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第一节 地球的自转
第一章《地球的运动》
课程标准
结合实例,说明地球运动的地理意义。
学习目标
1. 能够说出地球自转方向、周期及角速度、线速度的变化。
2. 理解地表水平运动物体运动方向的偏转规律。
3. 学会分析昼夜更替和时差产生的原因。
4. 掌握地方时、区时及日期的推算方法。
导入新课
2011年11月一个晴朗无月的夜晚,在中国科学院国家天文台兴隆观测站,拍摄团队将相机对准北极星附近的星空并固定好,通过长6小时的曝光,得到一张绚丽的星轨照片。
思考:为什么这些恒星在天空中看起来都围绕北极星附近作圆周运动
这与地球自转关系密切。
一、地球自转
1、定义:
地球自西向东绕地轴不停地旋转,叫做地球自转。
地轴指向:
北端始终指向北极星
北极星仰角度=观察者所在纬度(北半球)
一、地球自转的基本特点
N
S
侧视
自西向东
北极俯视
逆时针
南极俯视
顺时针
自西向东(北逆南顺)
2、方向:
一、地球自转的基本特点
3、周期:
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
恒星
道
地
球
公
转
轨
恒星日
太阳日
太阳
A
E1
E2
A
E3
A
周期 恒星日 太阳日
参考物
自转角度
时间
意义
遥远的恒星
23时56分4秒
太阳
360°
自转的真正周期
昼夜交替的周期
24小时
360°59′
一、地球自转的基本特点
4、速度:
a.角速度:
作圆周运动的物体单位时间转过的角度
b.线速度:
作圆周运动的物体单位时间转过的弧长
ω=360 /T
v=2πR/T
思考:
归纳各地线速度和角速度随纬度变化的一般规律?
南北极点的角速度和线速度是多少
一、地球自转的基本特点
4、速度:
a.角速度:
① 极点的角速度为0
② 除极点为外,地球上任何地方的角速度都相同,为15°/h
一、地球自转的基本特点
4、速度:
b.线速度:
① 纬度越高,自转的线速度越小,极点的线速度为0
② 60°纬线的线速度约为赤道的一半
③ 同一纬度,海拔越高,线速度越大
①“坐地日行八万里”是指哪里?其线速度?
②哪个纬度的线速度是赤道的一半?
(赤道)
(南北纬60°)
某地的线速度=1670cosφ
(φ为当地纬度)
一、地球自转的基本特点
4、速度:
b.线速度:
一、地球自转的基本特点
纬度 线速度/(千米/时)
0°
30°
45°
60°
90°
1670km/h
1447km/h
1180km/h
837km/h
0
一、地球自转的基本特点
【拓展】线速度大小的应用
(1)判断南北半球
(2)判断纬度带
由北向南、线速度越来越大的为北半球;
越来越小的为南半球。
0 — 837km/h 高纬度
837 — 1447km/h 中纬度
1447 — 1670km/h 低纬度
一、地球自转的基本特点
【拓展】线速度大小的应用
(3)判断地势高低
地球自转等线速度凸向低处:线速度比同纬度其他地区大
地势较高(可能为山地、高原等)
地球自转等线速度凸向高处:线速度比同纬度其他地区小
地势较低(可能为谷地、盆地)
一、地球自转的基本特点
活动
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。
一、地球自转的基本特点
活动
1.火箭残骸坠落在发射点以东的原因是什么?从安全性方面考虑,文昌发射基地有何地理位置优势?
地球自西向东自转,顺地球自转方向发射火箭,会有一个该纬度上的线速度,利于火箭的成功发射。加上火箭自身的速度,故坠落的火箭残骸会落在发射点以东。
文昌以东为广阔的海域,朝向大海发射,安全性较高。
一、地球自转的基本特点
活动
2.与酒泉、西昌、太原等较高纬度的发射基地相比,从文昌基地发射运载火箭,同型号火箭的推力会增加10%左右。分析造成这一现象的原因。
文昌发射基地纬度低,自转线速度大,火箭发射时初速度更大。
一、地球自转的基本特点
【拓展】我国航天发射基地的建设
(1)我国主要的卫星发射中心
甘肃酒泉、山西太原、四川西昌、海南文昌
一、地球自转的基本特点
【拓展】我国航天发射基地的建设
(2)航天基地的选址条件:(气象、地形、纬度、交通、安全)
晴天多,风小,地形平坦开阔,有利于对航天器进行跟踪监测;
纬度低,海拔高,地球自转线速度大,可以节省燃料和成本;
大陆内部人迹罕至的山区、沙漠地区或海上,人烟稀少,隐蔽性强,安全性高;
交通便利,有利于大型航天装备的运输。
地球自转的基本特点 旋转中心
方向
周期
速度
地轴
自西向东,北逆南顺
太阳日:24h,昼夜交替的周期
恒星日:23h56m4s,自转的真正周期
角速度:除极点外,任何地点的角速度都相等
线速度:由赤道向两极递减
课堂小结
随堂演练
1.下列关于地球自转方向的图示,正确的是 ( )
B
随堂演练
2.不考虑自转速度的变化,6月29日21时,在中国的某个天文台观测大熊星恒星时,将天文望远镜对准该恒星,若望远镜不做任何变动,则6月30日再次观测到该恒星的时间是( )
A.21时 B.21时3分56秒
C.20时3分56秒 D.20时56分4秒
D
随堂演练
读图,完成3~4题。
3.图中四地的自转线速度( )
A.甲>乙>丙>丁 B.乙>丙>甲>丁
C.丙>乙>甲>丁 D.丁>丙>乙>甲
4.图中四地的自转角速度( )
A.甲>乙>丙>丁 B.乙>丙>甲>丁
C.丙>乙>甲>丁 D.丁=丙=乙=甲
D
A
随堂演练
地球同步卫星即地球同步轨道卫星,又称对地静止卫星,是运行在地球同步轨道上的人造卫星,距离地球的高度约为36000 km,卫星的运行方向与地球自转方向相同。根据上述材料完成5~6题。
5.下列发射场中最有利于卫星发射的是( )
A.拜科努尔(46°N) B.肯尼迪(28°N)
C.酒泉(40°N) D.库鲁(5°N)
D
赤
道
卫
星
M
α
随堂演练
地球同步卫星即地球同步轨道卫星,又称对地静止卫星,是运行在地球同步轨道上的人造卫星,距离地球的高度约为36000 km,卫星的运行方向与地球自转方向相同。根据上述材料完成5~6题。
6.地球同步卫星的绕地公转速度与地面对应点
的自转速度比较,它们( )
A.角速度和线速度都相同 B.角速度和线速度都不同
C.角速度相同,线速度不同 D.角速度不同,线速度相同
赤
道
卫
星
M
α
C
随堂演练
下图为地球自转等线速度示意图,R、T在同一纬线上。据此完成7~9题。
7.造成图示区域相邻等线速度南北差异的主要因素是( )
A.地形 B.经度
C.纬度 D.海拔
8.R、T两地线速度出现显著差异,关键在于( )
A.海陆位置 B.人类活动
C.地球公转 D.海拔高低
9.T地所在实线最可能是( )
A.山脉 B.海沟
C.平原 D.盆地
C
D
A