高一地理地球自转

1地球自转地球自转2一、地球自转一、地球自转1.运动轴心及轨道运动轴心及轨道(1)轨道为赤道轨道为赤道(2)绕地轴旋转，地轴北端始终指向北极星绕地轴旋转，地轴北端始终指向北极星附近，并与公转轨道面成附近，并与公转轨道面成6634夹角。夹角。2.方向方向 自西向东，从北极上空看呈逆时针，自西向东，从北极上空看呈逆时针，从南极上空看呈顺时针。如下图所示：从南极上空看呈顺时针。如下图所示：33.周期周期(1)恒星日恒星日，自转，自转360，23时时56分分4秒，秒，是真正周期。是真正周期。(2)太阳日太阳日，自转，自转36059，24小时，是小时，是昼夜交替周期。昼夜交替周期。(3)交通工具上乘客所经历的昼夜时间长交通工具上乘客所经历的昼夜时间长短问题短问题原理：原理：当火车、飞机或轮船等交通工具当火车、飞机或轮船等交通工具以一定的速度以一定的速度V(时时)运动时，乘客经历昼运动时，乘客经历昼夜时间夜时间T为：当运动方向向东时，则为：当运动方向向东时，则T=360(15+V)；当运动方向向西时，则；当运动方向向西时，则T=360(15-V)。4(4)图解恒星日和太阳日图解恒星日和太阳日如下左图所示，当地球如下左图所示，当地球位于位于E1位置时，地球上的位置时，地球上的P点点刚好正对着太阳刚好正对着太阳S和天空中的和天空中的某一颗恒星，随着地球的自某一颗恒星，随着地球的自转，地球刚好自转一周后转，地球刚好自转一周后(360)到达到达E2，P点又正对着点又正对着那颗恒星了，从那颗恒星了，从E1到到E2的时的时间间隔就是一个恒星日间间隔就是一个恒星日(图中图中A所代表的时段所代表的时段)；5但由于地球在自转的同时还在作绕日公转运但由于地球在自转的同时还在作绕日公转运动，在它自转一周的过程中，它在公转轨道上向动，在它自转一周的过程中，它在公转轨道上向东移动了约东移动了约1，因此，因此P点并不正对太阳，需要再点并不正对太阳，需要再继续自转约继续自转约1，P点才能正对太阳，这一过程约点才能正对太阳，这一过程约需需3分分56秒，图中的秒，图中的B表示一个太阳日。表示一个太阳日。6据此，观察到同一颗恒星位于天空同一位据此，观察到同一颗恒星位于天空同一位置的时刻，每天都要比前一天提早置的时刻，每天都要比前一天提早3分分56秒秒(约约4分钟分钟)，或者说每天同一时刻，或者说每天同一时刻(如北京时间如北京时间21点点)观察这颗恒星，它在天空的位置都要比前一天观察这颗恒星，它在天空的位置都要比前一天西移西移59(约约1)的角距的角距(如上右图所示如上右图所示)。4.速度速度(1)角速度：角速度：除极点为除极点为0外，其他各点均为外，其他各点均为15/小时。小时。(2)线速度：赤道线速度最大线速度：赤道线速度最大(约为约为1670km/h)，向高纬递减，两极为零。纬度为，向高纬递减，两极为零。纬度为的某地其线速度约为的某地其线速度约为1670km/hcos。7 地球自转线速度的计算与应用地球自转线速度的计算与应用1.求地球上任意一点求地球上任意一点A线速度线速度VV=周长周期周长周期=2r/24小时，如下左图小时，如下左图所示。所示。8OA=R,rOA=cos，rR=cos，r=Rcos，V=2r24=2Rcos24由此可推出赤道、南北纬由此可推出赤道、南北纬30、南北纬、南北纬60纬线上的自转线速度分别为纬线上的自转线速度分别为(如上右图所如上右图所示示)：V(0)=2Rcos024=1670千米小时千米小时V(30N)=2Rcos3024=1447千米千米小时小时V(60N)=2Rcos6024=837千米小千米小时时92.线速度等值线线速度等值线如果地球是正圆球，并且表面是光滑平如果地球是正圆球，并且表面是光滑平坦的，那么同纬度的各地表面的线速度都相坦的，那么同纬度的各地表面的线速度都相等，地表线速度等值线完全与纬线平行。但等，地表线速度等值线完全与纬线平行。但地球表面并非如此，有高低起伏，所以同纬地球表面并非如此，有高低起伏，所以同纬度的各地表面的线速度并不都相等，海拔越度的各地表面的线速度并不都相等，海拔越高，线速度越大。那么，地表线速度等值线高，线速度越大。那么，地表线速度等值线并不完全与纬线平行，而是随地形起伏发生并不完全与纬线平行，而是随地形起伏发生弯曲，在高山、高原地带线速度等值线向高弯曲，在高山、高原地带线速度等值线向高纬度方向弯曲纬度方向弯曲(凸出凸出)，在山谷、盆地向低纬，在山谷、盆地向低纬度方向弯曲度方向弯曲(凸出凸出)。10如下左图所示如下左图所示,位于北半球同一纬线上的位于北半球同一纬线上的A、B两点，两点，A地线速度大于地线速度大于B地，因为地，因为A位位于山脊，于山脊，B位于山谷。同样的道理，航行在位于山谷。同样的道理，航行在海洋中的船只，桅杆随地球自转的线速度比海洋中的船只，桅杆随地球自转的线速度比甲板大。甲板大。113.地球同步卫星的运动速度：地球同步卫星的运动速度：如上右图所如上右图所示，位于赤道某地示，位于赤道某地P，轨道高度为，轨道高度为h的同步卫的同步卫星星M的角速度与的角速度与P地相等地相等(15/时时)，线速度大，线速度大于于P地，地，M的线速度的线速度=2(R+h)/24小时。小时。4.由于地球的自转，极地轨道卫星的轨道由于地球的自转，极地轨道卫星的轨道在地面上的投影在地面上的投影(轨迹轨迹)是向西移动的。是向西移动的。下图是下图是“神舟七号神舟七号”的轨迹图，每的轨迹图，每90分钟绕地球一分钟绕地球一圈，可以计算出在赤道上相邻两条轨迹间的圈，可以计算出在赤道上相邻两条轨迹间的经度差为经度差为151.5=22.5。假如某一时刻。假如某一时刻“神舟七号神舟七号”位于东经位于东经120赤道的上空，那赤道的上空，那么绕地球一圈后，它位于东经么绕地球一圈后，它位于东经97.5赤道的上赤道的上空。空。12二、地球自转产生的地理意义二、地球自转产生的地理意义1.昼夜交替昼夜交替(1)产生原因产生原因地球是不透明，不发光，能反射太阳地球是不透明，不发光，能反射太阳光的球体，因此有昼半球和夜半球之分；光的球体，因此有昼半球和夜半球之分；地球不停地自转，因此昼半球、夜半地球不停地自转，因此昼半球、夜半球所处部分不停地变化，就产生了昼夜交替球所处部分不停地变化，就产生了昼夜交替现象。现象。(2)周期：周期：昼夜交替的周期是一个太阳日，昼夜交替的周期是一个太阳日，即即24小时。小时。13(3)晨昏线晨昏线(圈圈)：昼半球和夜半球的分界昼半球和夜半球的分界线。按地球自转方向经过晨昏线进入昼半球线。按地球自转方向经过晨昏线进入昼半球的是晨线，按地球自转方向经过晨昏线进入的是晨线，按地球自转方向经过晨昏线进入夜半球的是昏线。如图：夜半球的是昏线。如图：14在晨昏线上各地，太阳高度为在晨昏线上各地，太阳高度为0；太阳直射光线与晨昏线成太阳直射光线与晨昏线成90角；角；直射点直射点A的纬度与晨昏线和最小纬线的纬度与晨昏线和最小纬线圈切点圈切点B的纬度之和等于的纬度之和等于90。如：当太阳直射在如：当太阳直射在20S时，切点时，切点B的的纬度为纬度为70N或或70S。152.地方时地方时地球自西向东自转，不同的经线有不同地球自西向东自转，不同的经线有不同的时刻，这就产生了地方时，同一条经线上的时刻，这就产生了地方时，同一条经线上的地方时相同。经度每隔的地方时相同。经度每隔15，地方时相差，地方时相差1小时；经度每隔小时；经度每隔1，地方时相差，地方时相差4分钟。分钟。为使用方便，全球共分为为使用方便，全球共分为24个时区，每个时个时区，每个时区跨经度区跨经度15，全世界所用的同一时间是世，全世界所用的同一时间是世界时界时(0度经线的地方时度经线的地方时)，相邻时区时间差，相邻时区时间差1小时。小时。16 时区与日界线时区与日界线1.时区和区时时区和区时(1)时区的划分：时区的划分：全球划分为全球划分为24个时区，个时区，每个时区占经度每个时区占经度15，每个时区内使用相同，每个时区内使用相同的时刻，不同的时区有不同的时刻。全球有的时刻，不同的时区有不同的时刻。全球有24个区时个区时(标准时标准时)。17(2)时区的名称和分布：时区的名称和分布：0经线所在的经线所在的时区时区(东经东经7.5与西经与西经7.5之间之间)叫中时区叫中时区(或零时区或零时区)，由此向东，经度每隔，由此向东，经度每隔 15，依次为东一区，东二区，依次为东一区，东二区，东十二区；东十二区；向西，经度每隔向西，经度每隔15，依次为西一区，西，依次为西一区，西二区，二区，西十二区。东十二区和西十二西十二区。东十二区和西十二区各占经度区各占经度7.5组成东西十二区，它们之组成东西十二区，它们之间的区时相同而日期不同。如下图：间的区时相同而日期不同。如下图：18(3)中央经线和时区界线：中央经线和时区界线：0经线是中经线是中时区的中央经线，其他各时区的中央经线的时区的中央经线，其他各时区的中央经线的度数是度数是15的整数倍，即的整数倍，即15乘以该时区的乘以该时区的编号数。例如东八区的中央经线是编号数。例如东八区的中央经线是120E(158120)。(4)时区和区时的区分：时区和区时的区分：各时区以本时区各时区以本时区中央经线的地方时刻，作为全区各地统一使中央经线的地方时刻，作为全区各地统一使用的时刻，这种适用于同一时区的时刻，称用的时刻，这种适用于同一时区的时刻，称为区时。为区时。19区时和时区的含义是不同的，区时是时间区时和时区的含义是不同的，区时是时间概念，时区是空间概念。区时和时区是有联系概念，时区是空间概念。区时和时区是有联系的，两地相差几个时区，区时就相差几个小时。的，两地相差几个时区，区时就相差几个小时。也就是说，两个时区之间有几条时区界线，它也就是说，两个时区之间有几条时区界线，它们之间的区时就相差几个小时。较东的时区，们之间的区时就相差几个小时。较东的时区，它的区时较早。它的区时较早。(5)时区和区时的计算：时区和区时的计算：求时区：求时区：(某地的经度某地的经度+7.5)15所得所得的整数商即为该地所在的时区，或某地经度的整数商即为该地所在的时区，或某地经度15所得的商若余数大于所得的商若余数大于7.5，商进，商进1，若小，若小于于7.5，商不变，商为该地所在的时区。，商不变，商为该地所在的时区。20求时区差：求时区差：若两地都在同一侧时若两地都在同一侧时区，即同为东时区或西时区，则时区序区，即同为东时区或西时区，则时区序号相减，所得的差即为时区差；若两地号相减，所得的差即为时区差；若两地不在同一侧时区，即一地为东时区，另不在同一侧时区，即一地为东时区，另一地为西时区，则时区序号相加，所得一地为西时区，则时区序号相加，所得的和即为时区差。简言之：同侧时区相的和即为时区差。简言之：同侧时区相减，异侧时区相加。减，异侧时区相加。21求区时：求区时：在时差上，两地相差几个时在时差上，两地相差几个时区，区时就相差几个小时。若已知区时的地区，区时就相差几个小时。若已知区时的地点在东，所求地点在西，则用已知区时减去点在东，所求地点在西，则用已知区时减去两地的时区差；若已知区时的地点在西，所两地的时区差；若已知区时的地点在西，所求地点在东，则用已知区时加上两地的时区求地点在东，则用已知区时加上两地的时区差，即东加西减。所以在时刻上，较东的时差，即东加西减。所以在时刻上，较东的时区比较西的时区区时要早，简言之：时刻上区比较西的时区区时要早，简言之：时刻上是东早西晚。是东早西晚。22(6)标准时：标准时：各国统一使用的时间。绝大各国统一使用的时间。绝大部分国家只有一个标准时，多采用这个国家部分国家只有一个标准时，多采用这个国家东部时区的区时，也有采用半区时的国家，东部时区的区时，也有采用半区时的国家，如印度等；少数大国有两个标准时，如美国。如印度等；少数大国有两个标准时，如美国。注意一个国家的任何地区，所使用的时间都注意一个国家的任何地区，所使用的时间都为标准时，除非有特别说明是所在时区的区为标准时，除非有特别说明是所在时区的区时或所在经线的地方时时例外。时或所在经线的地方时时例外。23(7)北京时间：北京时间：我国全国统一使用的时我国全国统一使用的时间，即东八区的区时，东经间，即东八区的区时，东经120度的地方时。度的地方时。注意北京时间不等于北京地方时，在有关注意北京时间不等于北京地方时，在有关日出日落时间的题目中多采用的是地方时。日出日落时间的题目中多采用的是地方时。(8)世界时：世界时：即格林尼治时间，零度经即格林尼治时间，零度经线的地方时。线的地方时。24一架飞机时速为一架飞机时速为835kmh，于当，于当地时间地时间0点时从太平洋上点时从太平洋上(纬度纬度0，经度，经度180)点附近的某岛起飞，向正东超低点附近的某岛起飞，向正东超低空飞行，空飞行，小时后该飞机可见到日出，小时后该飞机可见到日出，见到日出时位于见到日出时位于经线上，该机经线上，该机上乘客经历的昼夜更替周期为上乘客经历的昼夜更替周期为。416小时小时150W25 赤道地区的线速度是赤道地区的线速度是1670kmh，飞，飞机沿赤道以机沿赤道以835kmh的时速向正东飞行，的时速向正东飞行，即每小时向东飞行经度即每小时向东飞行经度7.5，那么飞机上乘，那么飞机上乘客所经历的昼夜更替周期只有客所经历的昼夜更替周期只有24小时的小时的2/3即即16小时，则夜长为小时，则夜长为8小时，因为是小时，因为是0点起飞的，点起飞的，所以所以4小时后日出。飞机小时后日出。飞机4小时向东飞行了小时向东飞行了30，所以位于，所以位于180经线以东经线以东30的的150W上。上。262.地方时地方时地方时的计算要注意以下几点：地方时的计算要注意以下几点：(1)由于地球自西向东自转，同一纬线由于地球自西向东自转，同一纬线上东边地点比西边地点先看到日出，上东边地点比西边地点先看到日出，“东东早西迟早西迟”是计算地方时的关键。是计算地方时的关键。(2)明确地方时与区时的联系，先确定明确地方时与区时的联系，先确定对应点的时区，求出时区差。对应点的时区，求出时区差。27(3)确定某一地点的地方时，该点可能是已确定某一地点的地方时，该点可能是已知的，也可能是图中或题目条件中隐含的知的，也可能是图中或题目条件中隐含的(将昼将昼半球等分的经线，其地方时为正午半球等分的经线，其地方时为正午12点；与其点；与其相对的经线，地方时为相对的经线，地方时为0点或点或24点；赤道上日点；赤道上日出时刻是出时刻是6点，日落时刻是点，日落时刻是18点点)。(4)明确地方时的换算关系：明确地方时的换算关系：1小时小时/15；4分钟分钟/1；4秒秒/1，“东加西减东加西减”。(5)两个时间相加，大于两个时间相加，大于24小时要加一天；小时要加一天；两个时间相减，不够减时，借两个时间相减，不够减时，借24小时，日期相小时，日期相应减一天。应减一天。283.日界线日界线(1)日期的界线有两种：日期的界线有两种：自然界线和人为自然界线和人为界线。自然界线是地方时为界线。自然界线是地方时为24点点(0点点)所在的所在的经线。经线。(2)人为界线是指日界线人为界线是指日界线(国际日期变更国际日期变更线线)：国际上规定，把东西十二区之间的国际上规定，把东西十二区之间的180经线作为国际日期变更线，简称日界经线作为国际日期变更线，简称日界线。日界线的西侧是地球上一天中最早的地线。日界线的西侧是地球上一天中最早的地点，东侧是地球上一天中最晚的地点。自西点，东侧是地球上一天中最晚的地点。自西向东过日界线日期减一天；自东向西过日界向东过日界线日期减一天；自东向西过日界线日期加一天。日界线并不与线日期加一天。日界线并不与180经线完经线完全吻合，它是一条折线。见下图全吻合，它是一条折线。见下图:2930(3)涉及日界线的计算问题要注意：涉及日界线的计算问题要注意：先确定日界线的位置即先确定日界线的位置即180经线。经线。按地球自转方向越过日界线采用按地球自转方向越过日界线采用“东东减西加减西加”的原则。的原则。注意越过日界线计算日期时，要注意注意越过日界线计算日期时，要注意星期的变化，月份的变化星期的变化，月份的变化(大小月差异，平大小月差异，平年与闰年的月份变化年与闰年的月份变化)，年份的变化。，年份的变化。31确定某一日期所占比例的方法：确定某一日期所占比例的方法：A.今天范围的计算，采用的多为地方时。今天范围的计算，采用的多为地方时。如果如果180度经线上的时间为度经线上的时间为T，那么地球上新，那么地球上新的一天范围为的一天范围为T/24，旧的一天范围为，旧的一天范围为(24T)/24。也可以把。也可以把T转化为北京时间转化为北京时间Q，即，即QT4。B.如果使用的是区时，那么新的一天范如果使用的是区时，那么新的一天范围可用时区数表示，时区数为围可用时区数表示，时区数为180度经线的度经线的区时区时T0.5个时区。注意一般情况下没有个时区。注意一般情况下没有24点，它可表示第二天的点，它可表示第二天的0点。点。32(2008广东卷广东卷)下图为某日观测到的同一下图为某日观测到的同一经线上不同纬度的日出时刻经线上不同纬度的日出时刻(东十区区时东十区区时)。此时，东十区区时为此时，东十区区时为12 时。请回答时。请回答(1)(4)题。题。33(1)此时太阳直射点的坐标是此时太阳直射点的坐标是()A.30E,20NB.150E,20S C.30E,20S D.150E,20N 根据题意可知，此时东十区区时为根据题意可知，此时东十区区时为12时，即时，即150E时间为时间为12时，说明此时太阳时，说明此时太阳直射点位于直射点位于150E上；再根据图中所示日上；再根据图中所示日出时间来确定太阳直射点的纬度，读图可出时间来确定太阳直射点的纬度，读图可知，此时甲地日出时间为知，此时甲地日出时间为0时，即甲地至南时，即甲地至南极点范围内出现极昼现象，甲地纬度为极点范围内出现极昼现象，甲地纬度为70S，即太阳直射在，即太阳直射在20S。B34(2)对图中四地地理现象叙述正确的是对图中四地地理现象叙述正确的是()A.丁地地方时丁地地方时12 时日出时日出B.丙地地方时丙地地方时16 时日落时日落C.乙地昼长乙地昼长20 小时小时D.甲地夜长甲地夜长12 小时小时C读图可知，甲地出现极昼，昼长为读图可知，甲地出现极昼，昼长为2424小时，小时，D D项错误；乙地日出时间为项错误；乙地日出时间为2 2时，可计算出日落时，可计算出日落时间为时间为2222时，昼长即为时，昼长即为2020小时，小时，C C项正确；丙项正确；丙地日出时间为地日出时间为4 4时，那么上午和下午各时，那么上午和下午各8 8小时，小时，可计算出日落时间为可计算出日落时间为2020时，时，B B项错误；丁地位项错误；丁地位于赤道，日出时间为当地地方时于赤道，日出时间为当地地方时6 6时，时，A A项错误。项错误。35(3)此时与东十区日期相同的范围占此时与东十区日期相同的范围占全球范围的比例是全球范围的比例是()A.四分之一四分之一 B.二分之一二分之一 C.三分之一三分之一 D.大于二分之一大于二分之一要计算全球不同日期的范围，必须找要计算全球不同日期的范围，必须找到地表两条日界线所在位置，一条即为到地表两条日界线所在位置，一条即为180经线，另一条为经线，另一条为0时所在经线。此时东时所在经线。此时东十区区时即十区区时即150E时间为时间为 12时，可计算出时，可计算出0时所在经线为时所在经线为30W，即与东十区日期相同，即与东十区日期相同的范围为的范围为180向西至向西至30W，该区域占全，该区域占全球范围的比例大于二分之一。球范围的比例大于二分之一。D36(4)对该日的地理状况叙述正确的是对该日的地理状况叙述正确的是()A.地球在公转轨道上运动速度最慢地球在公转轨道上运动速度最慢B.台北处于一年中降水量最多的季节台北处于一年中降水量最多的季节C.西安日出时间大约在西安日出时间大约在 5 时左右时左右D.日本东京的正午太阳高度角比广州的小日本东京的正午太阳高度角比广州的小日本东京的纬度比广州高，离太阳日本东京的纬度比广州高，离太阳直射点远，因此其正午太阳高度角比广州直射点远，因此其正午太阳高度角比广州的小。的小。D373.沿地表水平运动的物体产生偏向沿地表水平运动的物体产生偏向(1)规律：规律：北半球向右偏，南半球向左偏，北半球向右偏，南半球向左偏，赤道上无偏向。赤道上无偏向。(2)意义：意义：对风向、洋流的流向、河流的对风向、洋流的流向、河流的运动都有影响。运动都有影响。38(2009金华十校模拟卷金华十校模拟卷)某同学用实验演示某同学用实验演示作水平运动物体的地转偏向情况：一同学打开作水平运动物体的地转偏向情况：一同学打开伞，抬头面视伞内侧，逆时针转伞，另一同学伞，抬头面视伞内侧，逆时针转伞，另一同学向转动的伞面顶部滴红墨水，并观察红墨水的向转动的伞面顶部滴红墨水，并观察红墨水的流动过程。红墨水在伞面上流动的轨迹为流动过程。红墨水在伞面上流动的轨迹为()A.先偏左后偏右先偏左后偏右B.先偏右后偏左先偏右后偏左C.向右偏转向右偏转D.向左偏转向左偏转解题的关键在于，转伞的同学是逆解题的关键在于，转伞的同学是逆时针转的，但是滴墨水并观察墨水轨迹的时针转的，但是滴墨水并观察墨水轨迹的同学看到的伞却是顺时针转动的，相当于同学看到的伞却是顺时针转动的，相当于在南极上空看地球上运动物体的偏转一样，在南极上空看地球上运动物体的偏转一样，向左偏转。向左偏转。D