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湘教版-选择性必修一第一章第一节
湘教版
地球的自转
简明扼要的说明分项内容，此为概念图解，请根据您的具体内容酌情修改
简明扼要的说明分项内容，此为概念图解，请根据您的具体内容酌情修改
教学目标
通过地球仪演示，说出地球自转方向、周期及角速度、线速度、晨昏线的变化。
学会分析昼夜更替和时差产生的原因，学会计算计算地方时和区时。
掌握地转偏向力的规律。
从自然现象和日常生活中发现地理问题，养成探究地理问题的兴趣和解读地理问题的能力。
课程标准
结合实例，说明地球运动的地理意义。
地球的自转
地球自转的地理意义
1.昼夜交替现象 2.地转偏向力
3.地方时、区时、时区与日界线
地球自转的基本特征
1.自转中心 2.自转方向
3.自转周期 4.自转速度
地球自转的基本特征
1.自转中心 2.自转方向
3.自转周期 4.自转速度
01
自转方向
地球自西向东绕地轴不停地旋转
地轴指向：北极星
地球自转方向
地轴
赤道
从北极上空看
逆时针方向旋转
从南极上空看
顺时针方向旋转
地球自转方向
口诀：北逆南顺
傅科摆
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，摆锤下方嵌一枚件尖针，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
太阳东升西落
这是一张星轨照片，是拍摄团队将相机对准北极星附近的星空并固定好，通过长达数小时的曝光，得到一张绚丽的星轨照片。
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
圆周运动的原因
北极星 Polaris
Northern Hemisphere Polaris altitude angle
地平线
北极星高度角
1.北半球纬度越高，北极星高度角越大
2.北极点北极星的高度最大为90°
3.北极星高度角=拍摄地点的纬度
H=90° 北极点
H=80° (80°N)
H=60° (60°N)
推导过程：在A地观察北极星的仰角（高度角）与该地纬度的关系。
A
α
θ
1
2
提示：
北极星高度角：北极星平行光线与地平面的夹角。（ ）
地平面的绘制：过A点作A点与地心连线的垂线。
结论： α = 1 = θ
北极星仰角＝当地纬度数
注：南半球看不到北极星
α
地球自转方向的判断方法
(1)常规法：在所求区域找出基本方位，由西指向东，即地球自转方向。
(2)极点法：在北极点附近的地球表面，沿任一纬线圈画出逆时针方向箭头，即指示了地球自转的方向。在南极点附近区域，沿纬线圈画出顺时针方向箭头表示地球自转方向。



(3)经度法：东经度增大的方向是地球自转方向，西经度减小的方向也是地球自转方向。 (4)海陆法：根据大洲和大洋的相对位置也可以判断地球的自转方向。如沿某一纬线从欧洲到亚洲的方向或从太平洋经美洲到大西洋的方向就是地球自转方向。
02
自转周期
自转周期：
地球自转一周所需的时间
北极
南极
地轴
北极星
日
1
思考：在计算自转周期时，选定的参考点不同，一日的时间长度会相同吗？
自转周期
地球在自转的同时，也绕太阳公转。
以太阳为参考点，地球自转一周叫作一个太阳日；
以恒星为参考点，则称为一个恒星日。
活动一
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。
名称 自转的角度 时间长度 应用价值
太阳日 24时0分
恒星日 360° 自转的真正
周期
23时56分04秒
360°59′
昼夜交替周期日常作息
活动一
探究
今晚20:00，小王从天文望远镜中欣喜地看到织女星，若保持望远镜位置和方向不变，明晚小王想再次在望远镜中看到织女星，应该什么时刻看？
恒星日比太阳日少了3分56秒
P
恒星
太阳
地球
地心
恒星日和太阳日
P
地球公转轨道
地球自转
同一颗恒星
恒星日和太阳日
P
地球公转轨道
同一颗恒星
恒星日
E1
E2
E3
太阳日
恒星日和太阳日
03
自转速度
地球自转速度
①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°/h，极点为零。
地球自转角速度
大小：非极点线速度=该地所在纬线圈长度/24h；
极点线速度=0。
计算：一天内地球所自转过的路程/一天时间
不考虑海拔的情况下，由赤道向两极递减
。
。
15° /h
15° /h
15° /h
北极
南极
60 N
30 N
赤道
。
。
地心
N
S
A
A′
B
B′
C
C′
线速度
。
15° /h
15° /h
15° /h
1670 km/h
1447 km/h
837 km/h
北极
南极
60 N
30 N
赤道
。
。
地心
N
S
A
A′
B
B′
C
C′
线速度
Linear Velocity
线速度：
地球转过的弧长（纬线长）
时间
≈
不同纬线长
=
4万KM
COSα(α为当地纬度)
赤道线速度：
≈
4万KM
24
COS0°
≈
1670km/h
极点线速度：
4万KM
24
≈
COS90°
≈
0km/h
地球自转速度
假设地球是正球体（地球半径取6371千米），完成右表内容。
纬度 线速度/（千米/时）
0°
30°
45°
60°
90°
②线速度
作圆周运动的物体单位时间内转过的弧长。
地球自转速度
假设地球是正球体（地球半径取6371千米），完成右表内容。
纬度 线速度/（千米/时）
0°
30°
45°
60°
90°
②线速度
作圆周运动的物体单位时间内转过的弧长。
1667km/h
1444km/h
1179km/h
834km/h
0
根据等值线数值和排列规律，判断所在半球和纬度高低
线速度等值线的判读
自转线速度由北向南递增。
北半球：
自转线速度介于1 670～1 447 km/h的位于低纬度地区，介于837～1 447 km/h的位于中纬度地区，介于0～837 km/h的位于高纬度地区
中纬度：
A2
A1
O
在纬度相同情况下，海拔越高的地方自转线速度越大。
考虑海拔对线速度的影响
根据等值线变动，确定地势的高低
B点线速度大于A
B点的地势高于A
地球同步卫星
地球同步卫星角速度与地球自转角速度相同，
线速度大于地球自转线速度。
下图是地球表面自转线速度等值线分布图，回答下列问题题
（1）图中区域大部分位于（ ）　
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
不同纬度角速度和线速度大小
纬度 0° 30° 45° 60° 90°
线速度（km/h) 1670 1447 1181 837 0
角速 (度/h) 15 15 15 15 0
线速度：不考虑海拔的情况下，由赤道向两极递减，赤道最大（1670km/h），两极为0km/h
角速度：除极点为0外，地球上任何地方的角速度都为15°/h
我国建设酒泉、太原、西昌三大内陆卫星发射基地后，又在海南文昌新建了航天发射基地。
2016年11月3日20时，我国新一代重型运载火箭“长征五号”在文昌发射升空。“长征五号”是目前我国运载能力最强、推力最大的火箭，也是运载能力居世界第三位的火箭。
探究
Explore
我国四大卫星发射基地分布
太原
酒泉
西昌
文昌
探究
通常来说火箭升空后，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。
探究一：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方面考虑，文昌发射基地有何地理位置优势。
由于地球自西向东旋转，火箭随地球向东自转，有向东的初速度。发射后的火箭速度很大，火箭残骸的角速度、线速度大于地球自转的速度，会坠落在发射点以东。
文昌发射基地东面是茫茫大海，人烟稀少，即使有残骸坠落，安全问题微乎其微的。
探究
探究二：与酒泉、太原、西昌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。议一议，造成这一现象的原因是什么？
海南文昌纬度低，自转线速度比较大，卫星初速度大，可以增加载荷，节省燃料，降低发射成本。
归纳
航天发射基地选址条件
纬度因素
地势因素
天气因素
交通因素
地形因素
人口因素
纬度越低/地势越高，线速度越大，加大发射的推动力
晴天多，阴雨天少，风速小，湿度低，透明度高
内外交通便利，有利于大型航天装备的运输
地形平坦开阔，有利于跟踪观测
选择在人口稀少地区
归纳
航天回收基地选址条件
地形平坦，视野开阔，便于搜救。
地质条件好。
人烟稀少，有利于疏散人群，保证安全。
少或无大河、湖泊，少森林的地区。
气候干旱，多晴朗天气，能见度高。
总结一：地球的自转
地球的运动
自转中心
自转
速度
自转方向
角速度
线速度
自转周期
自 转
地 轴
自西向东
在北极上空看地球自转：逆时针转
在南极上空看地球自转：顺时针转
南、北极点无角速度，其余各地都相等。
约为15o /小时，1o /4分钟，1′/4秒。
南、北极点无线速度，赤道处线速度最大
(1670km／小时) ，线速度因纬度而不同
—— 纬度越高线速度越小。
为23时56分4秒，即1恒星日。
地球自转的地理意义
1.昼夜交替现象 2.地转偏向力
3.地方时、区时、时区与日界线
01
昼夜交替
在一天中，我们经历白天和夜晚，那白天和夜晚的交替怎么产生的呢？
思考：
导致昼夜交替现象
归纳总结
（1）产生昼夜现象的原因之一：
地球是一个自身不发光、不透明的球体， 在同一时间里，太阳只能照亮地球表面一半。
（2）产生昼夜更替的原因之二：
由于地球不停地自转，昼夜不断地交替。
观察：
地球上的昼夜情况有怎样的特点？
同一时刻，太阳只能照亮地球表面的一半，即昼夜平分地球；
同一地点，昼夜处于不断交替的状态。
各地温度发生昼夜变化，生物形成昼夜节律（又称“生物钟”）
昏线
晨昏线(圈)
Morning-Dusk Line(circle)
晨线
顺着地球自转方向
即将进入夜半球的界线
顺着地球自转方向
即将进入昼半球的界线
昼半球
夜半球
昼弧
夜弧
晨昏线(圈)
Morning-Dusk Line(circle)
晨昏线
太阳高度——太阳光对当地地平面的倾角
地球各地的昼夜状态，可用太阳高度来表达
昼半球
>0°
晨昏线
= 0°
夜半球
<0°
直射点上
= 90°
顺着地球自转方向由即将进入昼半球的界线
N
晨线
S
顺着地球自转方向由即将进入夜半球的界线
N
S
昏线
（一）晨昏线(圈)判断
正确区分晨线和昏线，必须先明确所给图示地球自转方向
小窍门：走向光明的为晨线，走向黑暗的为昏线。
0o
90o W
180o
90o E
A
B
C
N
弧线BC为昏线
弧线AB为晨线
北极俯视图
顺着地球自转方向，由夜半球进入昼半球的是晨线；
昼半球进入夜半球的是昏线。
晨线
昏线
昏线
晨线
试一试在常见的光照图上判断晨昏线
1.地球侧视图
2、俯视图
3.圆柱投影图
晨 线
昏 线
冬至日12、22
昏 线
晨 线
夏至日6、22
晨昏线的特点：
1.晨昏线始终与太阳光线垂直
2.晨昏线始终平分赤道（过球心的大圆）
3.晨昏线运动的方向与自转方向相反，即自东向西移动
02
地转偏向力
在北半球地转偏向力实验，观察北半球皮球向哪边偏转
物体水平运动方向发生偏转
受地球自转的影响，沿地表做水平运动的物体，大都会偏离其初始的运动方向。
北半球向其运动方向的右侧偏转；
规律：
北极
南极
南半球向其运动方向的左侧偏转；
沿赤道运动的物体不发生偏转。
纬度越高偏转越明显
物体水平运动方向发生偏转
判读技巧
长江的侵蚀岸在右岸，这是什么原因造成的？
如果在长江口南北两岸选一处建一个河港，只考虑地转偏向力影响， 你认为建在哪岸比较合理？如果想建一个挖沙场呢？
物体水平运动方向发生偏转
地转偏向力原理运用
在北半球，河流对右岸的冲刷往往比左岸强烈，常导致大河右岸相对陡峻，左岸相对平缓；
北半球高速列车正常运行时，右侧轨道受到的压力比左侧轨道要大，右侧轨道易受损伤；
气流、洋流的流向也会因地转偏向力的作用发生偏转。
对河岸的影响
位于长江河口附近的崇明岛最终与南岸北岸相连？
在地转偏向力的影响下，江水逐渐偏向南岸，北岸水流减少，流速减慢，泥沙大量沉积，面积越来越大，可以预见崇明岛有一天会和北岸相连。
对河岸的影响
长江沿岸的港口都建在南岸。因为受地转偏向力的影响，长江南岸受冲刷严重，使岸堤陡峭，船只不容易搁浅，形成了良港。
弯曲河段，凸岸堆积，凹岸侵蚀。
03
地方时、区时、时区与日界线
90°E
75°E
60°E
45°E
30°E
15°E
180°
本初子午线
正午
12:00
13:00
14:00
15:00
16:00
17:00
18:00
西
东
经度每隔____，地方时相差___小时
经度每隔____，地方时相差___分钟
15°
1
1°
4
早
晚
6:00
地方时：简单的说就是因经度不同而时间不同的时刻。所以经度相同地方，地方时相同。
地理意义
Geographical significance
地方时
地理意义
Geographical significance
地方时
同一经线上各点地方时相同。
12:00
10:00
6:00
4:00
2:00
0:00
8:00
8:00
8:00
2:00
2:00
不同经线的地方，地方时不同。
A
B
C
D
求出图中各点的地方时。
A昼半球中央经线地方时为正午12时。
B夜半球中央经线地方时为24时(或0时)
C晨线与赤道交点所在经线地方时为6时
D昏线与赤道交点所在经线地方时为18时
地方时相关计算
Local time correlation calculation
地球自转一周
为360°，需24h
地球自转角速度为15°/h，每自转1°需要4分钟。
西边时间 ＋ 时差
东边时间＝
时差＝经度差*4分钟（经度差/15°）
所求某地地方时=已知地方时 两地经度差*4分钟
=已知地方时 （两地经度差/15°）
注：东+ 西- 两地经度差：同减异加
随堂巩固
如图中阴影部分既表示黑夜，又表示西半球，P地日期为某月22日。据此完成5题。
5.昏线所在的经线是（ ）
A.0°经线 B.160°E经线
C.180°经线 D.20°W经线
3．图中①点的经度是(　　)
A．100°E B．135°E
C．80°W D．180°
4．图中③点的地方时是(　　)
A．6时 B．8时
C．18时 D．21时
随堂巩固
B
C
使用地方时很不方便；1884年，国际经度会议决定按统一标准划分全球时区，实行分区计时的办法
全球共分为24个时区，每个时区跨经度15°
以本初子午线为基准，从西经7.5°至东经7.5°，划为中时区，或零时区
时区划分与区时的计算
地理意义
Geographical significance
区时
0°
7.5°E
7.5°W
15°E
22.5°E
30°E
37.5°E
45°E
60°E
52.5°E
75°E
90°E
105°E
120°E
135°E
150°E
165°E
180°
67.5°E
82.5°E
97.5°E
112.5°E
127.5°E
142.5°E
157.5°E
172.5°E
15°W
30°W
45°W
60°W
75°W
90°W
105°W
120°W
135°W
150°W
165°W
180°
52.5°W
37.5°W
22.5°W
67.5°W
112.5°W
97.5°W
82.5°W
172.5°W
157.5°W
142.5°W
127.5°W
零时区
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
西一区
西二区
西三区
西四区
西五区
西六区
西七区
西八区
西九区
西十区
西十一区
东西十二区
东西十二区
西经度
东经度
西时区
东时区
01-时区划分
2、如何求时区数？如：151 E、98 W
时区=经度÷ 15°
=商+1（余数>7.5°）
=商 （余数<7.5°）
思 考
2、时区计算
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
区时：每个时区中央经线的地方时即为该时区的标准时。
方法规律
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）
3、区时计算
各国采用的时区
东七区
东八区
东九区
东五区
东六区
东部时间
(西五区)
中部时间
(西六区)
山地时间
(西七区)
太平洋时间
(西八区)
◆北京时间(中国)
◆美国东部时间、中部时间、山地时间和太平洋时间
◆半区时(如印度采用东5.5区的区时)
◆采用本国东部地区的区时(如朝鲜)
区时的换算
已知两地所在时区，计算两地时差；
已知某地区时，求另一地区时。
同减异加
所求区时=已知区时±时区差。
“±”为“东加西减”
时区差为“同减异加”
注意问题
①日界线两侧的日期变化；
②因一天为24小时，区时计算结果若大于24小时，则为第二天，该数值减去24小时，原日期加一天，即为所求时间；若区时小于0，则为前一天，需用24小时减去所得数的绝对值，原日期减一天，即为所求时间。
有一艘轮船正航行在太平洋上，航行途中起了大风，船体剧烈摇晃，这时一位孕妇突然临产，她先生下了一个女孩，5分钟后她又生下一个女婴，结果，一对孪生姐妹先后降生，后生的妹妹却比先出生的姐姐大一天。这是怎么回事？
问题探究
本初子午线
子夜
0:00
5月2日
5月1日
24:00
下图若从0时经线开始分别向东和向西计算图中180°经线的地方时，会出现什么问题？如何解决？
2日2:00
2日4:00
2日6:00
2日8:00
2日10:00
2日12:00
2日14:00
2日16:00
2日18:00
1日20:00
1日22:00
180°
1日18:00
国际日界线
165°W
165°E
为了避免日期的紊乱
国际规定原则上以180°经线作为地球上“今天”和“昨天”的分界线，叫作“国际日期变更线”，简称“日界线”。
东十二区和西十二区的区时相同，但是日期相差一天，即
东十二区比西十二区早一天
172.5°E
172.5°W
180°
7月7日
16:00
7月6日
16:00
东十二区
西十二区
东
日界线与日期的计算
… …
… …
本初子午线
子夜
0:00
5月2日
5月1日
24:00
2日2:00
2日4:00
2日6:00
2日8:00
2日10:00
2日12:00
2日14:00
2日16:00
2日18:00
1日20:00
1日22:00
180°
1日18:00
国际日界线
165°W
165°E
自然日界线
“今天”
“昨天”
1、日界线
日界线西侧 日界线东侧
经度
时区
时刻
日期
日期变更
地球自转方向 自西向东 自西向东
180°
减去一天
加上一天
东经度
西经度
东十二区
西十二区
相同
相同
今天
昨天
2、日界线特征
为了避免把一些国家或岛屿分为不同日期，所以人为日界线是折线，这样人为日界线是不完全与180°经线重合。
3、日期的变更规律
人为规定
自然变更
——国际日界线（180°经线）
——地方时 0 时所在的经线
自转方向
自西向东
180°
0时所在经线
减 一天
加 一天
加 一天
减 一天
今天
昨天
昨天
OC-日界线与日期的计算
自然日界线 人为日界线
经线 地方时为0时的经线 国际日界线(近180°经线)
日期分割 跨越自然日界线 自西向东日期加一天 跨越人为日界线
自西向东日期减一天
特点 0时所在经线不断在变 该线在地球表面自东向西移动 该线在地球上的位置不变
本初子午线
180°
子夜
0:00
“今天”和“昨天”的范围
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
23
22
21
20
19
18
17
16
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“今天”
“昨天”
新一天
图示时刻，“今天”的范围约占全球的________。
当180°经线和0时经线重合时，全球属于________。
探究新一天的范围占全球的比例与180°经线地方时的关系。
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同一天
正午
12:00
练一练

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