北京时间2023年5月10日21:22搭载天舟六号货运飞船的
长征七号运载火箭,在中国文昌航天发射场点火发射升空。
课前思考
①我国有酒泉、太原、西昌、文昌四大航天发射中心。为什么选择在文昌发射天舟六号货运飞船?
②火箭升空后为什么往东转向?
这些问题与地球自转关系密切。
第一节 地球的自转
第一章《地球的运动》
北极星
地轴 E-axis
1、定义:地球自西向东绕地轴的旋转运动
(地轴北端始终指向北极星附近)
一、地球自转的基本特点——方向
北极星
地 轴 E-axis
自西向东
北半球俯视图
逆时针旋转
南半球俯视图
顺时针旋转
S
N
2、方向:
①从北极上空看呈逆时针方向旋转
②从南极上空看呈顺时针方向旋转
口诀:N逆S顺
北极星 Polaris
在地球上的人们感觉不到地球的自转,在北半球观察,恒星似乎围绕北极星附近的某点(地轴北端指向的星空位置)作圆周运动
北半球纬度越高,北极星相对地平线的高度越高
北极星 Polaris
地平线
北极星高度角
下图是一位天文摄影爱好者在某地用连续曝光拍摄的北极星空照片,据此回答下题。
1.如果照片中北极星的观察仰角为45°,那么拍摄的地点一定在(???)
A.热带 B.寒带 C.北温带 D.南温带
2.通过观察,发现北极星周围各恒星的运动状况是(???)
A.静止不动 B.自西向东不停移动
C.绕北极星顺时针转动 D.绕北极星逆时针转动
C
D
地 球 自 转 一 周 需 要 多 久 ?
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判断以下三位同学观点的正误。
小明同学:24小时
小华同学:23小时56分4秒
小峰同学:两个时间都对,二者是约等于的关系
一、地球自转的基本特点——周期
恒星
恒星日
太阳日
太阳
A
E1
E2
A
E3
A
地球自西向东自转,自转一周的时间是1日
选定的参照物不同,1日的时间长度略有差别,名称也不同
遥远的恒星
23时56分4秒
太阳
360°
自转的真正周期
昼夜更替的周期
24小时
360°59′
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}周期
恒星日
太阳日
参考物
自转角度
时间
意义
思考问题:
天文爱好者小明某日晚上20:00用天文望远镜观测到了26光年外的织女星,若观察设备不动,小明第二天几点能再次在天空同一位置观测到织女星?
答案:19点56分4秒
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“圆周运动”
O
γ
A
B
角速度
线速度
地球自转过程中,表面的点在做圆周运动。
如何描述圆周运动的物体的速度?
N
S
计算赤道上线速度是多少呢?
北纬60°地球自转线速度呢?
它们有什么关系?
角速度:作圆周运动的物体单位时间内转过的角度。
=
360°
恒星日
=
360°
23时56分4秒
360°
24时
15 °
小时
≈
旋转一周的角度
自转的周期
=
=
=
1°
4分钟
全球相等,皆约为15 °/每小时,极点为零。
地球自转角速度
地球自转的角速度约为15°/每时
地球表面除南北两极点外,任何地点的自转角速度都相等。
一、地球自转的基本特点——速度
线速度:作圆周运动的物体单位时间内转过的弧长。
由于不同纬度的纬线圈长度不同,因此不同纬度地区的自转线速度有差异。
纬度
0°
30°
45°
60°
90°
线速度(km/h)
1667
1444
1179
864
0
思考:同一纬度,随着海拔的上升,线速度如何变化?
一、地球自转的基本特点——速度
地势越高,线速度越大
2、下图是地球表面自转线速度等值线分布图。读图回答(1)(2)题。
(1)图示区域大部分位于( )
A、北半球中纬度 B、北半球低纬度
C、南半球中纬度 D、南半球低纬度
(2)图中a、b两点纬度相同,但地球自转的线速度明显不同,原因是 ( )
A、a点地势高,自转线速度大
B、b点地势低,自转线速度大
C、a点地势低,自转线速度大
D、b点地势高,自转线速度大
解析:第3题,南北纬60°处的自转线速度为837千米/小时,读图可知,图示区域的纬度略小于60°,且纬度自北向南减小。第4题,在纬度相同的情况下,海拔越高,地球自转线速度越大。
A
A
习题链接
课后练习:
学以致用
阅读材料,回答以下问题。
运载火箭要把航天器送到预定轨道,必须把其飞行速度提升到7.9km/s的第一宇宙速度(环绕速度)。受地球自转的影响,未发射的航天器就有一定的初速度,其大小受纬度和海拔影响。通常来说,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。火箭残骸一般坠落在发射点以东1000千米的范围内。
1.说明火箭升空后往东转向的好处。
2.说出与酒泉相比,文昌航天发射场的区位优势。
借用地球自西向东自转的惯性,减少燃料和推力,降低发射成本;残骸落在海上,安全又不用回收。
纬度更低,发射成本低;东面临海,更安全,成本更低。
同步卫星的公转角速度与地面对应点的角速度相同,线速度和半径大于地面的对应点。
地球赤道同步卫星,其公转角速度、线速度、公转半径与地球对应点的关系如何?
知识拓展:
航天选址的区位条件
纬度
气象
交通
地形
科技
安全
气候干旱,降水少
晴天多,风速小
纬度低,自转线速度大,
可节约燃料
交通便利,有利于大型
设备运输
地形平坦开阔,地质
结构稳定
科技水平高,人才丰富
建于山区、沙漠
世界航天发射中心多建在纬度较低地区
下图为某地(纬度α)北极星的仰角是β。甲、乙两地的夜晚北极星的仰角分别为65°、25°,甲、乙两地经度分别为120°E、58°W。据图,完成下面小题。
?1.甲、乙两地(???)
A.甲地位于中纬度地区
B.乙地位于北温带地区
C.甲地比乙地的自转周期长
D.甲地比乙地自转线速度大
2.甲、乙两地(???)
A.甲位于乙地西北方向
B.甲位于乙地东南方向
C.甲地距离北极点约为2750千米
D.乙地距离赤道约为10000千米
例题简析
B
C
二、地球自转的地理意义
崇明岛(沉积岛)位于长江入海口南岸还是北岸?说明什么?
1.使水平运动物体发生偏移
案例
位于长江河口附近的崇明岛最终与北岸相连
河流沿岸人类活动的选址受地转偏向力的影响,北半球河流冲蚀右岸,在左岸淤积,故港口、防洪堤坝一般建于右岸,
聚落、挖沙场地宜选在左岸。
二、地球自转的地理意义——地转偏向力
1.定义: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位置的力。
2.规律:北半球向右偏,南半球向左偏,赤道无偏转
3.特点:(1)与物体运动方向始终垂直
(2)只改变物体运动方向,不改变物体运动速度
(3)随速度和纬度增大而加大偏转
地转偏向力方向
物体原水平运动方向
偏转后物体的运动方向
二、地球自转的地理意义——地转偏向力
4.影响:
①造成河流的不对称性。——港口码头的选址,河流沙中淘金
②改变风向与大气环流。
③导致洋流的偏向。
港口
河流
N
西岸
堆积岸
:凸岸
东岸
侵蚀岸
:凹岸
①甲岸 ②乙岸 ③丙岸 ④丁岸
A.①② B.③④ C.②③ D.①④
练习
c
1.图中小岛因泥沙不断淤积而扩展,按一般规律,最终将与河流的哪一岸相连 ( )
下图是某条河流的剖面图,一般面对河流下游,左手方视为左岸,右手方视为右岸。
该河流一定位于( )
A.北半球 B.赤道上
C.南半球 D.回归线上
A
太
阳
光
线
②地球自转
①地球本身不发光,不透明
昼夜交替(24h)
1太阳日
昼夜现象
二、地球自转的地理意义——昼夜交替
昼
半球
夜
半球
晨线
昏线
夜半球
昼半球
晨线、昏线的判读
晨线、昏线的判读
1、自转法:顺着地球自转方向
2、找出晨昏线,根据地球自转的方向进行判读
①晨线以东为昼半球,以西为夜半球;
昏线以西为昼半球,以东为夜半球
②夜半球东侧为晨线,西侧为昏线
昼半球东侧为昏线,西侧为晨线
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
【拓展】晨昏线的应用
(1)判断晨昏线
晨线
昏线
O
A
B
晨线
昏线
晨线
昏线
晨线
1.晨昏线平分地球,是过地球球心的大圆
2.晨昏线所在平面始终与太阳光线垂直
3.晨昏线永远平分赤道
4.晨昏线以15 °/小时的速度自东向西移动
5.春、秋分时,晨昏线在与经线圈重合,二至日时,晨昏线与极圈相切。
6.赤道与晨线的交点一定是当地6时,与昏线的交点一定是当地的18时。
【拓展】晨昏线的应用
(2)晨昏线特点
读图南半球日照图(阴影部分为夜半球),完成下面小题。
1.此时,地方时为0:00的经线是( ) A.85°E经线 B.105°W经线
C.135°W经线 D.125°E经线 2.图中( ) A.DE是晨线
B.H点线速度比B点线速度小 C.E点即将进入夜半球
D.A点在夜半球
C
A
地球上有昼夜交替现象,说明地球上各个地方所处的实际时间有差异。
地球自西向东自转,在同一纬度地区,
东边的地点比西边的地点先看到日出,
这样时间就有了早晚之分。
二、地球自转的地理意义——产生时差
3
地方时
因经度不同而出现的不同时刻,称为地方时。
同一条经线上地方时相等。
同一条纬线上,东早西晚,东边数值大(9点比7点早)
计算——东加西减
经度每隔15°,地方时相差1小时;
经度每隔1°,地方时相差4分钟。
180?
0?
90?E
90?W
190?×4分钟=760分钟=12:40
12:00-12:40=-0:40
24-0:40=前1天23:40
计算结果 ≧24 怎么办?
计算结果 < 0 怎么办?
日期加上1天,时间减去24小时
日期减去1天,时间加上24小时
步骤:一定时,二定向,三定差,四定值
3
练一练
已知45°E地方时为9月8日12:00,则:145°W地方时为_________
9月7日23:40
已知120°E地方时为8月8日12:00,则:
60°E的地方时为_________
32°W的地方时为_________
已知120°W地方时为8月8日12:00,则:
75°E的地方时为_______________
8:00
1:52
8月9日1:00
3
练一练
3
特殊经线地方时
6:00
18:00
6:00
N
0:00
12:00
12:00
24:00
12:00
①平分昼半球的经线地方时为
②平分夜半球的经线地方时为
③晨昏线与纬圈的切点地方时为
12:00
0:00或24:00
12:00或0:00
晨昏线永远平分赤道。
晨线与赤道的交点所在经线的地方时为6点。
昏线与赤道交点所在经线地方时为18点。
计算:中国最西端与最东端的时差是多少____________?
4小时8分钟
计算:中国最东端早晨6时,最西端的地方时是多少____________?
1时52分
为什么此时我们的钟表无论东西南北一律显示北京时间5:00?
73°E
135°E
3
时区与区时
——为了便于使用,全球划分为24个时区。时区即在一定范围内统一使用一个时间。
全球分为___个时区。中时区以 ????? 经线为中央经线,向东西各跨 ????.????? ;东西十二区以 ????????????? 经线为中央经线。由中时区向东为东时区,向西为西时区,每个时区跨经度______。
?
24
15°
地球自转的方向
(1)时区的划分
①时区的划分
某时区中央经线=该时区数×15°(E/W)
(东西经根据所在时区确定)
例如:北京位于116?E,属于哪个时区,使用的区时是什么?
答:北京属于东八区,以东八区的中央经线120?E的地方时为区时。
②如何求某一经度所在的时区?
60°E,152°E,98°W
某地所在时区=该地经度 ÷ 15?
余数<7.5?,商 即为时区数
余数>7.5?,商+1 即为时区数
地球自转的方向
(2)区时计算
各时区以本时区中央经线的地方时作为本区的统一时间,又称标准时。
东西十二区
西十一区
西十区
西九区
西八区
西七区
西六区
西五区
西四区
西三区
西二区
西一区
中时区
东一区
东二区
东三区
东四区
东五区
东六区
东七区
东八区
东九区
东十区
东十一区
东西十二区
西时区
东时区
180°
90°E
7.5°E
7.5°W
0°
90°W
180°
东经度
西经度
相邻时区间的时差为1小时。每往东1时区,区时早1小时(即加1小时);每往西1时区,区时晚1小时(即减1小时)
地球自转的方向
(2)区时计算
(1)求时区差(同减异加)
①若两地同为东时区或西时区,时区差为大数值减小数值
②若一地在东时区一地在西时区,则两地时区差为两时区数相加
(2)求区时(东加西减)
若在已知地的东边用+;在已知地的西边用减-
所求地的区时 = 已知地的区时 + 时区差×1小时
练一练
1.求东八区和西四区的时区差
东八区和西四区的时区差 = 8 + 4 = 12
2.计算区时:西六区区时为10点,求东一区、西九区区时?
东一区区时=西六区10∶00 +(6+1)小时 = 17∶00
西九区区时=西六区10∶00 - (9-6)小时 = 7∶00
步骤:一定时,二定向,三定差,四定值
北京时间和北京地方时
东八区
东九区
东七区
东六区
东五区
北京时间:
东八区区时(120?E的地方时),是我国各地统一采用的时间。
北京地方时:
北京所在的116?E经线上的时间,比北京时间晚16分钟。
美国的标准时间
美国本土由东到西包括西五区至西八区4个时区。这4个时区分别采用本时区的区时作为标准时间,自东向西依次称为东部时间、中部时间、山地时间和太平洋时间。
练一练
贾先生出国旅游随身带了一部全球通手机,但未改手机上的日期和时间,仍显示的是北京时间。据此回答1~2题。
1.贾先生游览到太平洋一小岛时,当地报时为正午12时,而手机上的时间为6时40分。该岛的经度为( )
A.160°E B.40°E C.160°W D.80°W
2.该地所在的时区为( )
A.东十一区 B.东三区
C.西十一区 D.西五区
C
C
3
日界线
1.自然日界线:地方时为0时或24时所在经线,经度位置每时每刻都在改变,但地方时永远0时或24时(钟点固定,经度变化)
提醒:0时所在经线≠本初子午线(0°经线)
2.人为日界线:又称国际日期变更线,即180°经线。经度不变,但其钟点随地球的自传而不断改变(经度固定,钟点变化)
国际日期变更线
跨过180?经线的国家拥有两个日期,给行政管理和人民生活带来了诸多不便。为了确保180?经线上同一地区和岛屿的地方日期相同,因此日期变更线并不完全与180?经线重合,而是有几处调整,成为一条不规则的折线。
基里巴斯
N
0°
180°
90°E
90°W
120°E [12:00]
60°W [0:00]
180°
人为[固定]日界线
自然[变动]日界线
9月7日
9月8日
日期范围判断
新的一天范围:
0时经线向东到180?经线
0时(半夜)
(自然日界线)
180°
(人为日界线)
7月10日
7月9日
7月9日
日期 +1
日期 -1
新的一天范围:0时经线向东到180?经线
“一天24小时”是某地所经历的时间,日期范围是不同的空间
当180°与0时重合时,全球会处于同一日期
当0°与0时重合时,全球会平分为两个日期
练一练
1.当北京时间为2021年2月5日8点时,全球处于2021年2月4日的范围占几分之几______________
二分之一
北京时间为2月5日8:00,则120°E的地方时为8:00
那么0点时所在的经线为0度经线;所以2月4日所占的范围为二分之一
①当0°与0时重合时,全球会平分为两个日期
2.2008年8月8日20时,第二十九届夏季奥林匹克运动会开幕式在北京国家体育场隆重举行。此刻,180?经线的地方时为________
0时
②当180°与0时重合时,全球会处于同一日期
北京时间2017年5月14日上午
10时,“一带一路”国际合作高
峰论坛在北京开幕,习近平主席
发表重要演讲,5月15日17时论坛
进入闭幕环节。下图为“21世纪
海上丝绸之路重要港口示意图”。
据此完成3~4题。
3.威尼斯的观众若要观看闭幕式直播,至少应在当地时间几点以前( )
A.10:00 B.12:00 C.14:00 D.16:00
4.论坛开幕时属于5月13日的地区范围约占全球的( )
A.1/12 B.5/12 C.7/12 D.11/12
A
B
课堂检测