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111 必修1 小專題4 地球的自轉及意義1 晝夜交替 一、地球自轉運動的基本規(guī)律 1.中心：地軸 2. 3.周期： 概念 時間 內(nèi)涵 太陽日比恒星日長的原因 恒星日 天空中某一恒星連續(xù)兩次經(jīng)過上中天的時間間隔 23時56分4秒 真正 周期 所選參照物的遠近不同；地球自轉公轉同時同向進行 太陽日 太陽連續(xù)兩次經(jīng)過上中天的時間間隔 24小時 晝夜交替周期 4. 牢記的數(shù)據(jù):赤道 1670千米/小時 60度緯線:837千米/小時 恒星日：需要人為規(guī)定一個參照點——宇宙中的任一顆恒星都可以。地球自轉一周后，因公轉離開原地，E1到E2是地球一天中公轉的弧長，但是，此弧長與地球到恒星的距離之比幾乎為零，地球公轉已被忽略，故三顆恒星對地球而言實為一顆恒星。E1P到E2P地球自轉360，時間為23時56分4秒。恒星日是地球自轉的真正周期。 圖4-2 太陽 太陽日：即地球從E1到E2沒有完成以太陽為參照物的周期運動，至E3P點才再次與太陽重合，就地球自轉而言，旋轉了360 59′，稱一個太陽日周期為24小時。太陽日是生活周期，古人云：日出而作日沒而息。 需要注意的問題：太陽日的理解和飛行中感覺一天長短問題： 當物體和地球沒有相對運動時，隨著地球從日出（或太陽日某個時間）到再次日出的時間為24小時，為一天。 但飛機、車、船運動時，感覺一天長短不同，可以比24小時長或短，如果順著地球自轉方向運動（不一定正東，可以是向東、東南或東北），，感覺一天時間短于24小時，短的時間為飛行途中所跨的經(jīng)線段的時間間隔，但不是飛行時間，如果逆地球自轉方向（正西、西南或西北），感覺一天長于24小時，長的時間為飛行途中所跨的經(jīng)線段的時間間隔。 例題1：一艘輪船從圣弗朗西斯科返回上海，船員們在甲板上觀測前一天正午到后一天正午的時間間隔是 A．一個恒星日 B．一個太陽日 C．比一個恒星日稍短些 D．比一個太陽日稍長些 答案：D 點撥：如果沒有相對運動，地球上觀察連續(xù)兩次正午的時間間隔應為一個太陽日，如果物體順著地球運動方向運動，其連續(xù)兩次觀測正午的時間間隔小于24小時，如果物體逆著地球運動方向運動，其連續(xù)兩次觀測正午的時間間隔大于24小時。 例題2：下圖是地球表面自轉線速度等值線分布圖。讀圖回答（1）～（2）題。 （1）圖示區(qū)域大部分位于： A．北半球中緯度 B．北半球低緯度 C．南半球中緯度 D．南半球低緯度 答案：A 點撥：圖中范圍內(nèi)地球表面自轉線速度大約為赤道處的一半，且自南向北減小，說明位于北半球，即緯度在北緯60度附近。 （2）圖中a、b兩點緯度相同，但地球自轉的線速度明顯不同，原因是： A．a(chǎn)點地勢高，自轉線速度大 B．b點地勢低，自轉線速度大 C．a(chǎn)點地勢低，自轉線速度大 D．b點地勢高，自轉線速度大 答案：A 點撥：地球自轉線速度取決于圓周運動的周長，在緯度相同情況下，海拔高度大，運動周長增大，速度增大。 二、地球自轉的地理意義 1．晝夜交替 （1）產(chǎn)生原因： ①地球是不透明的球體，因此有晝半球和夜半球之分； ②由于地球不停地自轉，因此晝半球、夜半球所處部分不停地變化，就產(chǎn)生了晝夜交替現(xiàn)象。 （2）周期：晝夜交替的周期是一個太陽日，即24小時。 （3）晨昏線（圈）：晝半球和夜半球的分界線。按地球自轉方向經(jīng)過晨昏線進入晝半球的是晨線，按地球自轉方向經(jīng)過晨昏線進入夜半球的是昏線。如圖4-6。 ①在晨昏線上各地，太陽高度為0； ②太陽直射光線與晨昏線成90； ③直射點A與晨昏線和最小緯線圈切點B的緯度之和等于90； 如當太陽直射在20S時，切點B的緯度為70N或70S。 ★晨昏線（圈）的判斷：根據(jù)地球自轉方向，一般規(guī)律是，緯線上的各點，隨著地球的自轉，如果由夜半球進入晝半球，則此分界線為晨線，如果由晝半球進入夜半球，則分界線為昏線。 ★晨昏線的應用： ☆據(jù)晨昏線與經(jīng)緯線圈的關系判斷日期、季節(jié)。 與緯線相切――北極圈內(nèi)極晝時為6月22日；極夜時為12月22日 平分極圈、過極點――為3月21日或9月23日 與經(jīng)線圈重合――一年中只有兩次，即二分日。 ☆晨昏線上的時間信息 晨線與赤道的交點所在經(jīng)線的地方時為6點，昏線與赤道的交點所在經(jīng)線的地方時為18點 ☆利用晨昏線可以判斷地球自轉方向 例1 下圖為西半球側視圖，若西半球和夜半球完全吻合，完成下列要求： （1）此時太陽直射點的地理坐標是 ；此時太陽直射點向南移，則北半球進入 季。 （2）此時晨昏圈的位置是 ，其中 是晨線， 是昏線。 （3）將該圖轉換為晝夜各半的側視圖，標注經(jīng)度。 （4）寫出B點的經(jīng)度，并在新畫的圖上標出其位置。 （5）此時，圖中A點的地方時是 點鐘，C點的晝長是 小時，北京時間是 。 解析 本題把側視圖中常見的晝夜各半情況，轉換為全部顯示夜半球的情況，考核學生對側視圖的閱讀能力。解本題，首先從西半球和夜半球完全吻合得到晨昏線和經(jīng)線完全重合，確定此時太陽直射點的坐標，確定坐標時要注意直射點的坐標既要有緯度（正午太陽高度為90的緯線），又要有經(jīng)度（地方時為12點的經(jīng)線）。晨昏線和經(jīng)線重合的時間是春分日和秋分日，解題時還要根據(jù)太陽直射點南移確定此時的節(jié)氣為北半球的秋分，因此此時北半球進入秋季。從晨昏線與經(jīng)線重合全球各地晝夜長短相等，從晨昏線得到地方時為6點和18點的經(jīng)線，根據(jù)地方時的計算出A點和北京的時間。 答案 （1）7OE 0 秋 （2）20W和160E組成的經(jīng)線圈 20W 160E （3）見下圖 （4）11OW見下圖 （5）18 12 15點20分 例2 關于晝夜的說法，正確的是 ( ) A．地球自轉產(chǎn)生晝夜 B．晨昏線是晝夜半球分界線 C．晨線的西邊是晝半球，東邊是夜半球 D．晝夜現(xiàn)象是地球自轉、公轉共同產(chǎn)生的 【解析】B晝夜現(xiàn)象的產(chǎn)生是由于地球不發(fā)光也不透明，在同一時間里太陽只能照亮地球的一半，從而產(chǎn)生晝半球和夜半球。即使沒有地球自轉，晝夜現(xiàn)象照常存在。晨昏線又劃分為晨線和昏線兩段，晨線的東邊是晝半球，西邊是夜半球；昏線東邊是夜半球，西邊是晝半球。 例3: 2002年全國高考（粵、豫、桂卷) 一架在北半球飛行的飛機，飛越晨昏線上空時，當?shù)貫?日19時?；卮穑? 170 160 160 170 170 160 160 170 ① ② 圖1 ③ ④ 1．圖中所示的4個地區(qū)中，它飛越的是 ： A．① B．② C．③ D．④ 【思路點撥】：該題考查學生運用晨昏線，晝夜長短變化，太陽的回歸運動及區(qū)時等基礎知識解題的能力。根據(jù)材料飛機飛越晨昏線上空時，當?shù)貢r間是8日19時可知，飛機應該在昏線上空飛行，昏線以東為夜晚，可排除①、③兩圖。再根據(jù)日落時間是19時可知該地此時的晝長大于夜長，此時飛機飛行在北半球，說明太陽直射點在北半球，緯度越高白晝越長，黒夜越短，據(jù)此可判斷②圖正確；而④圖太陽直射點在南半球，北半球晝短夜長，北半球日落應在18時之前，故④圖不符題意。答案：B 例4 讀圖4-7，回答： （l）當AB為晨線時，此日是 前后，判斷理由是 。 （2）當DF為昏線，此日太陽直射點的緯度位置是 。 （3）當AC為晨線時，此日是 節(jié)氣； 當DE為昏線時，此日是 節(jié)氣；當AD為晨線時，此日是 節(jié)氣。 （4）若DE為晨線時，此刻北京時間是 點；當北京時間是8點正，DF是 線。 （5）當H處正午太陽高度為6634′，G處區(qū)時為6點則此時昏線是 、 。 【答案】（1）12月22日 AB是晨線、北極圈以北地區(qū)發(fā)生極夜現(xiàn)象 （2）2326′N （3）夏至 冬至 春分或秋分 （4）20點 晨線 （5）DF AC 總結:晨昏線的類型： （1）直線型： （2）弧線型： 特點： （1）晨昏線平分地球，是過球心的大圓； （2）晨昏線平面與太陽光垂直，且晨昏線上的太陽高度為0O； （3）晨昏線永遠平分赤道； （4）晨昏線只有在春秋分日時才跟經(jīng)線圈重合； （5）晨昏線在二至時跟極圈相切； （6）晨昏線自東向西移動15O/小時，跟地球自轉方向相反； （7）晨昏線總是在極圈內(nèi)擺動，擺動的角度是與地軸的夾角為0O—23O26/之間。 如圖 晨昏線與經(jīng)緯線的關系 （1）晨昏線與經(jīng)線的關系： ① 相交：一年中絕大部分時間，交角最大（23O26/）時為6月22日或12月22日，交角等于太陽直射點的緯度。 160OE 0O 70O A B 例5 AB代表晨昏線中的一部分，此時地球公轉速度較快，此時： (1)太陽直射點的地理坐標是__________;全球正午太陽高度的分布規(guī)律是___________ (2)地球上出現(xiàn)的極晝的地區(qū)是________________; (3)北京時間是___________________; (4)這一天,悉尼日出、日落的方向分別是_________________. [答案] (1) 110OW,20OS 由20OS向南北兩側遞減; (2) 70OS以南的地區(qū); (3) 3時20分; (4) 東南升,西南落 ②重合：春秋分日晨昏線與經(jīng)線重合，此時，晨昏線過南北極點。 （2）晨昏線與緯線的關系： 晨昏線與緯線只在春秋分兩天不相切，其余時間都相切，相切的緯線圈至極點出現(xiàn)極晝或極夜。而且切點所在緯線是晨昏線中各點所在緯線中緯度最高的。 具體應用： （1）確定地球的自轉方向： 右圖為二至日的晝夜分布狀況（陰影部分為夜晚），若AB為晨線，則可知地球呈順時針方向自轉，中心點為南極點；若AB為昏線，則地球呈逆時針方向自轉，中心點為北極點。 （2）確定時間： ①地方時： 晨線與赤道的交點所在經(jīng)線的地方時為6點； 昏線與赤道的交點所在經(jīng)線的地方時為18點； 晨昏線與緯線圈相切的切點所在經(jīng)線的地方時為12時或24時（0時），其中晨線與極晝最大范圍的緯線相切的切點所在經(jīng)線的地方時為24時，與極夜最大范圍的緯線相切的切點所在經(jīng)線的地方時為12時。 ②日期與季節(jié)： 晨昏線經(jīng)過南北兩極，與某一經(jīng)線圈重合，同所有緯線圈垂直相交，則可判定這一天為3月21日或9月23日； 晨昏線與南北極圈相切，北極圈內(nèi)出現(xiàn)極晝現(xiàn)象，可判定這一天為6月22日；北極圈內(nèi)出現(xiàn)極夜現(xiàn)象，可判定這一天為12月22日。 例6讀下圖，回答下列問題。 ①該圖所示的半球是___________半球. ②這一天是_____月______日前后,太陽直射在______上,北半球是______季,其晝夜長短狀況是__________; ③A地的地方時是______時,晝長達________小 時;B地的地方時是_______時,晝長達______小時;C地的地方時是_________時,夜長達________小時;D地的地方時是_______時,晝長達_________小時. ④A地位于B地的_______方向,C地位于B地的___________方向,D地位于A地的__________方向. [答案]：①北； ②6 22 北回歸線 夏 晝長夜短； ③9 12 12 14 18 6 24 24 ； ④西南 東北 西北 （3）太陽直射點的位置 A、太陽直射點的確定：平分晝半球的經(jīng)線的經(jīng)度就是太陽直射點的經(jīng)度，或晨昏線與出現(xiàn)極夜最低緯度的緯線相切的切點所在經(jīng)線就是太陽直射點的經(jīng)線。直射經(jīng)線的經(jīng)度=赤道與晨線交點所在經(jīng)線的經(jīng)度+90O?；蛘咧鄙浣?jīng)線的經(jīng)度=赤道與昏線的交點所在直線－90O。 例7 讀右圖（陰影部分為夜半球），完成下列問題。 ①、若此刻西半球為夜半球，太陽直射點緯度度是（ ） A、東經(jīng)70O B、東經(jīng)90O C、西經(jīng)70O D、西經(jīng)110O ②、此日在（ ） A、3月21日前后 B、6月23日前后 C、9月23日前后 D、12月22日前后 [答案] A C B、太陽直射的緯度：可以根據(jù)與晨昏線相切的緯線的緯度來確定，具體可見第4點中第（2）小點 例8 右圖所示區(qū)域在北半球。弧線a為緯線，Q、P兩點的經(jīng)度差為90O；弧線b為晨昏線，M點為b線的緯度最高點?；卮鹣铝袉栴}。（難度很大） ①、若此時南極附近是極晝，P點所在經(jīng)線的地方時是（ ） A、5時 B、15時 C、9時 D、19時 ②、若此時為7月份，圖中M點的緯度數(shù)可能為（ ） A、55ON B、65ON C、75ON D、85ON ③、若Q地的經(jīng)度為0O，此時正是北京日出。這個季節(jié)（ ） A、洛杉磯地區(qū)森林火險等級最高 B、長江下游楓葉正紅 C、長城沿線桃紅柳綠 D、南極地區(qū)科考繁忙 [答案] B C A 提示：洛杉磯市是地中海氣候 （4）晝夜長短的確定：晨昏線把所經(jīng)過的緯線圈分成兩部分，位于晝半球為晝弧，位于夜半球為夜弧。 春秋分日以及赤道，各地的晝弧等于夜弧，晝長=夜長；其余時間除赤道外的任何地區(qū)晝弧與夜弧不等長，晝長= 夜長= 說明：同一緯線上各地的晝長相等；不同半球相同緯度的兩地上，其中一地的晝長等于另一地的夜長。 （5）距離：晨昏線上兩點間的劣弧長度就是球面上兩點間的最短距離。 例9 1、右圖中，ACB為晨昏線，C地點位于格陵蘭島上。據(jù)圖回答下面兩題。 ①飛機從A點出發(fā)飛往B地，最近的航線為（ ） A、從A地點出發(fā)沿緯線向東飛到B地點 B、從A地點出發(fā)沿ADB飛到B地點 C、從A地點出發(fā)沿ACB飛到B地點 D、從A地點出發(fā)沿經(jīng)線向北飛到北極點，再沿B地點所在經(jīng)線向南飛到B地點 ②若圖中A地點正當日落，兩個小時后，太陽直射點的地理位置是（ ） A、20OS、75OW B、20ON、105OE C、23O26/N、165OE D、23O26/S、105OW [答案] C B （6）太陽高度的確定：晨昏線上的各點太陽高度為0O （7）推算日出日落時間：晨線上各地同時看到日出，昏線上的各地同時看到日落，但地方時不同（除春秋分日外）。 日出時間是該地所在經(jīng)線與晨線的交點上的時間（地方時），日落時間則是該地所在經(jīng)線與昏線的交點上的時間（地方時） 日出時刻=12－ 日落時刻=12+ （8）極晝極夜的范圍：晨昏線與哪個緯線圈相切，該緯線圈與極點之間的緯度范圍內(nèi)就會出現(xiàn)極晝或極夜范圍，南北半球的極晝、極夜現(xiàn)象正好相反。 注意：晨昏線與緯線相切的切點是晨昏線上各點緯度最高的點。其具體緯度數(shù)等于90O－太陽直射點緯度。與晨昏線相切的緯線是出現(xiàn)極晝（夜）最低緯線（最大范圍的緯線）。晨昏線與極圈的切點和晨昏線與赤道交點兩點之間的經(jīng)度差應為90個經(jīng)度。 例10右圖為“地球某日太陽光照示意圖”，圖中陰影部分為黑夜，其他地區(qū)為白晝，讀圖完成下列問題。 ①、該日太陽直射點的緯度是______________,出現(xiàn)極夜現(xiàn)象的緯度范圍大致是__________. ②、此時,90OE的區(qū)時是______月_______日______時,北京時間是_______時. ③、此時,赤道與晨昏線相交點的經(jīng)度分別為( ) A、45OE、135OW B、135OE、45OW C、60OE、120OW D、0O、180O ④、此時,與上海處于相同日期的經(jīng)度范圍為( ) A、90OW向東至180O B、0O向東至180O C、90OW向東至90OE D、0O向東至90OE ⑤、此日,會出現(xiàn)的地理現(xiàn)象是(多項選擇)( ) A、黃赤交角略微變小 B、東京白晝時間比悉尼長 C、上海的日出時間比北京晚 D、上海的正午太陽高度一年中最小 E、地球自轉線速度從北回歸線向南、北遞減 [答案] ①、23O26/S（或南回歸線） 66O34/N~90ON（北極圈及其以北地區(qū)） ②、12 22 12 14 ③、D ④、A ⑤、D 例11讀圖（陰影部分為夜半球），設北京時間為7月1日20時，完成下列問題。（提示：先判定經(jīng)線的經(jīng)度） ①、在圖上畫出位于東半球、晝夜等長的一點A。 ②、A地日期為______月_______日. ③、A地地方時應在_______時_____分至______時________分之間. [答案]①、A點正確位置應在20OW~0O ②、7 1 ③、14 4 12 0 版權所有：高考學習網(wǎng)(www.gkxx.com) 版權所有：高考學習網(wǎng)(www.gkxx.com) 111