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第4讲　地球自转及其地理意义
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考纲解读
考法指南
地球运动的地理意义
1.掌握地球自转的方向、周期、速度等特征。
2．分析昼夜更替产生的原因，掌握晨昏线的判读与应用。
3．分析地方时差产生的原因，掌握地方时、区时、日期变更的计算。
4．理解地转偏向力的影响，解释相关的地理现象。
以区域图、光照图或热点事件为切入点，考查地方时、区时、日期的计算，晨昏线的判读及应用，是本讲内容的主要考查形式和方向，如2015全国卷ⅡT8。
地球自转的基本特征
1．方向：自西向东(如图A)。
(1)从北极上空俯视：呈逆时针方向旋转(如图B)。
(2)从南极上空俯视：呈顺时针方向旋转(如图C)。
(3)东经度增大的方向，西经度减小的方向即为地球自转方向。
2．周期：1个恒星日(23时56分4秒)。
3．速度
(1)角速度：除南北两极点外，任何地点的自转角速度都相等，约为15°/时。
(2)线速度：随纬度增大而减小。
(1)赤道上空的同步卫星运行的角速度与地面对应点的角速度相同，均为15°/h，卫星运行的线速度大于地面上对应点的线速度。
(2)航天发射基地应选择在自转线速度较大(纬度低、海拔高)的地区，并且向东发射。　
[自我检测]
读地球自转速度分布图，回答下列问题。
(1)线速度变化规律：从赤道向两极递减： 上线速度最大； 纬线上线速度为赤道的一半， 线速度为0。
(2)角速度分布规律：除极点外，各地角速度都 ，均为 。
(3)由变式图b可知：
①纬度相同的两点，自转线速度 ，但是图中A、B两点线速度不同，最可能的影响因素是 。
②从等值线的排列可以判断，图示区域位于 半球；从等值线的数值大小可以判断，该区域位于 和30°N之间，位于 纬度地区。
③从等值线弯曲状况看，A处凸向数值小的方向，线速度 ，说明地势 ；而B处则相反。
答案：(1)赤道　60°　极点
(2)相等　15°/h
(3)①相同
海拔　②北　60°N　中　③大　高
考向　地球自转速度
1．影响地球自转线速度的因素
因素
影响
关系
纬度
纬度相同，线速度相同；纬度越低，线速度越大
负相关
海拔
海拔越高，线速度越大
正相关
2.地球自转线速度大小的应用
(1)判断南、北半球
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。如上图位于北半球。
(2)判断纬度带
自转线速度
如上图位于中纬度。
(3)判断地势高低
地球自转等线速度线凸向低处说明线速度比同纬度其他地区大，即地势较高(如上图中A处可能为山地、高原等)；地球自转等线速度线凸向高处，说明线速度比同纬度其他地区小，即地势较低(如上图中B处可能为谷地、盆地等)。
(2018·郑州模拟)根据地球表面自转线速度及海拔关系图，完成1～2题。
1．关于图中e点和其余四点线速度和所在纬度的判断，正确的是(　　)
A．e点线速度比a点大，说明e点纬度一定比a点低
B．e点线速度比b点大，说明e点纬度一定比b点低
C．e点线速度比c点小，说明e点纬度一定比c点低
D．e点线速度比d点小，说明e点纬度一定比d点低
2．下列关于地球陆地表面自转速度的叙述，正确的是(　　)
A．海拔越高，线速度越大，角速度也越大
B．同纬度，海拔变高，线速度变大，角速度不变
C．同海拔，纬度变低，角、线速度变大
D．同经度，角、线速度从赤道向两极递减
解析：第1题，e、a相比，e点线速度大、海拔高，其线速度大，有可能是海拔高导致的，故A错误。e、b相比，e点海拔低，线速度大，说明其纬度一定低于b点，故B正确。e、c相比，e点线速度、海拔均小于c，说明e点纬度有可能等于或高于c，故C错误。e、d相比，e点海拔高但线速度小，说明纬度一定高于d点，故D错误。第2题，地球自转线速度自赤道向两极递减，在海拔相同的情况下，纬度越高，自转的线速度就越小；在纬度相同的情况下，海拔越高，自转的线速度就越大；在地球上，除极点外角速度都相等，故B项正确。
答案：1.B　2.B
　地球自转的地理意义[学生用书P21]
1．产生昼夜交替
(1)图中甲为夜半球，乙为昼半球，为晨线。
(2)成因：地球是一个不透明、不发光的球体，在同一时间里，太阳只能照亮地球表面的一半。由于地球不停地自转，昼夜也就不断地交替。
(3)周期：1个太阳日，即24小时。
昼夜现象和昼夜交替
(1)昼夜现象是一个静止的概念，它不涉及地球的运动，而是由于地球“不透明、不发光，太阳只能照亮地球表面的一半”这一特性决定的。
(2)昼夜交替是一个动态概念，它主要是由地球自转导致昼夜不断交替而产生的。　
2．产生时差
(1)地方时
①定义：因不同经度而出现不同的时刻，东早西晚。
②特点：同一条经线上的各地，地方时相同；经度相差15°，地方时相差1小时。
(2)时区和区时
①时区：全球分为24个时区，每个时区跨经度15°。
②以本初子午线为基准，从7.5°W到7.5°E划分为一个时区，叫中时区。
③在中时区以东，每隔15°划分为一个时区，依次为东一区至东十一区；在中时区以西，每隔15°划分为一个时区，依次为西一区至西十一区。
④东西十二区各跨7.5°，合为一个时区。
(3)区时：每个时区中央经线的地方时为该时区的区时。相邻的两个时区区时相差1小时。
(4)日界线
3．沿地表水平运动物体的偏转
(1)偏转原因：地球自转产生地转偏向力。
(2)偏转规律：北半球右偏，南半球左偏，赤道上不偏转。(如上图所示)
(3)产生影响：地转偏向力在气流和水流的水平运动中表现得最为明显。
[自我检测]
读图，回答下列问题。
(1)判断南北半球：图乙为 半球，图丙为 半球。
(2)判断晨昏线：为 线，为 线，为 线，为 线，为 线。
(3)判断地方时：图甲中O点地方时为 时；图乙中A点地方时为 时，B点地方时为 时；图丙中A点地方时为 时，B点地方时为 时。试写出判断依据： 。
(4)计算地方时：图甲中A点地方时为 时，B点地方时为 ；图乙中P点地方时为 时；图丙中Q点地方时为 。
(5)计算区时：三图中的北京时间分别是图甲 时，图乙 时，图丙 时。
(6)判断日期界线：三图中的日期分界线除180°经线外，还有图甲 经线，图乙 经线，图丙 经线。
(7)判断水平运动物体偏向：图甲中有一从A到C水平运动的物体，其偏转规律是向 偏(左或右)。
答案：(1)北　南
(2)晨　昏　晨　晨　昏
(3)6　18　6　6　18　晨线与赤道交点所在经线的地方时为6时；昏线与赤道交点所在经线的地方时为18时
(4)12　0时或24时　12　0时或24时
(5)8　2　20
(6)0°　90°E　180°
(7)右
考向一　地方时和区时的计算
1．地方时的计算
地方时的计算依据：地球自转，东早西晚，1度4分，东加西减。求地方时的步骤与规则如下图所示：
2．区时的计算
在进行地方时、区时的计算时，尽量要按照东(经度或时区)早西(经度或时区)晚的原则，尽可能不跨越日界线；在跨越日界线时，一定要注意日期的变更。　
3．与行程(运动)有关的时间计算
例如：若有一架飞机某日某时从A地起飞，经过m小时到达B地，求飞机降落到B地的时间。
可以用两种公式计算：
(1)降落到B地的时间＝起飞时A地的时间±时差＋行程时间(m)。
(2)降落到B地的时间＝起飞时A地的时间＋行程时间(m)±时差。
注意：“±”选取原则为东加西减。
运用数轴法进行时间的计算
(1)画轴
①东经度在东，西经度在西，自西向东，西经度越来越小，东经度越来越大。
②中时区在中间，东时区在东，西时区在西，自西向东，西时区数由12递减到1，东时区数由1增大到12。
(2)定点：将已知点和所求点标在轴的相应位置
例如：当东八区为6月9日20时时，求35°W的地方时。
解题：因东八区的区时使用的是120°E的地方时，即已知点为120°E，求的点为35°W，图解如下：
(3)定差
①确定两地的经度差，如上图中A、B两地的经度差为35°＋120°＝155°。
②确定时间差，即155°×4分钟/1°＝620分钟，转化成为10小时20分钟。
(4)定值
①定向：求的点位于已知点的西边，取“－”。
②如上图中所求的35°W的地方时＝6月9日20时－10小时20分钟＝6月9日9时40分。
注意：若进行区时的计算，可将定点改为定时区，其他参照地方时的解题方法。　
考向二　日期的变更和计算
1．明确日界线的类型
日界线
自然日界线
人为日界线
经线
地方时为0时的经线
180°经线
日期
分割
特点
0时所在经线时刻在变，该线在地球表面自东向西移动
180°经线在地球表面的位置不变
2.明确日期的变更特点
顺着地球自转的方向，过0时经线日期要加一天，过国际日界线日期则要减一天。如下图所示：
(1)经线展开图示
(2)极地投影图示
3．确定日期范围
(1)新的一天范围，从0时所在经线向东到180°经线。
(2)旧的一天范围，从0时所在经线向西到180°经线。
4．计算日期比值
(1)新的一天占全球的比值＝新的一天所跨经度数/360°。
(2)旧的一天占全球的比值＝旧的一天所跨经度数/360°。
(3)新旧两天的比值＝新的一天所跨经度数/旧的一天所跨经度数。
(2015·高考全国卷Ⅱ)1996年我国与M国签订海洋渔业发展合作规划，至2010年我国有20多家沿海渔业企业(总部设在国内)在M国从事渔业捕捞和渔业产品加工，产品除满足M国需求外，还远销其他国家。下图示意M国的位置。据此完成下题。
1．如果都以当地时间8：00－12：00和14：00－18：00作为工作时间，在M国的中资企业若在双方工作时间内向其总部汇报业务，应选在当地时间的(　　)
A．8：00－9：00　　　　　 B．11：00－12：00
C．14：00－15：00 D．17：00－18：00
解析：选A。M国国土大部分位于0°经线和10°W经线之间，主要属于中时区，与北京时间相差8个小时。当地时间是8：00－9：00时，北京时间为16：00－17：00，都处在工作时间，故选A。
(2018·承德模拟)2017年3月26日当地时间20：30－21：30，全球有超过160个国家和地区的7 000多座城市、数亿公民陆续熄灯1小时，参加由世界自然基金会倡导的“地球一小时”活动。读图，完成2～3题。
2．当悉尼(151°E)开始活动时，世界时为(　　)
A．26日20：30 B．26日10：30
C．27日20：30 D．27日10：30
3．当图中“今天”为3月26日时(　　)
A．没有城市参加“地球一小时”活动
B．大多数城市参加了“地球一小时”活动
C．仅少数城市参加了“地球一小时”活动
D．所有城市参加了“地球一小时”活动
解析：第2题，据材料可知，26日当地时间20：30－21：30，悉尼(151°E)开始活动时，世界时是中时区的区时，两地相差10个小时，且悉尼早于世界时10个小时，故当悉尼(151°E)开始活动时，世界时为26日10：30。第3题，当图中“今天”为3月26日时，地球自转的方向为逆时针，“今天”的时间范围为0时到6时，没有城市参加“地球一小时”活动。
答案：2.B　3.A
(2018·河北重点高中联考)我国某中学天文观测地理兴趣活动小组经常观察天空中的恒星运动，该小组某学生于北京时间2017年9月23日21时看到织女星正好位于天顶，此时该地刚刚日落。如图为此时北极星和织女星的位置示意图。读图，完成4～5题。
4．该地可能位于(　　)
A．北京 B．黑龙江
C．新疆 D．西藏
5．该学生于2017年9月25日在同样的位置再次观测到织女星位于天顶，此时北京时间为(　　)
A．21时整 B．21时3分56秒
C．20时56分4秒 D．20时52分8秒
解析：第4题，秋分日全球昼夜平分，北京时间21时时，该地刚刚日落，其地方时为18时，则其位于75°E，结合该地位于北纬40°，可知应在新疆。第5题，地球自转一周(恒星日)的时间为23小时56分4秒，因而在25日再次观测到织女星位于天顶的时间为20时52分8秒。
答案：4.C　5.D
核心素养提升
常考图表(三)　晨昏线图的判读
[学生用书P24]
晨昏线是太阳照射地球表面所形成的昼、夜半球的分界线。它由晨线和昏线组成，故又称为晨昏圈。晨昏线是太阳光照图中非常重要的组成部分，其隐含的诸多地理信息是我们判读太阳光照图的重要突破口。在不同的光照图中晨昏线的形态不一样，有的图只显示晨线或昏线，有的图显示晨线和昏线的一部分，有的图显示整个晨昏线。
■判读方法
获取信息
解读信息
读关键信息，辨南、北半球
根据图中N和S、自转方向、东西经度变化、海陆分布等信息，确定南、北半球，如图2为南半球俯视图
据自转方向，辨晨线和昏线

观晨昏线与赤道交点，判断地方时
据晨昏线与经线关系，判断二分二至日
晨昏线与经线圈重合为二分日； 晨昏线与南北极圈相切为二至日
■典题示例—————————————————
(高考海南卷)下图中的斜线示意晨昏线。甲地经度为15°E。假定西五区区时为6日0时20分。据此完成(1)～(2)题。　
(1)图中甲地时间为(　　)
A．5日5时20分
B．6日6时20分
C．6日5时20分
D．5日6时20分
(2)当日下列城市白昼最长的是(　　)
A．悉尼　　　　　　　　 B．上海
C．雅加达 D．莫斯科
[审答流程]
[标准答案]　(1)B　(2)D
■学以致用—————————————————
(2018·东营模拟)下图中纵横相交线分别为经线和纬线，两斜交线为晨昏线。读图，回答下列问题。
(1)图中各点随地球自转的角速度和线速度都相同的分别是 、 。
(2)若A点为黑夜，则该图反映的是 (节气)的日照状况，此时太阳直射点的坐标为 ，北京时间是 (不需填日期)，与北京处于同一日期的范围是 。
(3)若B点为黑夜，则图中各点中地方时为6点的是 ，请用阴影表示出夜半球范围。
(4)某日A、C、E三点同时看到日出，则该日图中各点中发现太阳从其正东方升起的有 。
(5)某飞机从C地飞往D地，途中飞机上的乘客发现太阳始终处在地平线上不升也不落，则整个飞机历时 小时，共飞行约 km。
解析：(1)地球自转的角速度除两极点外各地相等；地球自转的线速度由赤道向两极递减，同一纬度海拔相同的情况下线速度相同。(2)若A点为黑夜，则该图北半球各地夜长昼短，北极圈及其以北是极夜，是北半球的冬至；此时太阳直射在南回归线上，图示180°经线是夜半球的平分线，即午夜0：00，则0°经线是正午时刻，故太阳直射点位于(0°，23°26′S)；北京时间是120°E的地方时，此时是20：00，因180°经线是0：00，全球与北京都在同一天。(3)若B点为黑夜，图示南极圈及其以南出现极夜，此时太阳直射北回归线；D点位于晨线，又在赤道上，其地方时为6：00；阴影表示夜半球，如下图所示：
(4)若某日A、C、E三点同时看到日出，则太阳直射赤道，全球各地均日出正东方。(5)C、D都在赤道上，C、D间经度相差90°，时差是6小时；若某飞机从C地飞往D地，途中飞机上的乘客发现太阳始终处在地平线上不升也不落，说明飞机飞行速度与地球自转速度一致，即从C到D用的时间也就是6小时；赤道上经度1°相距约111 km，飞机飞行距离约为90×111 km＝9 990 km。
答案：(1)C与D　A与B
(2)冬至日　(0°，23°26′S)　20：00　全球
(3)D　画图略
(4)A、B、C、D、E
(5)6　9 990或10 000

选择题
读下面的日照图，完成1～2题。
1．关于图中信息，下列叙述正确的是(　　)
A．下一刻D点将进入白昼
B．C在昼半球
C．D、E两点的自转角速度和线速度都相同
D．AB是昏线
2．此时，地方时为0：00的经线是(　　)
A．120°E　　　　　　 　　 B．100°W
C．20°W D．60°E
解析：第1题，由图中信息可知，C在夜半球，D、E两点的自转角速度相同，线速度不同，AB是晨线。第2题，由图可知180°经线的地方时为8：00，故地方时为0：00的经线为60°E。
答案：1.A　2.D
(2018·佛山一中模拟)读某日晨线图，a、c两点为晨线的顶点，b点为晨线的中点，晨线在地球上为西北—东南走向，b点的经度为50°E。据此回答3～4题。
3．根据图中信息，判断此时有关各地时间的叙述，正确的是(　　)
A．国际标准时间是2时40分
B．a点地方时是12时
C．b点地方时是14时
D．c点地方时是0时
4．假设一自然运动的物体从a点过b点到c点，其运动过程中的方向偏转表现是(　　)
A．东—西—东 B．西—东—西
C．右—不偏转—左 D．左—不偏转—右
解析：第3题，ac为晨线，b点为晨线的中点，因此b点应位于赤道上，b点的地方时应为6时；b点所在经线的经度为50°E，根据经度相差15°，地方时相差1小时，计算出国际标准时为2时40分。a、c两点为晨线的顶点，则a点地方时为0时，c点地方时为12时。第4题，ab段位于北半球，bc段位于南半球，b点在赤道上，在北半球运动的物体向运动方向的右侧偏转，在南半球运动的物体向运动方向的左侧偏转，赤道上不偏转。
答案：3.A　4.C
(2018·湖南师大附中月考)我国有一艘科学考察船进行国土资源调查时，停泊在某海域。当地凌晨2时44分(北京时间3时)从船上测得北极星的地平高度为10°。据此回答5～6题。
5．该船所在的地理位置是(　　)
A．(10°N，112°E) B．(10°N，116°E)
C．(10°S，116°E) D．(10°N，124°E)
6．此时属于东半球且与该船所在地点属于同一日期的范围，约占全球的(　　)
A．大于1/2 B．大于1/3
C．小于1/4 D．小于1/5
解析：第5题，根据从船上测得北极星的地平高度为10°判断当地纬度为10°N。当地时间为2时44分，北京时间为3时，两地相差16分钟，说明当地比北京的经度小4°，为116°E。第6题，根据上题解析可知，该船位于新的一天和东半球。此时北京时间为3时，则可求得0时经线为75°E。即75°E向东到160°E为新的一天且属于东半球，其所跨经度范围为85°，小于全球范围的1/4。
答案：5.B　6.C
晨昏线即晨昏圈，指地球上昼半球和夜半球之间的分界线，是地球上的大圆。二分日，全球昼夜等长；二至日，它同经线交角最大，全球昼夜长短差值最大；由于大气散射作用和太阳视半径的存在，它实际上比大圆略小。下图是以极点为中心半球图的一部分，箭头表示洋流的流向。读图完成7～9题。
7．此时，北京时间最有可能是(　　)
A．2时 B．12时
C．14时 D．20时
8．图示晨昏线(　　)
A．呈西北—东南走向
B．属于晨线
C．实际位置要偏向东南
D．在地面上不断移动，其周期为1个恒星日
9．图示时期(　　)
A．乙地的白昼比甲地长
B．甲海域沿岸地区森林火险等级高
C．巴西高原正值雨季
D．长江口附近海水盐度处于高值期
解析：第7题，读图可知，图示区域为北半球，晨昏线与极圈的切点位于90°E，印度洋中的洋流呈顺时针方向流动，表明北半球正值夏季，北极圈内为极昼，则90°E为0时，故北京时间为2时。第8题，图中晨昏线呈东北—西南走向，结合上题可判定其为昏线；由于大气散射作用和太阳视半径的存在，地球上昼半球略大于夜半球，晨昏线实际上要向夜半球一侧偏移，即图示晨昏线实际位置要向东南偏移；晨昏线是太阳照射地球形成的，其移动周期为一个太阳日。第9题，此时北半球为夏季，甲海域沿岸地区为地中海气候，夏季高温少雨，因而森林火险等级高。
答案：7.A　8.C　9.B
(2018·嘉峪关一模)下图阴影部分表示7月7日，非阴影部分表示7月8日，每条经线之间的间隔相等，箭头表示地球自转方向。据此完成10～12题。
10．此时，A点的区时是(　　)
A．7月8日12时 B．7月7日24时
C．7月8日6时 D．7月8日16时
11．此时，北京时间是(　　)
A．7月8日15时 B．7月8日14时
C．7月8日20时 D．7月8日18时
12．有关A、B、C三点地球自转角速度和线速度的叙述，正确的是(　　)
A．三点角速度和线速度都相同
B．三点角速度和线速度都不相同
C．三点角速度相同，线速度B点大于C点
D．三点线速度相同，角速度A点大于B点
解析：第10题，国际日界线和自然日界线分别为180°经线和0时经线；顺地球自转方向，过180°经线日期减一天，反之，加一天；顺地球自转方向，过0时经线，日期加一天，反之，减一天，据此和题意，判断(如图)：
0时经线为90°W，A点(0°)为6时(东加西减：经度相差15°，时间相差1小时)。第11题，由上题得出：0时经线为90°W，则北京时间(120°E经线的地方时)为14时。第12题，全球除极点外自转角速度均为15°/时，线速度由赤道向两极递减，两极角速度和线速度均为0。A、B、C三点角速度相等，纬度由低到高为A、B、C，故线速度为A＞B＞C。
答案：10.C　11.B　12.C
(2018·黑龙江双鸭山一模)下面图1为地球球面局部图，图中APB弧上太阳高度为0°，AQB弧上各地“坐地日行八万里”，P、Q均位于所在弧的中点，PQ弧度数为100°。读图，完成13～14题。
13．若此刻全球同庆“五一”国际劳动节，且PQ弧位于夜半球，则图示区域在(　　)
A．东半球 B．西半球
C．北半球 D．南半球
14．若图2显示图1中某条弧线各点随地球自转线速度的变化，那么这条弧线是(　　)
A．APB弧 B．PQ弧
C．BQ弧 D．AQB弧
解析：第13题，图中APB弧上太阳高度为0°，说明APB弧为晨昏线的一部分，AQB弧上各地“坐地日行八万里”，说明AQB弧为赤道的一部分。因P、Q均位于所在弧的中点，且PQ弧度数为100°，则极点位于PQ弧上。“五一”国际劳动节，太阳直射点位于北半球，北极点附近出现极昼，若PQ弧位于夜半球，则图示区域位于南半球，图示区域跨东西半球。第14题，图2显示该弧线上其中一点线速度为0，则该点为极点，故只有B项正确。
答案：13.D　14.B
(2018·山师附中一模)下图为以极点为中心的部分地区投影图，图中阴影部分为m日，空白部分为(m＋1)日。读图，完成15～16题。
15．P点的经度和地方时分别为(　　)
A．90°E，6时 B．90°W，6时
C．90°E，18时 D．90°W，18时
16．此时北京时间为(　　)
A．m日22时 B．m日16时
C．(m＋1)日14时 D．(m＋1)日8时
解析：第15题，日界线有自然日界线(0时经线)和人为日界线(180°经线)两条。自东十二区(180°经线西侧)向东进入西十二区(180°经线东侧)减1天，图中阴影部分比空白部分晚一天，则判断图示地球呈顺时针自转，P点位于90°E，位于0时经线以东90个经度，时间早6个小时。第16题，由上题知90°E为(m＋1)日6时，则北京时间(120°E地方时)＝(m＋1)日6时＋(120°－90°)÷15°/时＝(m＋1)日8时。
答案：15.A　16.D
(2018·盐城期中)左下图为某游客坐在江西三清山海拔1 800多米的山头，通过延时技术拍摄的“巨蟒出山”美境图，右下图为放大后的星迹图。据图完成17～18题。
17．图中L1和L2分别为甲、乙两颗星星的延时视运动轨迹，下列说法正确的是(　　)
A．甲、乙星迹方向呈逆时针旋转
B．甲星距地球近，乙星距地球远
C．甲星是恒星，乙星是行星
D．甲星和乙星围绕北极星公转
18．若摄影者用同样的技术，同时到北冰洋沿岸拍摄，得到的星迹图与上图相比(　　)
A．看到的星空相同
B．星迹视运动的角速度变大
C．看到的星迹更多
D．星迹旋转中心位置更高
答案：17.A　18.D

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