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第 6 讲 地球的自转及其意义
双基回归
一、地球自转的方向、周期与速度
1．自转方向：自西向东，从北极上空看呈逆时针方向；从南极上空看呈顺时针方向。判断地球自转方向时，侧视图上一般容易判断，但在极视图中有时需要利用经度的变化规律来判断：西经度顺着地球的自转方向度数逐渐变小，东经度顺着地球的自转方向度数逐渐增大。
2．自转周期：地球自转一周（360 ）所需的时间。1恒星日为23时56分4秒。1太阳日为24小时。地球自转的周期是一个恒星日，太阳日是地球昼夜交替的周期。
3．自转速度：除极点外各地的角速度相同（15 0 /小时，1 0 /4分）；赤道上的自转线速度=1670km/h，其他纬线上的自转线速度Vφ=1670×cosφkm/h〔其中φ为纬度〕 ，南北纬60°上的自转线速度恰好是赤道上的自转线速度的一半。注意，南北极点的角速度和线速度都为零。
二、地球自转的地理意义
1．昼夜交替
(1)昼夜交替形成的原因：①地球是一个不发光、不透明的球体；②地球的自转运动。
(2)晨昏线(圈)
①含义：昼半球和夜半球的分界线。可分为晨线和昏线。(如下图甲)
②判断：依据地球自转方向，一般规律是：纬线上的各点，随着地球的自转，如果由夜半球进入昼半球，则此分界线为晨线，如果由昼半球进入夜半球，则此分界线为昏线。如上图乙中，P 点随着地球的自转，由夜半球越过BC到达昼半球，所以BC线为晨线，Q点随着地球的自转，由昼半球越过AB线到达夜半球，所以AB为昏线。
③晨昏圈平面的三个特点： a． 晨昏圈平面与太阳光线总是保持垂直， 晨昏线与太阳同步向西移动； b． 晨昏圈平面与经线平面的夹角为0°-23°26′；c．晨昏圈与纬线圈相切的两个切点分别为晨线和昏线的两个端点，其经度差为180°；而晨昏圈与赤道相交的交点与上述切点的经度差为90°。
④应用
a．据晨昏线与经纬线圈的关系判断日期、季节
b．晨昏线上的时间信息：晨线与赤道的交点所在经线的地方时6点；昏线与赤道的交点所在经线的地方时为18点；晨线与纬线的交点即为日出，日出时间为此交点所在经线的地方时；昏线与纬线的交点即为日落，日落时间为此交点所在经线的地方时；晨昏线与极昼圈的切点处为0点或24点，与极夜圈的切点为12点
c．利用晨昏线、地球自转方向和昼夜半球的关系互相推断如上丙图中，已知AB为晨线，BC为昏线，则可判断地球顺时针方向自转，中心点为南极点。
2．地方时与区时(详细分析见第2讲)
3．水平运动的物体产生偏向
(1)规律：当观察者面向物体运动方向时，北半球水平运动的物体向右偏，南半球水平运动的物体向左偏，赤道上水平运动物体不偏，随着纬度的增高，偏向愈明显。
(2)判断：借助物理学上的： “左右手定则”来判断。方法：北半球用右手，南半球用左手，掌心朝上，四指代表物体运动方向，大拇指所示方向即为水平运动物体的偏向。
细说例话
例1：读“以极地为中心投影的太阳光照图”完成下列各题。
(1)在图上用箭头标注地球的自转方向。
(2)A地天文台工作人员每天观测一恒星，结果发现观测周期与自己的生活周期逐渐不同步，为什么
(3)试比较A、B两点的角速度和线速度，在A、B哪一处建航天发射场效果更好 向什么方向发射
(4)指出图中的晨线和昏线，比较A、B、C、D四点昼夜长短状况。
(5)如果有a、b两架飞机，一架由A到H，另一架由D到I，各自飞行路线的方向是什么
解析：(1)(2)(3)小题主要考查地球自转运动的状况，(4)(5)(6)题考查自转的三个意义。第(1)小题从经纬度上可确定东西方向，进而确定半球和自转方向。第(2)小题，关键是区别恒星日和太阳日的周期和应用范围：观测天体以恒星日为周期；人们日常生活周期是太阳日，时间为 24 小时。第(3)小题，角速度除两极外，全球各地相同，线速度则由赤道向两极递减。从卫星发射速度和节省能源角度考虑，航天发射场应建立在较低纬度地区，并沿地球自转相同的方向发射。第(4)小题根据太阳光照射方向和第(1)小题确定的地球自转方向可判定该线为昏线，再由晨昏线确定昼夜半球，最后推知此图日期为6月22日左右，太阳直射北回归线，南极圈出现极夜现象，由南极圈向北白昼时间越来越长。第(5)小题，两地距离的判定一般采用劣弧原则，通过两点和地心的大圆劣弧路线最短。
答案：(1)左图为逆时针 右图为顺时针 (2)测恒星采用恒星日即23时56分4秒，而人们生活周期为太阳日即每天24小时。观察恒星等天体应每天比太阳日提前3分56秒，当然逐渐和生活不同步了。
(3)角速度A＝B，线速度B>A。发射场建在B处，发射方向：自西向东。
(4)晨线：GC、BD，昏线：CE、DF；昼由长到短：C>A>B>D。
(5)A到H：先向东北再向东南；D到I：先向西南再向西北。
例2 根据材料和图，回答下列问题。
材料一 长江是我国的母亲河，中下游地区是我国的经济重心之一。但千百年来，水患灾害成为困扰长江中下游地区经济发展的一大障碍因素，为此国家斥巨资加固中下游地区的长江堤防，其中有“九曲回肠”之称的荆江堤段将投资近百亿人民币，将部分江内堤岸由沙土改为石砌。
材料二 上海是长江流域经济发展的龙头，近年来随着经济的发展，基建规模不断扩大，建筑用砂量大增，由此引发了长江非法采砂屡禁不止。由于非法采砂导致的长江交通事故、江岸崩堤时有发生。
(1)图中河段是荆江河段的一部分，A、B 两岸更需加固江内堤坝的是_______岸，理由
是____________________________。
(2)长江航道内的非法采砂船要想采到更多的江砂，一般把采砂船停靠在靠近A、B两岸的河岸附近，判断理由是什么
(3)图中江心小岛若干年后由于泥沙淤泥可能与 _______ (C或D)岸相连。
解析：第(1)题，受地球自转偏向力的影响，北半球江水不断向右偏，B 岸江内堤坝不断受到冲刷。第(2)题，受地球自转偏向力的影响，江水不断向左偏，致使左岸(A 岸)水流减缓。泥沙更易淤积。第(3)题，本题是近年的一个时政热点题。自1998年长江发生特大洪灾以来，党和政府更加重视长扛防洪减灾。但在施工过程中偷工减料，长江非法采砂导致江岸崩塌等问题不断被曝光，本题就是在这样的背景下设计的一个考查地球自转导致水平运动物体的偏移规律的联系实际题。
答案：(1)B B岸易受江水的冲刷 (2)A A岸泥沙淤积 (3)C
方法归纳
1．计算昼夜长短的各种方法
已知条件不同，昼夜长短的计算方法不同，如：①根据日出或日落时刻计算昼夜长短：昼长＝（12－日出时间）×2或（日落时间－12）×2；夜长＝（24－日落时间）×2或日出时间×2。②根据昼弧、夜弧所跨经度的度数计算昼夜长短： 15°经度=1小时 1°经度=4分钟。③同一半球相同纬度地区昼长相同；南北半球相同纬度地区的昼夜长短相反，如北纬40度的昼长是15时，那么南纬40度的地区夜长为15时。④同一地点冬至日与夏至日的昼夜长短状况正好相反。
2．南北半球太阳日出日落的方向是怎样的 影子是怎样变化的？
太阳直射赤道时，日出正东方向，日落正西方向；太阳直射北半球时，日出东北方向，日落西北方向；太阳直射南半球时日出东南方向，日落西南方向。
影子朝向与太阳方位相反， （1）正午日影的朝向：①北回归线以北地区：一年四季太阳都从南边照射过来，正午日影永远朝向北，正午时，影子朝向正北。②南回归线以南地区：一年四季太阳都从北边照射过来，日影永远朝向南，正午时，影子朝向正南。③南北回归线之间地区：一年中有时候太阳从南边照射过来，日影朝向北；有时候太阳从北边照射过来，日影朝向南。④极点：北极点为极昼时，太阳永远从南方照射过来，日影也永远朝向南方；南极点为极昼时正好相反，日影永远朝向北方。（2）正午日影的长短：①直射时，正午日影为零。②极夜时，没有日影。③其他时间，正午日影的长短随正午太阳高度而变化。距直射纬线越近，正午太阳高度越高，正午日影越短；反之，距直射纬线越远，正午太阳高度越低，正午日影越长。
感受高考
例 1： （07年全国卷Ⅱ）下图表示北半球某区域。a为纬线，b为晨昏线。b线中M点纬度值最大，N、P两点纬度值相等。回答⑴～⑵题。
⑴M点的纬度最低为
A．71.5°N B．66.5°N 、C．61.5°N D．56.5°N
⑵若Q、R两点相距60个经度，且R点为30°E，图示区域为夏半年。此时北京时间为
A．6时 B．8时 C．18时 D．20时
解析：第⑴题：由于除春秋分以外，晨昏线都与某一纬线的相切，相切点的纬度与太阳直射点的纬度互余。由于太阳直射点的最大纬度为23.5°，则与晨昏线相切纬线的最小纬度为66.5°，即极圈。第⑵题：北半球夏半年M点的地方时为0时，如右图。依据题中信息，可推知M点大致位于Q、R两点的中心经线上，即与Q、R各相差30 o ，R为30 o E，则M为0 o ，当0 o 经线为0点时，此时北京（120 o E区时）时间为8时。
答案：⑴B ⑵B
例 2： （06年全国卷Ⅰ） 据报道， 哈尔滨地区2004年10月14日出现的日偏食开始于9时20分， 结束于10 时 57 分。当哈尔滨日食结束时，美国阿拉斯加州某地为13日16时57分。 那里人们看到的日偏食开始于13日17时55分， 结束于13日18时46分。 读图，完成⑴～⑶题。
⑴图中阿拉斯加州的甲地和乙地
A．能够同时看到这次日偏食的全过程
B．乙地先看到日偏食，甲地后看到日偏食
C．乙地能看到日偏食，甲地看不到日偏食
D．乙地只能看到日偏食开始，甲地只能看到日偏食的结束
⑵报道中的阿拉斯加地区使用的时间是
A． 地方时 B．西10区的区时 C． 西9区的区时 D．西8区的区时
⑶阿拉斯加州能看到这次日偏食结束的地区，其使用的区时与地方时差约
A． 0小时 B．1小时 C． 2小时 D．3小时
解析：由本组试题材料可知，当北京时间为 14 日 10 时 57 分时，阿拉斯加某地时间为 13 日 16 时 57分，可推导出阿拉斯加某地采用的是西10区区时。那里的人们在10月13日（秋分以后）17时55分至18时46分能够看到日偏食全过程，此时那里应为日落之前，地方时应比所采用的区时至少晚1个多小时；又从图中看出，阿留申群岛最西端的地方时与西10区区时相差约2.5个小时，所以，其所采用的区时比地方时相差约为2小时。图中甲地位于西10区中央经线上，此时段该地已日落，故其看不到日偏食。
答案：⑴C ⑵B ⑶C
好题狂练
一、单项选择题
读图，回答1～2题。
1．与②地相比，⑤地随地球自转的速度（）
A．角速度和线速度都大
B．角速度和线速度都小
C．角速度相等，线速度小
D．角速度小，线速度相等
2．当③地6点时，北京时间是（）
A．5时 B．6时 C．17时 D．23时
一架飞机在某地起飞，沿水平方向以 837km/h 低空匀速飞行，且飞行员看到太阳在正南方天空，保持静止不动(赤道上地球自转线速度为1670km／h)。据此回答3—4题。
3．此时飞机飞行的方向是
A．自西向东 B．自东向西 C．自南向北 D．自北向南
4．飞机航线所对应的地理纬度是
A．赤道 B．极点 C．北纬30° D．北纬60°
5．一艘海轮自洛杉矶向西驶向上海，船上的乘客从第一天见到太阳在上中天到第二天太阳在上中天相隔的时间是（ ）
A．24小时 B．大于一个太阳日
C．小于一个太阳日 Ｄ．恰好是一个恒星日
图中A是晨线，B是东经150°经线，据此回答6—7题。
6．此时正午太阳直射点位于（ ）
A．北回归线上
B．南回归线上
C．北回归线与赤道之间
D．南回归线与赤道之间
7．如果图中甲点的日期是 5 日，与 B 经线正相对的那条经线的时间是 （ ）
A．5日16点 B．5日18点 C．4日20点 D．4日22点
读下图回答8—9题。
8．由图可知下列表述正确的是 （ ）
A．若为春分日，180°经线上正值日出
B．若为夏至日，北京时间为18点
C．若为秋分日，本初子午线上正值日出
D．若为冬至日，本初子午线地方时为0点
9．随着地球不停地自转，将会 （ ）
A．今天的范围不断扩大 B．昨天的范围不断扩大
C．明天的范围不断扩大 D．今天和明天平分
2008 年北京奥运会火炬选取了“渊源共生、和谐共融”的“祥云”图案。火炬传递将于 2008 年 3 月31 日从北京开始，经过国内外 135 个城市和地区，8 月 8日传回北京奥运会开幕式主会场。奥运会将于当日晚8点举行开幕式。回答10—12题。
10．若火炬由南美洲的布宜诺斯艾利斯(34°36′S，58°22′W)出发，出发时北京时间为某日凌晨 3时，11个小时后传递到非洲的达累斯萨拉姆(6°50′S，39°18′E)，则火炬到达时当地的区时是
A．前一日15时 B．当日9时 C．前一日22时 D．当日8时
11．当北京举行开幕式时(2007年8月8日晚8时)，全球与北京日期相同的区域所跨经度范围是
A．90° B．180° C．270° D．360°
12．如图所示，两条河流下游各有一个小岛，最终小岛可能连接的岸堤是( )
A．②③ B．①③ C．①④ D．②④
刘家港——明初大海港，郑和下西洋的始发港。据史料，位于长江河口的刘家港，不仅曾是郑和下西洋的始发港，还兼具大商港的功能。据此，回答13～15题。
13．刘家港衰落的重要原因之一是河岸严重崩塌，导致刘家港殆不可守、坍塌入海。那么刘家港应位于长江口的
A．东岸 B．西岸 C．南岸 D．北岸
14．刘家港河岸严重崩塌的原因是
A．东北信风吹拂河水冲刷右岸 B．刘家港河岸岩层松软
C．港岸过度垦殖，土地裸露，易遭冲刷 D．受右偏的地转偏向力作用
15．假设地球自东向西自转，地球上下列地理现象中不会发生变化的是 （ ）
A．日、月东升西落现象 B．南半球河流一般右岸多沙滩
C．昼夜现象 D．120°E的地方时早于90°W
二、综合题
16．读极地投影图，B点与极圈相切，回答下列问题。
(1)此图是以极为中心的投影图。
(2)若ABC为晨昏线，AB段为_______线（晨、昏）
(3)新的一天占全球的比例为____________________________。
(4)此时，太阳直射点的地理坐标为_____________________。
(5)下列说法正确的是_______。（多选）
A．松花江处于枯水期 B．南极长城站处于极昼时期。
C．济南的白天比广州长 D．洛杉矶地区天气干热
17．比较甲、乙、丙、丁图，回答有关问题。
(1)各图的晨线分别是：甲：______________经线(二分时)；乙：_______弧；丙：_______弧；丁：_______弧。
(2)一年之中，晨昏线与经线重合的日子是 _______和 _______。在地球上，晨昏线移动方向与地球自转方向______________。
(3)赤道上晨昏线相距经度_______。理论上地球白昼和黑夜范围相等，但由于大气散射太阳光的原因，地球上“天亮”的范围，实际上比黑暗的地方_______ (大或小)。
(4)甲、乙、丙、丁四幅图中，北半球昼大于夜的图是_______。
(5)甲图中，北京时间是_______，丙图中北京时间是_______。(均要求写出月、日、时)。
18．我国某学校地理学习研究小组进行了一个竖直运动的物体有无偏向的地理实验。该小组从35m高处竖直向地面落下一个铅球M（如图12所示）。他们发现，铅球并不是竖直下落到 O点，而是大约偏移 O点 11.5mm。根据你学过的地理知识和原理，完成下列问题。
（1）偏移方向
在实验中，物体落下的位置应发生向_______（东、西）偏离O点。若在澳大利亚进行该实验，应发生向_______（东、西）偏。
（2）偏移距离的大小
若在北京进行此实验，偏移的距离应比在广东省_______（大、小）；为寻求偏移距离的最大值，你将会把实验放在什么地区进行呢？______________。
（3）偏移的规律
根据（1）和（2）的结论，你发现物体竖直运动发生的偏移方向和大小规律是_______。
（4）偏移的原因
我们知道了物体水平运动发生偏向的原因。试根据“地球运动”相关知识和原理，分析物体竖直运动偏移的原因。
第 6 讲 地球的自转及其意义
一、单项选择题
1．C 地球表面除南北两极点外，任何地点的自转角速度都一样，线速度从赤道向南北两极递减，因此②地、⑤地角速度相同，⑤地纬度高于②地，因此线速度较小。
2．D ③地经度为135°W（西9区），北京时间（东8区）区时=6+（8+9）=23时。
3．B 4．D 解析：由于飞行员看到太阳在正南方向天空，并且保持不动，则飞机飞行的方向应和太阳视运动方向(自东向西)一致，同时由于赤道自转线速度为1．670 km／h，而837 km／h的自转速度只能位于纬度为60°的位置。
5．B 地球自转的速度是每小时15°，昼夜交替周期是24小时（1太阳日），当轮船自东向西行驶时，相当于减慢了地球自转的速度，因此昼夜交替的时间应比24小时长。
6．C 由于图中A是晨线，可以看出北半球昼长夜短，太阳直射北半球，因晨线和极圈不相切，所以不能是直射北回归线，故太阳直射北回归线与赤道之间。
7．D 根据已知条件可以知道A线与赤道的交点所在的经线时间为5日6点，由B是东经150°经线，可以推知A线与赤道的交点所在的经线为东经90°，与B经线正相对的那条经线是西经30°经线。从而可以计算其时间为4日22点。
8．A 从图中可以看出今天的比例为 1/4，即 180°经线的地方时为 6 点。若为春分日，180°经线上正值日出；若为夏至日，北京时间为2点；若为秋分日，本初子午线上为18点，为日落；若为冬至日，本初子午线地方时为18点。
9．A 随着地球不停地自转，180°经线的地方时在增大，今天的范围也不断扩大。
10．B 达累斯萨拉姆(6°50′S，39°18′E)位于东 3 区，北京(东八区)时间凌晨 3 时，达累斯萨拉姆是前日22时，11个小时后是当日的9时。
11．D 北京举行开幕式时(2007年8月8日晚8时)，180°经线的地方时是24时，所以全球属于同一天。
12．C 本题考查地转偏向力在实际生活中的运用。根据两图(题图)的纬度，上图为北半球，下图为南半球。地转偏向力在北半球向右偏，所以北半球的河流右岸冲刷，左岸沉积，最终小岛可能和①岸相连。南半球相反。
13．C 刘家港位于长江口南岸，受右偏的地转偏向力作用，河水冲刷南岸而崩塌。
14．D 根据上题解析可以看出受右偏的地转偏向力作用导致。
15．C 假设地球自东向西自转，日、月西升东落现象；南半球河流一般左岸多沙滩；120°E的地方时晚于90°W，只有昼夜现象仍为24小时，不发生变化。
二、综合题
16． 解析：本题考查了光照图的判读。重点考查了晨昏线、日期的比例、太阳直射点等相关知识。
答案：（1）南 （2）昏 （3）九分之四 （4）23°26′N 160°W （5）CD
17．解析：甲图为以北极点为中心的图，乙图是以南极点为中心的图(顺时针)，两图中南极圈内为极夜现象，丁图中北半球昼长大于夜长。
答案：(1)150°E AC AO AB
(2)3月21日(或春分日) 9月23日(或秋分日) 相反
(3)180° 大
(4)丙、丁 (5)3月22日4时 6月22日15时
18．解析：本题以地理实验考查地球自转带来物体水平运动发生偏向的规律。
答案：（1）东 东 （2）小 赤道地区
（3）在地球上，竖直下落的物体发生东偏；从两极向赤道偏移距离逐渐增加。
（4）地球自转方向自西向东；高度为H的物体原有向东水平运动速度较地面大，任何物体都要保持原来的惯性。当竖直下落时，物体将超前落在竖直下落的地点的东面。
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