，能说出地球自转方向、周期、速度的变化。
2、会分析昼夜更替和时差产生原因，熟练计算地方时和区时。
3、掌握地转偏向力规律和相关现象。
田家大院倾情力作
目 录
CONTENT
01
地球自转
02
地球自转的地理意义
①地轴与北极星、自转方向、周期、角速度和线速度
①昼夜交替（地理探究：仅公转或仅自转）、晨昏线判断、动手演示昼夜交替②物体水平运动偏转、地转偏向力与纬度、速度的关系③时差（地方时、区时、日期的自然界限和人为界限、国际日界线）
03
知 识 拓 展
①计算：线速度和角速度②直流、曲流两岸的码头、耕地③ 航天器发射场、发射时间；卫星回收场内蒙古高原④晨昏线与太阳光线、极昼夜和最短距离的关系；昼夜长短和日出日落；
长征五号火箭升空
1、火箭残骸坠落在发射点以东的原因是什么？从提高火箭残骸坠落的安全性考虑，文昌发射基地有何地理位置优势？
答案：在火箭升空后，火箭助推器和部分箭体会被剥离，形成火箭残骸，一般坠落在发射点以东1000千米的范围内。
2、从文昌基地发射火箭，同型号火箭的推力会增加10%左右。议一议，造成这一现象的原因是什么？
答案：纬度越低，地球自传线速度越大，同型号火箭推力也越大。
注：二分日和二至日皆就北半球而言
实践应用
1851年，法国物理学家傅科用一根67米的细钢丝绳作为摆线，上端悬挂在先贤祠大厅的穹顶上，下端吊一个重28千克的金属球作为摆锤，摆锤下方嵌一枚尖针，地面放置沙盘。
这样，当摆锤往复摆动的时候，尖针便在沙盘上画出一道道痕迹。由于地面（沙盘）随地球自转缓缓移动，摆锤每次摆动都会稍稍偏离原轨迹并慢慢发生旋转。
傅科的演示生动地证明：地球绕地轴在不停的旋转。
一、地球自转
（一）地轴与北极星
地轴的空间位置基本不动（演示），北端总是指向北极星附近。以北半球为准，观看北极星的仰角等于当地的地理纬度。
※南半球看不到北极星。
※赤道地区，北极星在正北的地平线上。
※北极星是我看起来在天空中唯一不动的天体，日月星辰呈逆时针方向旋转成一系列同心圆。
在夜晚采用连续曝光技术拍摄的。照片中的弧线为恒星视运动轨迹。
1． 据图判断，摄影师拍摄的地点位于
A．低纬地区 B．中纬地区 C．北极附近 D．南极附近
2． 图中a恒星视运动转过的角度约为50°，连续拍摄的时间为 (
A．1个多小时 B．3个多小时 C．5个多小时 D．7个多小时
1、解析：很显然，观测北极星的仰角小于30度，所以拍摄的地点位于低纬地区。答案：A
2、解析：由于地球自传，日月星辰转动一周大概需要24小时，即3个小时转动45度。所以连续拍摄时间是3个多小时。答案：B
讲练结合
一、地球自转
（二）自转方向
顺着地球自转方向，东经度数越来越大，西经度数越来越小
根据海陆分布情况，
判断南、北两极
N逆 S顺
一、地球自转
（三）自转周期
恒星日 遥远恒星 23h56’4’’ ____ 自转真正周期
太阳日 太阳 360°59′ 日常所用（昼夜交替周期）
360°
24h
恒星离地球过于遥远，地球在公转轨道上的较短位移引不起我们看恒星的视觉变化，感觉该恒星总在地球的同一个位置。
读图，比较太阳日与恒星日的差异，根据已学知识，以太阳日为标准，计算一个恒星日的时间长度，并将结果填入下表。
（04页）
名称 自转的角度 时间长度 应用价值
太阳日 360°59′ 24时0分 自转的假周期
恒星日 360° 23时56分04秒 自转的真正周期
讲练结合
北京时间2020年2月28日21:15，某天文爱好者观测到天狼星位于上中天，若下次再次位于上中天的时刻？有两种方法。
提示：两种周期的时间差
解答：第一种方法：2020年2月28日21:15+23h56’4’’=2020年2月29日21：11’4’’
第二种方法：2020年2月28日21:15+24h—3’56’’=2020年2月29日21：11’4’’
解析：连续两次观测到天狼星在同一位置，属于一个恒星日。
讲练结合
1．在一艘由上海开往旧金山的海轮上，人们见到的昼夜更替周期是( )
A．一个恒星日 B．一个太阳日
C．比一个太阳日短 D．比一个太阳日长
解析：由上海到旧金山航行，方向与地球自转方向相同，相当于加快地球自转速度，因此见到的昼夜更替时间短于一个太阳日。
答案：C
一、地球自转
（四）自转速度
在地球自转的时候，地表物体会沿着所在纬线圈作圆周运动，所以地表物体会产生角速度和线速度。
角速度：做圆周运动的物体单位时间转过的角度
线速度：做圆周运动的物体单位时间转过的弧长
（04、05页）
1、
纬度 0 30 45 60 90
线速度/（千米/时） 1670 1447 1180 837 0
2、自转线速度随纬度变化的规律。
答案：从赤道向两极递减
3、议一议，地球自转速度在怎样变化？导致其变化的主要原因可能是什么？
答案：地球自转速度渐渐变慢。
一种说法是天体之间的摩擦，即天体间的运动或引力。另一种说法是潮汐和浅海海底的摩擦对地球起制动作用。
下图是地球自转等线速度示意图，R、T在同一纬线上。
1、该区域所在的半球位置和纬度位置是( )
A.南半球低纬度 B.北半球中纬度
C.南半球中纬度 D.北半球高纬度
2、关于R点地形最有可能是( )
A．丘陵 B．高原 C．山地 D．山谷
讲练结合
解析:
第1题，该区域线速度越往北越大，且数值在1670—1447之间，说明属于南半球低纬度。答案：A
第2题，R点自转等速线弯向高值区域，说明线速度小于同纬度地区，只能是海拔低导致；且其南北侧海拔均低，东西两侧海拔相对较高，最有可能是山谷。答案：D
1、下列几个地点中，地球自转线速度最大的是( )
A．莫斯科 B．珠穆朗玛峰 C．拉萨 D．南极长城站
2、下列几个城市中，自转线速度最大的是（ ）
A.哈尔滨 B.北京 C.广州 D.上海
3、我们日常生活中所说的一天是指： ( )
A．地球自转的真正周期 B．地球公转的周期
C．一个太阳日 D．23时56分4秒
讲练结合
解析：
第1题，珠穆朗玛峰纬度最低、海拔最高，自转线速度最大。答案：B
第2题，哈尔滨、北京、上海、广州，海拔相差不大，纬度逐渐降低，线速度逐渐增大。
第3题，日常生活以24小时为准，指的是太阳日。
二、地球自转的地理意义
（一）昼夜交替现象
（1）用手电筒照射地球仪，观察其明暗半球的分界线（晨昏线），说明该分界线与手电筒光线的关系。
（2）用地球仪演示地球自转，观察晨昏线位置的变化，说明晨昏线的移动方向，并解释昼夜形成和昼夜交替的原因。
（1）该分界线（晨昏线）与手电筒光线永远垂直。
（2）※晨昏线移动方向与地球自转方向相反（自东向西）。
※地球是一个自身不发光、不透明的球体。在同一时间，太阳只能照亮地球表面的一半。
※地球不停地自转。
二、地球自转的地理意义
（一）昼夜交替现象
（3）地理探究：
※地球只自转不公转，还有昼夜交替吗？周期为多少？
有，昼夜更替的周期是一个恒星日。
※地球不自转只公转，还有昼夜交替吗？周期为多少？
有，昼夜交替周期为一年。
二、地球自转的地理意义
（一）昼夜交替现象
（4）晨昏线的判断：
※自转法：顺地球自转方向，由夜半球进入昼半球的是晨线，由昼半球进入夜半球的是昏线。
※方位法：左昏右晨(太阳在左则为昏线，太阳在右则为晨线）。
※时间法：地方时为12点以前的是晨线，地方时为12点以后的是昏线。
二、地球自转的地理意义
（一）昼夜交替现象
（4）晨昏线的判断：
二、地球自转的地理意义
（一）昼夜交替现象
（5）【实验活动】动手演示昼夜交替现象，完成相关任务。
①在一张较大的桌子上，将一盏台灯放置在桌面中央代表太阳，在离台灯约1米远的桌边，放上一个地球仪代表地球。
②关闭房间门窗、拉上窗帘、熄灭灯光，在黑暗的房间里，打开台灯，看一看地球仪哪些部分被照亮，哪些部分照不到，观察昼半球、夜半球和晨昏线（圈）。
③在地球仪上标注你所在的大致位置，自西向东匀速转动地球仪，大约每5秒旋转1周。观察你所在的位置什么时候是亮的，什么时候是暗的。
该实验能够演示的地理现象是
1、①昼夜的更替 ②四季的更替 ③运动物体偏向
④地方时差异
A．①② B．③④
C．①④ D．②③
2、 图中P地
A．位于晨线上 B．位于昏线上
C．当地时间6时日出 D．当地时间8时日出
讲练结合
解析：
第1题，该实验能够演示一天中与太阳有关的地理现象，所以①④正确。答案：C
第2题，P地位于晨线上，只有春分日和秋分日，全球各地6点日出。答案： A
二、地球自转的地理意义
（二）物体水平运动方向发生偏转
受地球自转影响，沿地表做水平运动的物体，无论朝哪个方向运动，都会偏离其初始的运动方向。
※垂直作用于物体的运动方向，只改变方向，不影响速度。
※纬度越高，水平运动速度越大，地转偏向力越大。
※南左北右。
※力很小，长期作用不可低估，对气流和水流最为明显。
1、赤道附近海域能形成飓风吗？
2、尼罗河入海口分成两条河流，哪一条河流水量较大？
3、京广线上的火车南下北上时，哪一侧轮子磨损较严重？
实践应用
1、由于地转偏向力的影响，造成平直河道两岸冲刷与堆积的差异(阴影部分为堆积物)，若河流由西向东流，则正确的图示是( )
解析：
南半球地转偏向力向左偏，自西向东流的河流北岸属于左岸，侵蚀严重；北半球地转偏向力向向右偏，自西向东流的河流南岸属于右岸，侵蚀严重。答案：B
讲练结合
二、地球自转的地理意义
（三）产生时差
由于地球自转，同一纬度位置偏东的地点先看到日出，时刻有了早晚之分。因经度不同而出现的不同时刻，称为地方时。
（1）特征：
※同一条经线上的各点，地方时都相同。
※地球上，无数条经线对应着无数个地方时。
实践应用
不在同一纬度地区，位置偏东的地点地方时早，一定先看到日出吗？
二、地球自转的地理意义
（三）产生时差
（2）地方时与区时
※时区：0度经线为中央经线，向东向西各跨7.5度，为零时区（中时区）。从零时区的边界经线向东或向西每隔15度，为一个时区。
※区时：每个时区中央经线的地方时即为该时区的标准时。零时区的标准时，为国际标准时间。
※换算：经度和时间均为60进制，15 /1h、1 /4 (分钟)
、1 /4″(秒钟) 0.25 =？ (经度) 15″秒钟= ？ ′（分钟）
实践应用
1、下列叙述不正确的是( )
A．下一刻D点将进入白昼 B．C点地方时为2∶00
C．AB是晨线 D．D、E两点的地方时相同
2、此时，地方时为0：00的经线是( )
A．120°E B．100°W C．20°W D．60°E
3、关于晨昏线的叙述，错误的是( )
A．晨昏线把地球平分两半 B．晨昏线在地表静止不动
C．晨昏线总是与太阳光线垂直 D．晨昏线上要么日出要么日落
讲练结合
解析：
第1题，D点位于晨线上，即将进入白天；C点地方时为2：00；D、E同时位于晨线上，均将进入白天，但经线不同，地方时不同。答案： D．
第2题，夜半球的中央经线的地方时为0:00，经度为120°E。答案：A
第3题，晨昏线平分地球，与太阳光线垂直，太阳高度均为0度，要么日出，要么日落；地球人看起来向西运动。答案：B
二、地球自转的地理意义
（三）产生时差
（3）日界线
※自然界线：0(或24)时所在的经线，是不断变化的。
※人为界线：国际日期变更线，简称日界线，与180度经线属于不同概念，一部分区域不重合。
试题经验：日期比例试题，需弄清两条日界线的空间位置，最关键是计算0时经线的度数。
易混释疑
太平洋岛国萨摩亚从当地时间的2011年12月29日起，将该国所处的时区从西十二区调整到东十二区。
1.萨摩亚调整时区时，北京时间为 ( )
A．12月29日20：00 B．12月29日4：00
C．12月30日20：00 D．12月28日20：00
2．萨摩亚人庆祝新年的时间比原来( )
A．没有变化 B．提前一小时
C．提前一天 D．推迟一天
解析：第1题，萨摩亚调整时区时，西十二区的区时为12月29日零时，而北京时间为东八区的区时，计算可得北京时间为12月29日20：00，故选A。
第2题，东12区位于日界线西侧，日期早一天，但与西12区时刻相同。答案：C。
讲练结合
经典回顾
(天津卷)共享单车是解决市民“最后一公里”的出行问题，是一种低碳、绿色出行方式，不是循环经济。天津广播电视塔（简称“天塔”）高度约415米。读图文材料，回答下题。
1．拍摄到该照片的时间(北京时间)最可能介于（ ）
A．5:00—7:00 B．8:00—10:00
C．12:00—14:00 D．15．00—17:00
解析：结合天塔位置示意图中天塔周围连接天塔道路的形状，再观察天塔景观照片中天塔周围连接天塔道路的情况，可判断此时影子朝向西北，故太阳应位于东南，为上午，排除CD；北半球冬季，5：00多天津还末日出，而8:00—10:00天津无论冬季夏季，日影都朝向西北。
答案： B
经典回顾
某乘客乘航班从悉尼起飞，约9小时后抵达广州。图为“航班起飞时的全球昼夜状况图”。回答下题。
1. 乘客抵达广州时的北京时间大约是（ ）
A. 12点 B. 15点 C. 18点 D. 21点
解析：第一步，根据航班起飞时，75°E大约为6时，算出北京时间为9时；第二步，在第一步的基础上，加上飞行时间为9小时，得出乘客抵达广州时的北京时间大约是18时。
答案 ：C
知 识 拓 展
线速度和角速度计算
（1）线速度 公式：v＝1670cosa
①赤道自转线速度最大，1 670千米/小时(坐地日行八万里，巡天遥看一千河)； 60°纬线上的线速度是赤道的一半。
②影响线速度因素：纬度越低，海拔越高，线速度越大。
（2）角速度 全球各地相等, 南北两极为0。
卫星发射：纬度低，地势高，线速度大，有利于节约燃料和成本。例如库鲁5°、西昌。
直流与曲流两岸的码头、耕地
（1）若河道较直，流水主要受地转偏向力影响。地转偏向力一侧，流水侵蚀作用显著，一般建港口、防洪堤;另一侧，流水沉积作用显著，一般有聚落、挖沙场、耕地、取水地、坟墓等。
（2）若河道弯曲显著，凹岸流水侵蚀作用显著，水深，有利于大型船舶的航行和停靠，利于建码头。凸岸相反。
地转偏向力偏向哪一侧，则该侧流水侵蚀显著、车轮磨损严重？
实践应用
航天器发射场
（1）初始速度：若纬度低，或地势高，则线速度大，有利于节省燃料和成本。库鲁5°N，向东发射，可充分利用自转线速度。为保证飞行安全，放射场建在岛屿的东部沿海。
（2）国防安全：地广人稀的地区，或者山区，安全性强。例如，位于山区的西昌和位于沙漠中的酒泉。
（3）发射和跟踪：阴雨天气少，湿度低；风速小的地区。例如，太原。
（4）交通：交通便利，利于大型物资运输。
实践应用
文昌：⑴线速度。⑵交通。⑶四面环海，飞行安全。
航天器发射时间
（1）一天：晴朗无云的傍晚或晚上，便于定位和跟踪观测。
（2）一年：北半球冬季，便于我国测量船在南半球海域跟踪测量，因为风浪较小。
实践应用
卫星回收场：内蒙古高原
（1）多晴朗天气，地形平坦，地质条件好，无森林，视野开阔，水面少，便于搜寻目标。
（2）人口稀少，便于疏散人群。
（3）距北京近，便于监控和及时救助。
实践应用
晨昏线与太阳光线、极昼夜和最短距离的关系
（1）晨昏线(圈)所在平面永远与太阳光线垂直。晨昏线上各地太阳高度为 0°，昼半球太阳高度（0°﹤h≦90 °) ，夜半球太阳高度(--90°≤ h<0°)。
（2）晨昏线纬度最高点是与极昼（极夜）现象边缘纬线的切点（0:00、12:00）。
（3）平分和最短距离：晨昏线(圈)是过球心的大圆（劣弧最短），平分赤道（6:00、18:00）和地球（但不一定平分其他纬线） ，但由于光线的散射作用，实际白昼范围要比黑夜大。
实践应用
晨昏线与太阳光线、极昼夜和最短距离的关系
（4）数值关系：晨昏线与经线的夹角=太阳直射点纬度=极昼（极夜）现象偏离极点的纬度=极点的太阳高度（全天不变）=极昼现象边缘纬线正午太阳高度的一半。
晨昏线和极昼圈(极夜圈)的切点的纬度与太阳直射点的纬度之和等于90°，晨昏线的摆动幅度为46 52 （黄赤交角的2倍）=夏至日、冬至日太阳光线的夹角。
实践应用
昼夜长短和日出日落
（1）在地球上观测，晨昏线(圈)向西运动，速度为15°/h。飞行员经历的昼夜交替周期问题：若为向东、向西飞行，角速度为a°/h,则观测到的昼夜交替周期：360°/15°+a°、 360°/15°-a°。
（2）赤道与晨昏线（圈）始终相互平分，因而赤道上终年昼夜等长。同一纬度地区，随着海拔的增加，昼弧、夜弧比例会有变化，即昼变长，夜变短。
（3）利用昼弧、夜弧计算昼长、夜长。同一纬线上各点的昼长、夜长相等。漠河由于纬度较高，北半球夏半年会出现白夜现象。
（4）太阳直射哪个半球，哪个半球昼长，且纬度越高白昼时间越长。
经典回顾
（全国·高三）假期里，小明同学外出旅游。某日早晨小明拍摄了日出的照片，随即发到微信朋友圈。在天津（117°E，39°N）的爸爸和在国外甲城市出差的妈妈马上做出了回复（如下图）。
1．小明拍摄日出照片时所在的城市最可能是（ ）
A．呼和浩特（112°E，40°N） B．兰州（104°E，36°N）
C．杭州（120°E，30°N） D．南宁（108°E，23°N）
2．据图文信息，可以推测出甲城市的（ ）
A．纬度位置 B．经度位置 C．当天日落的方向 D．当日正午太阳高度
答案：D C
解析：1．日出照片发到朋友圈，已经7点29分，可判断出该地处于冬半年。我国城市纬度越高，白昼越短，日出也就越迟，此时的晨线在我国大致呈东北—西南走向，，因此城市起码应位于天津东北或天津西南，天津位于（117°E，39°N），呼和浩特位于天津西北，杭州位于天津东南，因此排除AC；兰州与天津经度相差13°，地方时差达到52分钟，如果两地同时日出，则兰州昼长比天津昼长长近2小时，而两地纬度相差仅3°，且两者纬度均在40°N以南，因此两地昼长不可能相差近2小时，排除B；南宁位于天津西南方，两地纬度相差9°，纬度相差16°，两地有可能同时日出，D符合题意。
2．北半球正处于冬半年，太阳日出方向都应位于东南方，日落方向都位于西南方。具体纬度位置、经度位置和当日的正午太阳高度都无法从材料提供的数据推断出。
经典回顾
（全国·高三）2020年5月27日上午11点整，中国珠峰高程测量登山队将五星红旗插上世界最高峰峰顶，实现了四十五年后我国测绘队员的再次登顶。从位于5200m的大本营向上，队员们要经过甲、乙、丙、丁四个营地（下图），其中一个营地由于空气流通不畅，容易引起高原反应，被称为“魔鬼营地”。据此完成问题。
5月27日位于28°N的温州昼长为13时44分，该日珠峰顶部（28°N，87°E）日出时刻在北京时间（ ）
A．7：20以前 B．7：20—7：39 C．7：40—8：00 D．8：00以后
答案：A
解析：温州位于我国东部沿海地区，经度为120 E左右，与北京时间基本相同。该日温州昼长为13小时44分，根据日出时间=12—昼长/2，日落时间=12+昼长/2，可以推算出温州日出时间为5：08，日落时间为18：52。由题干可知，珠峰与温州同纬度，昼长相同，经度为87 E，因此珠峰的地方时比温州晚2小时12分，与温州同海拔地区的昼长应为13小时44分，日出北京时间为7：20，但是珠峰峰顶海拔高，所谓站得高看得远，在太阳尚未上升到地平线之前，珠峰上就可以看到太阳，因此日出时间早于7：20，故选A。
经典回顾
（浙江·高三）图一为某飞机在甲、乙、丙间沿地球大圆周飞行轨迹示意图。图二为飞机飞到乙地时，其垂直下方所示的经线、纬线和晨昏线位置关系图，此时丙地地方时为17点。完成下面小题。
1．若飞机匀速、等高飞行，则在甲-乙-丙间单位时间内飞过的纬度差（ ）
A．持续变大 B．先变大，后变小
C．持续变小 D．先变小，后变大
2．当日，甲地日出的地方时为（ ）
A．5点 B．6点 C．7点 D．8点
答案：D C
解析：1．读图可知，飞机在甲-乙-丙间沿大圆周（最短航线）飞行时，是先向东北飞，再向正东飞，后向东南飞。在由甲飞向乙时，随着纬度的升高，飞行方向越接近与纬线平行，所以，单位时间内飞过的纬度差变小；在乙点时达到最小；则飞机由乙地飞向丙地时，飞过的纬度差变大，D正确。
2．由题干可知，此时丙地的地方时为17点，则乙地为12点，则乙地所在的经线为昼半球的中央经线；由图2可知，乙地为晨昏线与纬线相切的切点，而且“飞机在甲、乙、丙间沿地球的大圆周飞行，”可判断甲、乙、丙为晨昏线，则甲丙所在的纬线为昼弧，甲丙之间经度相差150°，则可以推出甲、丙的昼长为10小时，根据公式“日出=12-昼长/2”可以计算出甲地日出的地方时为7点，C正确。
下图是冬至日四地纬线昼弧、夜弧分布状况。
1、四地中位于南半球的是( )
A．甲、乙 B．乙、丙 C．丙、丁 D．甲、丁
2、图中乙和丁的周长相等，则( )
A．日期相反 B．雨季时间相反
C．日出、日落时间相反 D．昼夜长短相反
3、下列关于四地的叙述，正确的是( )
A．甲是南极圈 B．丁可能是赤道 C．丁不可能是赤道 D．甲是回归线
讲练结合
解析：第1题，冬至日南半球白昼达到一年中的最小值，南极圈及其以南地区出现极夜现象。答案：B
第2题，乙、丁两地，乙地的昼与丁的夜相等，很显然是不同半球的同一纬度值。因不知经度和纬度，无法确定具体地理位置，也确定气候类型。答案：D
第3题，冬至日甲地出现极夜现象，位于南极圈或以南地区。丁昼短夜长，位于南半球。答案：C
新湘教 选择性必修一
第一章 地球的运动
第一节 地球的自转
必备干货
课标解读
1、通过演示地球仪，能说出地球自转方向、周期、速度的变化。
2、会分析昼夜更替和时差产生原因，熟练计算地方时和区时。
3、掌握地转偏向力规律和相关现象。
田家大院倾情力作
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01
地球自转
02
地球自转的地理意义
①地轴与北极星、自转方向、周期、角速度和线速度
①昼夜交替（地理探究：仅公转或仅自转）、晨昏线判断、动手演示昼夜交替②物体水平运动偏转、地转偏向力与纬度、速度的关系③时差（地方时、区时、日期的自然界限和人为界限、国际日界线）
03
知 识 拓 展
①计算：线速度和角速度②直流、曲流两岸的码头、耕地③ 航天器发射场、发射时间；卫星回收场内蒙古高原④晨昏线与太阳光线、极昼夜和最短距离的关系；昼夜长短和日出日落；
长征五号火箭升空
1、火箭残骸坠落在发射点以东的原因是什么？从提高火箭残骸坠落的安全性考虑，文昌发射基地有何地理位置优势？
答案：在火箭升空后，火箭助推器和部分箭体会被剥离，形成火箭残骸，一般坠落在发射点以东1000千米的范围内。
2、从文昌基地发射火箭，同型号火箭的推力会增加10%左右。议一议，造成这一现象的原因是什么？
答案：纬度越低，地球自传线速度越大，同型号火箭推力也越大。
注：二分日和二至日皆就北半球而言
实践应用
1851年，法国物理学家傅科用一根67米的细钢丝绳作为摆线，上端悬挂在先贤祠大厅的穹顶上，下端吊一个重28千克的金属球作为摆锤，摆锤下方嵌一枚尖针，地面放置沙盘。
这样，当摆锤往复摆动的时候，尖针便在沙盘上画出一道道痕迹。由于地面（沙盘）随地球自转缓缓移动，摆锤每次摆动都会稍稍偏离原轨迹并慢慢发生旋转。
傅科的演示生动地证明：地球绕地轴在不停的旋转。
一、地球自转
（一）地轴与北极星
地轴的空间位置基本不动（演示），北端总是指向北极星附近。以北半球为准，观看北极星的仰角等于当地的地理纬度。
※南半球看不到北极星。
※赤道地区，北极星在正北的地平线上。
※北极星是我看起来在天空中唯一不动的天体，日月星辰呈逆时针方向旋转成一系列同心圆。
在夜晚采用连续曝光技术拍摄的。照片中的弧线为恒星视运动轨迹。
1． 据图判断，摄影师拍摄的地点位于
A．低纬地区 B．中纬地区 C．北极附近 D．南极附近
2． 图中a恒星视运动转过的角度约为50°，连续拍摄的时间为 (
A．1个多小时 B．3个多小时 C．5个多小时 D．7个多小时
1、解析：很显然，观测北极星的仰角小于30度，所以拍摄的地点位于低纬地区。答案：A
2、解析：由于地球自传，日月星辰转动一周大概需要24小时，即3个小时转动45度。所以连续拍摄时间是3个多小时。答案：B
讲练结合
一、地球自转
（二）自转方向
顺着地球自转方向，东经度数越来越大，西经度数越来越小
根据海陆分布情况，
判断南、北两极
N逆 S顺
一、地球自转
（三）自转周期
恒星日 遥远恒星 23h56’4’’ ____ 自转真正周期
太阳日 太阳 360°59′ 日常所用（昼夜交替周期）
360°
24h
恒星离地球过于遥远，地球在公转轨道上的较短位移引不起我们看恒星的视觉变化，感觉该恒星总在地球的同一个位置。
读图，比较太阳日与恒星日的差异，根据已学知识，以太阳日为标准，计算一个恒星日的时间长度，并将结果填入下表。
（04页）
名称 自转的角度 时间长度 应用价值
太阳日 360°59′ 24时0分 自转的假周期
恒星日 360° 23时56分04秒 自转的真正周期
讲练结合
北京时间2020年2月28日21:15，某天文爱好者观测到天狼星位于上中天，若下次再次位于上中天的时刻？有两种方法。
提示：两种周期的时间差
解答：第一种方法：2020年2月28日21:15+23h56’4’’=2020年2月29日21：11’4’’
第二种方法：2020年2月28日21:15+24h—3’56’’=2020年2月29日21：11’4’’
解析：连续两次观测到天狼星在同一位置，属于一个恒星日。
讲练结合
1．在一艘由上海开往旧金山的海轮上，人们见到的昼夜更替周期是( )
A．一个恒星日 B．一个太阳日
C．比一个太阳日短 D．比一个太阳日长
解析：由上海到旧金山航行，方向与地球自转方向相同，相当于加快地球自转速度，因此见到的昼夜更替时间短于一个太阳日。
答案：C
一、地球自转
（四）自转速度
在地球自转的时候，地表物体会沿着所在纬线圈作圆周运动，所以地表物体会产生角速度和线速度。
角速度：做圆周运动的物体单位时间转过的角度
线速度：做圆周运动的物体单位时间转过的弧长
（04、05页）
1、
纬度 0 30 45 60 90
线速度/（千米/时） 1670 1447 1180 837 0
2、自转线速度随纬度变化的规律。
答案：从赤道向两极递减
3、议一议，地球自转速度在怎样变化？导致其变化的主要原因可能是什么？
答案：地球自转速度渐渐变慢。
一种说法是天体之间的摩擦，即天体间的运动或引力。另一种说法是潮汐和浅海海底的摩擦对地球起制动作用。
下图是地球自转等线速度示意图，R、T在同一纬线上。
1、该区域所在的半球位置和纬度位置是( )
A.南半球低纬度 B.北半球中纬度
C.南半球中纬度 D.北半球高纬度
2、关于R点地形最有可能是( )
A．丘陵 B．高原 C．山地 D．山谷
讲练结合
解析:
第1题，该区域线速度越往北越大，且数值在1670—1447之间，说明属于南半球低纬度。答案：A
第2题，R点自转等速线弯向高值区域，说明线速度小于同纬度地区，只能是海拔低导致；且其南北侧海拔均低，东西两侧海拔相对较高，最有可能是山谷。答案：D
1、下列几个地点中，地球自转线速度最大的是( )
A．莫斯科 B．珠穆朗玛峰 C．拉萨 D．南极长城站
2、下列几个城市中，自转线速度最大的是（ ）
A.哈尔滨 B.北京 C.广州 D.上海
3、我们日常生活中所说的一天是指： ( )
A．地球自转的真正周期 B．地球公转的周期
C．一个太阳日 D．23时56分4秒
讲练结合
解析：
第1题，珠穆朗玛峰纬度最低、海拔最高，自转线速度最大。答案：B
第2题，哈尔滨、北京、上海、广州，海拔相差不大，纬度逐渐降低，线速度逐渐增大。
第3题，日常生活以24小时为准，指的是太阳日。
二、地球自转的地理意义
（一）昼夜交替现象
（1）用手电筒照射地球仪，观察其明暗半球的分界线（晨昏线），说明该分界线与手电筒光线的关系。
（2）用地球仪演示地球自转，观察晨昏线位置的变化，说明晨昏线的移动方向，并解释昼夜形成和昼夜交替的原因。
（1）该分界线（晨昏线）与手电筒光线永远垂直。
（2）※晨昏线移动方向与地球自转方向相反（自东向西）。
※地球是一个自身不发光、不透明的球体。在同一时间，太阳只能照亮地球表面的一半。
※地球不停地自转。
二、地球自转的地理意义
（一）昼夜交替现象
（3）地理探究：
※地球只自转不公转，还有昼夜交替吗？周期为多少？
有，昼夜更替的周期是一个恒星日。
※地球不自转只公转，还有昼夜交替吗？周期为多少？
有，昼夜交替周期为一年。
二、地球自转的地理意义
（一）昼夜交替现象
（4）晨昏线的判断：
※自转法：顺地球自转方向，由夜半球进入昼半球的是晨线，由昼半球进入夜半球的是昏线。
※方位法：左昏右晨(太阳在左则为昏线，太阳在右则为晨线）。
※时间法：地方时为12点以前的是晨线，地方时为12点以后的是昏线。
二、地球自转的地理意义
（一）昼夜交替现象
（4）晨昏线的判断：
二、地球自转的地理意义
（一）昼夜交替现象
（5）【实验活动】动手演示昼夜交替现象，完成相关任务。
①在一张较大的桌子上，将一盏台灯放置在桌面中央代表太阳，在离台灯约1米远的桌边，放上一个地球仪代表地球。
②关闭房间门窗、拉上窗帘、熄灭灯光，在黑暗的房间里，打开台灯，看一看地球仪哪些部分被照亮，哪些部分照不到，观察昼半球、夜半球和晨昏线（圈）。
③在地球仪上标注你所在的大致位置，自西向东匀速转动地球仪，大约每5秒旋转1周。观察你所在的位置什么时候是亮的，什么时候是暗的。
该实验能够演示的地理现象是
1、①昼夜的更替 ②四季的更替 ③运动物体偏向
④地方时差异
A．①② B．③④
C．①④ D．②③
2、 图中P地
A．位于晨线上 B．位于昏线上
C．当地时间6时日出 D．当地时间8时日出
讲练结合
解析：
第1题，该实验能够演示一天中与太阳有关的地理现象，所以①④正确。答案：C
第2题，P地位于晨线上，只有春分日和秋分日，全球各地6点日出。答案： A
二、地球自转的地理意义
（二）物体水平运动方向发生偏转
受地球自转影响，沿地表做水平运动的物体，无论朝哪个方向运动，都会偏离其初始的运动方向。
※垂直作用于物体的运动方向，只改变方向，不影响速度。
※纬度越高，水平运动速度越大，地转偏向力越大。
※南左北右。
※力很小，长期作用不可低估，对气流和水流最为明显。
1、赤道附近海域能形成飓风吗？
2、尼罗河入海口分成两条河流，哪一条河流水量较大？
3、京广线上的火车南下北上时，哪一侧轮子磨损较严重？
实践应用
1、由于地转偏向力的影响，造成平直河道两岸冲刷与堆积的差异(阴影部分为堆积物)，若河流由西向东流，则正确的图示是( )
解析：
南半球地转偏向力向左偏，自西向东流的河流北岸属于左岸，侵蚀严重；北半球地转偏向力向向右偏，自西向东流的河流南岸属于右岸，侵蚀严重。答案：B
讲练结合
二、地球自转的地理意义
（三）产生时差
由于地球自转，同一纬度位置偏东的地点先看到日出，时刻有了早晚之分。因经度不同而出现的不同时刻，称为地方时。
（1）特征：
※同一条经线上的各点，地方时都相同。
※地球上，无数条经线对应着无数个地方时。
实践应用
不在同一纬度地区，位置偏东的地点地方时早，一定先看到日出吗？
二、地球自转的地理意义
（三）产生时差
（2）地方时与区时
※时区：0度经线为中央经线，向东向西各跨7.5度，为零时区（中时区）。从零时区的边界经线向东或向西每隔15度，为一个时区。
※区时：每个时区中央经线的地方时即为该时区的标准时。零时区的标准时，为国际标准时间。
※换算：经度和时间均为60进制，15 /1h、1 /4 (分钟)
、1 /4″(秒钟) 0.25 =？ (经度) 15″秒钟= ？ ′（分钟）
实践应用
1、下列叙述不正确的是( )
A．下一刻D点将进入白昼 B．C点地方时为2∶00
C．AB是晨线 D．D、E两点的地方时相同
2、此时，地方时为0：00的经线是( )
A．120°E B．100°W C．20°W D．60°E
3、关于晨昏线的叙述，错误的是( )
A．晨昏线把地球平分两半 B．晨昏线在地表静止不动
C．晨昏线总是与太阳光线垂直 D．晨昏线上要么日出要么日落
讲练结合
解析：
第1题，D点位于晨线上，即将进入白天；C点地方时为2：00；D、E同时位于晨线上，均将进入白天，但经线不同，地方时不同。答案： D．
第2题，夜半球的中央经线的地方时为0:00，经度为120°E。答案：A
第3题，晨昏线平分地球，与太阳光线垂直，太阳高度均为0度，要么日出，要么日落；地球人看起来向西运动。答案：B
二、地球自转的地理意义
（三）产生时差
（3）日界线
※自然界线：0(或24)时所在的经线，是不断变化的。
※人为界线：国际日期变更线，简称日界线，与180度经线属于不同概念，一部分区域不重合。
试题经验：日期比例试题，需弄清两条日界线的空间位置，最关键是计算0时经线的度数。
易混释疑
太平洋岛国萨摩亚从当地时间的2011年12月29日起，将该国所处的时区从西十二区调整到东十二区。
1.萨摩亚调整时区时，北京时间为 ( )
A．12月29日20：00 B．12月29日4：00
C．12月30日20：00 D．12月28日20：00
2．萨摩亚人庆祝新年的时间比原来( )
A．没有变化 B．提前一小时
C．提前一天 D．推迟一天
解析：第1题，萨摩亚调整时区时，西十二区的区时为12月29日零时，而北京时间为东八区的区时，计算可得北京时间为12月29日20：00，故选A。
第2题，东12区位于日界线西侧，日期早一天，但与西12区时刻相同。答案：C。
讲练结合
经典回顾
(天津卷)共享单车是解决市民“最后一公里”的出行问题，是一种低碳、绿色出行方式，不是循环经济。天津广播电视塔（简称“天塔”）高度约415米。读图文材料，回答下题。
1．拍摄到该照片的时间(北京时间)最可能介于（ ）
A．5:00—7:00 B．8:00—10:00
C．12:00—14:00 D．15．00—17:00
解析：结合天塔位置示意图中天塔周围连接天塔道路的形状，再观察天塔景观照片中天塔周围连接天塔道路的情况，可判断此时影子朝向西北，故太阳应位于东南，为上午，排除CD；北半球冬季，5：00多天津还末日出，而8:00—10:00天津无论冬季夏季，日影都朝向西北。
答案： B
经典回顾
某乘客乘航班从悉尼起飞，约9小时后抵达广州。图为“航班起飞时的全球昼夜状况图”。回答下题。
1. 乘客抵达广州时的北京时间大约是（ ）
A. 12点 B. 15点 C. 18点 D. 21点
解析：第一步，根据航班起飞时，75°E大约为6时，算出北京时间为9时；第二步，在第一步的基础上，加上飞行时间为9小时，得出乘客抵达广州时的北京时间大约是18时。
答案 ：C
知 识 拓 展
线速度和角速度计算
（1）线速度 公式：v＝1670cosa
①赤道自转线速度最大，1 670千米/小时(坐地日行八万里，巡天遥看一千河)； 60°纬线上的线速度是赤道的一半。
②影响线速度因素：纬度越低，海拔越高，线速度越大。
（2）角速度 全球各地相等, 南北两极为0。
卫星发射：纬度低，地势高，线速度大，有利于节约燃料和成本。例如库鲁5°、西昌。
直流与曲流两岸的码头、耕地
（1）若河道较直，流水主要受地转偏向力影响。地转偏向力一侧，流水侵蚀作用显著，一般建港口、防洪堤;另一侧，流水沉积作用显著，一般有聚落、挖沙场、耕地、取水地、坟墓等。
（2）若河道弯曲显著，凹岸流水侵蚀作用显著，水深，有利于大型船舶的航行和停靠，利于建码头。凸岸相反。
地转偏向力偏向哪一侧，则该侧流水侵蚀显著、车轮磨损严重？
实践应用
航天器发射场
（1）初始速度：若纬度低，或地势高，则线速度大，有利于节省燃料和成本。库鲁5°N，向东发射，可充分利用自转线速度。为保证飞行安全，放射场建在岛屿的东部沿海。
（2）国防安全：地广人稀的地区，或者山区，安全性强。例如，位于山区的西昌和位于沙漠中的酒泉。
（3）发射和跟踪：阴雨天气少，湿度低；风速小的地区。例如，太原。
（4）交通：交通便利，利于大型物资运输。
实践应用
文昌：⑴线速度。⑵交通。⑶四面环海，飞行安全。
航天器发射时间
（1）一天：晴朗无云的傍晚或晚上，便于定位和跟踪观测。
（2）一年：北半球冬季，便于我国测量船在南半球海域跟踪测量，因为风浪较小。
实践应用
卫星回收场：内蒙古高原
（1）多晴朗天气，地形平坦，地质条件好，无森林，视野开阔，水面少，便于搜寻目标。
（2）人口稀少，便于疏散人群。
（3）距北京近，便于监控和及时救助。
实践应用
晨昏线与太阳光线、极昼夜和最短距离的关系
（1）晨昏线(圈)所在平面永远与太阳光线垂直。晨昏线上各地太阳高度为 0°，昼半球太阳高度（0°﹤h≦90 °) ，夜半球太阳高度(--90°≤ h<0°)。
（2）晨昏线纬度最高点是与极昼（极夜）现象边缘纬线的切点（0:00、12:00）。
（3）平分和最短距离：晨昏线(圈)是过球心的大圆（劣弧最短），平分赤道（6:00、18:00）和地球（但不一定平分其他纬线） ，但由于光线的散射作用，实际白昼范围要比黑夜大。
实践应用
晨昏线与太阳光线、极昼夜和最短距离的关系
（4）数值关系：晨昏线与经线的夹角=太阳直射点纬度=极昼（极夜）现象偏离极点的纬度=极点的太阳高度（全天不变）=极昼现象边缘纬线正午太阳高度的一半。
晨昏线和极昼圈(极夜圈)的切点的纬度与太阳直射点的纬度之和等于90°，晨昏线的摆动幅度为46 52 （黄赤交角的2倍）=夏至日、冬至日太阳光线的夹角。
实践应用
昼夜长短和日出日落
（1）在地球上观测，晨昏线(圈)向西运动，速度为15°/h。飞行员经历的昼夜交替周期问题：若为向东、向西飞行，角速度为a°/h,则观测到的昼夜交替周期：360°/15°+a°、 360°/15°-a°。
（2）赤道与晨昏线（圈）始终相互平分，因而赤道上终年昼夜等长。同一纬度地区，随着海拔的增加，昼弧、夜弧比例会有变化，即昼变长，夜变短。
（3）利用昼弧、夜弧计算昼长、夜长。同一纬线上各点的昼长、夜长相等。漠河由于纬度较高，北半球夏半年会出现白夜现象。
（4）太阳直射哪个半球，哪个半球昼长，且纬度越高白昼时间越长。
经典回顾
（全国·高三）假期里，小明同学外出旅游。某日早晨小明拍摄了日出的照片，随即发到微信朋友圈。在天津（117°E，39°N）的爸爸和在国外甲城市出差的妈妈马上做出了回复（如下图）。
1．小明拍摄日出照片时所在的城市最可能是（ ）
A．呼和浩特（112°E，40°N） B．兰州（104°E，36°N）
C．杭州（120°E，30°N） D．南宁（108°E，23°N）
2．据图文信息，可以推测出甲城市的（ ）
A．纬度位置 B．经度位置 C．当天日落的方向 D．当日正午太阳高度
答案：D C
解析：1．日出照片发到朋友圈，已经7点29分，可判断出该地处于冬半年。我国城市纬度越高，白昼越短，日出也就越迟，此时的晨线在我国大致呈东北—西南走向，，因此城市起码应位于天津东北或天津西南，天津位于（117°E，39°N），呼和浩特位于天津西北，杭州位于天津东南，因此排除AC；兰州与天津经度相差13°，地方时差达到52分钟，如果两地同时日出，则兰州昼长比天津昼长长近2小时，而两地纬度相差仅3°，且两者纬度均在40°N以南，因此两地昼长不可能相差近2小时，排除B；南宁位于天津西南方，两地纬度相差9°，纬度相差16°，两地有可能同时日出，D符合题意。
2．北半球正处于冬半年，太阳日出方向都应位于东南方，日落方向都位于西南方。具体纬度位置、经度位置和当日的正午太阳高度都无法从材料提供的数据推断出。
经典回顾
（全国·高三）2020年5月27日上午11点整，中国珠峰高程测量登山队将五星红旗插上世界最高峰峰顶，实现了四十五年后我国测绘队员的再次登顶。从位于5200m的大本营向上，队员们要经过甲、乙、丙、丁四个营地（下图），其中一个营地由于空气流通不畅，容易引起高原反应，被称为“魔鬼营地”。据此完成问题。
5月27日位于28°N的温州昼长为13时44分，该日珠峰顶部（28°N，87°E）日出时刻在北京时间（ ）
A．7：20以前 B．7：20—7：39 C．7：40—8：00 D．8：00以后
答案：A
解析：温州位于我国东部沿海地区，经度为120 E左右，与北京时间基本相同。该日温州昼长为13小时44分，根据日出时间=12—昼长/2，日落时间=12+昼长/2，可以推算出温州日出时间为5：08，日落时间为18：52。由题干可知，珠峰与温州同纬度，昼长相同，经度为87 E，因此珠峰的地方时比温州晚2小时12分，与温州同海拔地区的昼长应为13小时44分，日出北京时间为7：20，但是珠峰峰顶海拔高，所谓站得高看得远，在太阳尚未上升到地平线之前，珠峰上就可以看到太阳，因此日出时间早于7：20，故选A。
经典回顾
（浙江·高三）图一为某飞机在甲、乙、丙间沿地球大圆周飞行轨迹示意图。图二为飞机飞到乙地时，其垂直下方所示的经线、纬线和晨昏线位置关系图，此时丙地地方时为17点。完成下面小题。
1．若飞机匀速、等高飞行，则在甲-乙-丙间单位时间内飞过的纬度差（ ）
A．持续变大 B．先变大，后变小
C．持续变小 D．先变小，后变大
2．当日，甲地日出的地方时为（ ）
A．5点 B．6点 C．7点 D．8点
答案：D C
解析：1．读图可知，飞机在甲-乙-丙间沿大圆周（最短航线）飞行时，是先向东北飞，再向正东飞，后向东南飞。在由甲飞向乙时，随着纬度的升高，飞行方向越接近与纬线平行，所以，单位时间内飞过的纬度差变小；在乙点时达到最小；则飞机由乙地飞向丙地时，飞过的纬度差变大，D正确。
2．由题干可知，此时丙地的地方时为17点，则乙地为12点，则乙地所在的经线为昼半球的中央经线；由图2可知，乙地为晨昏线与纬线相切的切点，而且“飞机在甲、乙、丙间沿地球的大圆周飞行，”可判断甲、乙、丙为晨昏线，则甲丙所在的纬线为昼弧，甲丙之间经度相差150°，则可以推出甲、丙的昼长为10小时，根据公式“日出=12-昼长/2”可以计算出甲地日出的地方时为7点，C正确。
下图是冬至日四地纬线昼弧、夜弧分布状况。
1、四地中位于南半球的是( )
A．甲、乙 B．乙、丙 C．丙、丁 D．甲、丁
2、图中乙和丁的周长相等，则( )
A．日期相反 B．雨季时间相反
C．日出、日落时间相反 D．昼夜长短相反
3、下列关于四地的叙述，正确的是( )
A．甲是南极圈 B．丁可能是赤道 C．丁不可能是赤道 D．甲是回归线
讲练结合
解析：第1题，冬至日南半球白昼达到一年中的最小值，南极圈及其以南地区出现极夜现象。答案：B
第2题，乙、丁两地，乙地的昼与丁的夜相等，很显然是不同半球的同一纬度值。因不知经度和纬度，无法确定具体地理位置，也确定气候类型。答案：D
第3题，冬至日甲地出现极夜现象，位于南极圈或以南地区。丁昼短夜长，位于南半球。答案：C