新高考地理2024年第一轮复习第5讲　地球自转的地理意义

第5讲地球自转的地理意义必备知识学科素养1.昼夜现象和昼夜交替产生的原因。2．时差产生的原因。3．地方时、区时和日期变更的相关计算。4．沿地球表面水平运动物体的偏转规律。1.地理实践力：结合观测，理解昼夜交替的原因、周期和影响。2．综合思维：通过资料分析，学会地方时、区时和日期的计算方法；正确认识地球表面水平运动物体偏转的规律及其影响。eq\o(\s\up7(),\s\do5())一、地球的自转1．自转定义：地球绕其自转轴的旋转运动。2．自转方向(1)侧视图(如图A)：自西向东。(2)俯视图：从北极上空俯视，呈逆时针方向旋转(如图B)；从南极上空俯视，呈顺时针方向旋转(如图C)。eq\a\vs4\al([自主探究])1.在北半球夜晚观测北极星，会发现其周围的恒星如何运动？说出原因。提示：逆时针方向旋转。因为北半球看北极星即面向北方，地球绕地轴自西向东自转，而观测者位于地球上，因此会看到其周围恒星围绕北极星做逆时针方向旋转。3．自转周期参照物时间自转角度意义恒星日恒星23时56分4秒360°地球自转的真正周期太阳日太阳24时360°59′昼夜交替的周期4.自转速度(1)角速度：地球表面除南北两极点外，任何地点的自转角速度都相等，约为15°/h。(2)线速度：由赤道向两极逐渐减小；赤道最大，极点为0。二、昼夜交替和时差1．昼夜交替(1)昼夜现象成因：地球是一个既不发光也不透明的球体，同一时间里，太阳只能照亮地球表面的一半。(2)昼夜交替①产生：地球不停地自转，昼夜也就不断地交替。[名师解惑]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，而是由地球“不透明、不发光，同一时刻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的概念，它主要是由地球自转这一运动产生的。但如果地球不自转只公转，也有昼夜交替现象，只不过周期为一年。②周期：1个太阳日＝24小时。③意义a．昼夜交替周期长短适宜，使得地面白昼不会过于炎热，黑夜不会过于寒冷。b．有利于生命有机体的生存和发展。c．影响人类的作息，自古以来太阳日就被作为基本的时间单位。eq\a\vs4\al([自主探究])2.说明晨昏线在地面上的运动方向及速度。提示：晨昏线在地面上的运动方向是自东向西，移动速度约为15°/h。2．时差(1)地方时①成因②规律：经度每隔15°，地方时相差1小时；经度每隔1°，地方时相差4分钟。向东加，向西减。(2)时区和区时①时区：全球共分为24个时区，每个时区跨经度15°。②区时：每个时区中央经线的地方时即该时区的区时，如东八区以120°E的地方时作为区时。(3)日期分界线①自然日界线：地方时为0时(或24时)的经线。其位置不固定，会随地球自转自东向西移动。②人为日界线：又称“国际日界线”，原则上以180°经线作为地球上“今天”和“昨天”的分界线，该线在地球上的位置固定不变。eq\a\vs4\al([自主探究])3.分别说明过180°经线和国际日界线的日期变化情况。提示：(1)越过180°经线有三种可能：加一天；减一天；不变。(2)越过国际日界线有四种可能：加一天；减一天；加一天、减一小时；减一天、加一小时。三、沿地表水平运动物体的运动方向的偏转1．产生2．规律：在北半球向右偏转；在南半球向左偏转；在赤道上没有偏转。[名师解惑］水平运动物体偏转方向的判断北半球用右手，南半球用左手，手心向上,四指指向物体的原始运动方向，拇指指向为物体实际运动方向。)3．产生的影响：在气流和水流的水平运动中表现得最为明显。素养能力1地球自转的基本特征(2022·广东选择考)2021年10月16日，神舟十三号载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射，将我国3名航天员顺利送入距离地表约400km的中国空间站。2022年4月16日，航天员安全返回地球。据此回答下题。符合航天员驻留期间空间站绕太阳运动角速度大小变化的是()[破题思路]空间站绕地球旋转，则地球与空间站构成一个天体系统，该天体系统绕太阳旋转，这样空间站绕太阳运动的角速度大小变化也就是地球绕日公转的角速度大小变化。在航天员驻留期间，地球绕日公转经过了近日点，公转角速度较快，所以10月16日到1月初，空间站绕太阳运动角速度变快；1月初到4月16日，空间站绕太阳运动角速度变慢。[尝试解答]A1．地球自转方向的判断方法(1)常规法：地球自转方向是自西向东，由此判断地球自转方向。(2)极点法：从北极上空看地球呈逆时针方向旋转，从南极上空看地球呈顺时针方向旋转；同理，看到地球呈逆时针方向旋转的是在北极上空，看到地球呈顺时针方向旋转的是在南极上空。(3)经度法：东经度增大的方向和西经度减小的方向是地球自转方向。(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巴拿马运河到大西洋的方向就是地球自转方向。2．地球自转线速度(1)影响地球自转线速度的因素因素影响关系举例纬度纬度相同，线速度相同；纬度越低，线速度越大负相关航天发射基地应选择在纬度低、海拔高的地区，并且向东发射海拔海拔越高，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eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(0～837km/h→高纬度,837～1447km/h→中纬度,1447～1670km/h→低纬度))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)。【基础性和综合性考法】读下面四幅图，完成1～2题。1．图中四点处于黄昏的是()A．① B．②C．③ D．④2．四点所在晨昏线平面与太阳光线垂直的是()A．①③ B．②④C．①③④ D．①②③④解析：第1题，顺地球自转方向，由白昼到黑夜为昏线，由黑夜到白昼为晨线。读图可知，①③④在晨线上，②在昏线上。故选B。第2题，图中四点都位于晨昏线上，四点所在晨昏线平面都与太阳光线垂直。故选D。答案：1.B2.D【应用性和创新性考法】(2023·河北保定高三阶段练习)太阳同步卫星飞越极地地区，轨道面与日地连线始终保持固定的夹角。我国发射的三颗“风云系列”太阳同步卫星(如图)，实现了世界气象组织提出的“上午星、下午星和晨昏星”全天候监测愿景，兼有太阳观测功能。据此完成3～4题。3．每颗太阳同步卫星两次经过同一地点上空历时()A．8小时B．12小时C．23小时56分4秒D．24小时4．图中甲、乙、丙三个太阳同步卫星中()①甲是上午星②乙是下午星③丙是晨昏星④甲是下午星A．①② B．③④C．②③ D．①③解析：第3题，依据材料信息及所学知识可知，太阳同步卫星总是在相同的时间经过地球同一位置。因此，每颗太阳同步卫星两次经过同一地点上空的时间与太阳日相同，即24小时。故选D。第4题，太阳同步卫星轨道面与太阳取向一致，因此，每当卫星经过同一地点上空时，总能保持相同的日照条件。由图中信息可知，该图以北极点为中心，故地球自转方向为逆时针方向，要“兼有太阳观测功能”，甲、乙、丙三个太阳同步卫星要保证在昼半球上空出现，再结合图中太阳的位置可以确定甲是下午星，乙是上午星，丙是晨昏星，③④正确，①②错误。故选B。答案：3.D4.B素养能力2昼夜交替与晨昏线(2021·浙江6月选考)我国某中学组织学生对直立物日影变化进行观测，具体做法是：先在一块平坦的地面上直立一根标杆，再以此杆直立点(甲)为圆心，以杆长为半径绘一半圆。如图为某日杆影变化图，图中阴影部分为标杆影子范围。完成(1)～(2)题。(1)甲地位于()A．东北平原 B．华北平原C．四川盆地 D．珠江三角洲(2)若从甲地垂直上方朝下看，一年中某时刻地面上昼夜状况与经纬线位置关系最有可能是()A．① B．②C．③ D．④[破题思路](1)根据材料中描述，半圆以杆长为半径所绘，故可以得出其正午时太阳高度角为45°；根据影子出现和消失的位置分别位于正西方和正东方，可得出此时为二分日，则太阳直射点位于赤道，可推得当地的纬度大约为45°N。结合选项各地纬度位置可以推得答案为东北平原。(2)由上题甲地纬度可知，相同经度差之间的纬线长度往北逐渐减小；若从甲地垂直上方朝下看，其左右两侧的经线应该是对称的。[尝试解答](1)A(2)B1．晨昏线的六个特点(1)平分地球，是过球心的大圆。(2)晨昏线平面与太阳光线垂直。晨昏线上的太阳高度为0°。(3)晨昏线永远平分赤道。(4)晨昏线与经线圈的夹角(α)的变化范围为0°～23°26′，且与太阳直射点的度数相同。例如，图2中∠α＝∠β。(5)晨昏线只有在二至日时才与极圈相切。(6)晨昏线的移动与地球自转速度相同，但方向相反。2．晨昏线走向的判断方法(1)春分日和秋分日时，晨昏线为南北走向，即晨昏线与经线圈重合。(2)太阳直射北半球时，晨线为西北—东南走向(图甲中AB)，昏线为东北—西南走向(图乙中CD)。(3)太阳直射南半球时，晨线为东北—西南走向(图丙中EF)，昏线为西北—东南走向(图丁中PQ)。3．晨昏线的主要应用(1)确定地球的自转方向根据地球的自转方向可判断晨昏线，反过来，也可根据晨(昏)线判断地球的自转方向，进而确定所属半球。如图3，若eq\o(AB,\s\up10(︵))为昏线，eq\o(BC,\s\up10(︵))为晨线，则地球呈逆时针方向自转，为北半球；反之，呈顺时针方向自转，为南半球。(2)确定地方时利用晨昏线上的四个特殊点可判断地方时，如下表：特殊点(图4)地方时晨线与赤道的交点(晨线中点)D所在经线地方时为6：00昏线与赤道的交点(昏线中点)G所在经线地方时为18：00晨线与昏线的交点晨昏线与极昼范围的切点E所在经线平分夜半球，地方时为24：00或0：00晨昏线与极夜范围的切点F所在经线平分昼半球，地方时为12：00(3)确定太阳直射点纬度的确定①直射点的纬度与晨昏线和纬线的切点的纬度互余②直射点的纬度＝晨昏线与地轴的夹角经度的确定①12：00所在经线的经度②昼半球的中央经线(4)确定日期晨昏线与经线圈重合二分日晨昏线与南北极圈相切二至日北极点及其附近出现极昼太阳直射点位于北半球(3月21日前后至9月23日前后)南极点及其附近出现极昼太阳直射点位于南半球(9月23日前后至次年3月21日前后)(5)确定昼夜长短晨昏线将地球上的纬线分成昼弧和夜弧两部分，昼长等于该纬线昼弧所跨经度数除以15°的商，夜长是夜弧所跨经度数除以15°的商。(6)确定日出、日落时间某地的日出时间就是该地所在纬线与晨线交点的时间，日落时间就是该地所在纬线与昏线交点的时间。某地日出时间＝12－昼长/2，日落时间＝12＋昼长/2。(7)确定极昼、极夜的范围晨昏线与哪个纬线圈相切，该纬线圈与极点之间的纬度范围内就会出现极昼或极夜现象，南北半球的极昼、极夜现象正好相反。【基础性和综合性考法】(2023·重庆高三专题练习)下列各图中的斜线部分代表黑夜。据此完成1～3题。1．图中代表晨线的线段数字是()A．②④⑥ B．①③⑤C．②③⑥ D．①④⑤2．下列四地中地方时相同的是()A．甲、乙 B．甲、丙C．甲、丁 D．丙、丁3．乙地日落地方时大约为()A．18时 B．17时C．16时 D．15时解析：第1题，晨线是顺着地球自转方向，由夜半球进入昼半球的分界线。读图可知，①③⑤是晨线，②④⑥为昏线，故选B。第2题，甲乙丙三地所在的图中，相邻经线的地方时相差2小时，结合“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”可知，甲地地方时为4时，乙地地方时为20时，丙地地方时为4时。丁地位于昼半球中央经线上，地方时为12时，故选B。第3题，读图，乙地所在的图中昏线与赤道交点所在经线的地方时为18时，由此可知，昏线与乙所在纬线交点的地方时约为17时，即当地于地方时17时日落，由于同纬度昼长相等，由此可知，乙地的日落地方时也约为17时，故选B。答案：1.B2.B3.B【应用性和创新性考法】4．读6月22日太阳照射图(图中阴影部分表示夜晚)，回答下列问题。(1)图中的同心圆表示________(填“纬线”或“经线”)，箭头表示地球________方向。弧线AEC为晨昏线(圈)，其中弧线AE为________线，弧线CE为________线。(2)从南北半球看，此图所示的是________半球。(3)图中A点的地方时为________时，B点的地方时为________时。解析：(1)读图可知，该图为极地俯视图，图中同心圆表示纬线；箭头表示地球自转方向，顺地球自转方向，过弧线AE由黑夜进入白天，故弧线AE为晨线；顺地球自转方向，过弧线CE由白天进入黑夜，故弧线CE表示昏线。(2)图中地球自转方向为逆时针方向，为北半球。(3)图中A点位于晨线与赤道交点，地方时为6时；B点所在经线平分昼半球，地方时为12时。答案：(1)纬线自转晨昏(2)北(3)612素养能力3地方时与区时的计算1．(2022·广东选择考)北京时间2021年6月17日9时22分，搭载神舟十二号载人飞船的长征二号F遥十二运载火箭成功发射。3名航天员进驻天和核心舱，并在轨驻留3个月。据此完成下题。远在纽约(西五区)的华人收看电视直播神舟十二号载人飞船发射的当地时间是()A．16日22时22分 B．16日20时22分C．17日22时22分 D．17日20时22分[破题思路]神舟十二号载人飞船发射时间为北京时间2021年6月17日9时22分，北京时间为东八区区时，纽约时间为西五区区时。相差一个时区，区时相差1小时，根据“东加西减”原则，可计算出飞船发射时西五区区时为16日20时22分。[尝试解答]B2．(2022·江苏选择考)国际空间站距地面约420km，每90分钟环绕地球一周。空间站反射阳光，在一定条件下，人们肉眼可以看到明亮的光点划过天空。下图为国际空间站某时段轨迹和某时刻位置示意图，图中阴影表示黑夜。据此完成(1)～(2)题。(1)空间站到达北京上空约需()A．15分钟 B．30分钟C．45分钟 D．60分钟(2)空间站到达北京上空时，北京时间大致是()A．9：40 B．10：10C．10：40 D．11：10[破题思路](1)由图可知，北京与国际空间站的经度大致相差180°，所以国际空间站到达北京上空是大致绕地球旋转了一半；由材料可知，国际空间站每90分钟环绕地球一周，所以空间站到达北京上空约需45分钟。(2)由下图可知，图中A点与120°E相距约为60°，A点为晨线与赤道的交点，则A点地方时为6：00，则北京时间此时约为10：00，结合上面分析，可知空间站到达北京上空时，北京时间大致为10：45。[尝试解答](1)C(2)C1．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：2．区时的计算3．与行程有关的时间计算方法若有一架飞机某日某时从A地起飞，经过m小时飞行，降落在B地，求飞机降落时B地的时间。这类问题若能建立下列关系，也就不难解答了。eq\o(\s\up7(起飞时A地时间),\s\do5(↓±时差))eq\o(→,\s\up7(＋m小时))eq\o(\s\up7(降落时A地时间),\s\do5(↓±时差))起飞时B地时间eq\o(→,\s\up7(＋m小时))降落时B地时间计算公式如下：降落时B地时间＝起飞时A地时间±时差＋行程时间(m)(注意：“＋、－”号的选取原则为东加西减。)1．求差的技巧——“同减异加”(1)经度差：两地同在东(西)经度，取两数之差；一地在东经度，另一地在西经度，取两数之和。(2)时区差：两地同在东(西)时区，取两数之差；一地在东时区，另一地在西时区，取两数之和。2．时间计算的一般流程3．两地东西方向的判断(1)若两地都在东经度，则数值大的在东，数值小的在西；若两地都在西经度，则数值大的在西，数值小的在东。(2)若两地一个在东经度，一个在西经度，则根据劣弧来判断东西方向。(3)地方时或区时数值大的在东，数值小的在西。【基础性和综合性考法】(2023·河南新乡检测)我国北方某中学学生在夏至日这一天，观测、记录并绘制了校园旗杆影子轨迹图(见下图)。图中虚线为旗杆影子端点的轨迹；甲、乙、丙、丁表示不同时刻的影长；甲、丁为一天中的最长影长，甲与乙、乙与丁之间的夹角均为117°30′，乙与丙的夹角为45°。据此完成1～3题。1．图中甲为该地该日()A．日出时的影长 B．日落时的影长C．正午时的影长 D．黄昏时的影长2．当旗杆影子位于丙位置时，当地地方时为()A．3时 B．12时C．15时 D．18时3．图示日期，该地的日落时间(地方时)大约为()A．17：10 B．18：10C．19：50 D．20：50解析：第1题，由“甲、丁为一天中的最长影长，甲与乙、乙与丁之间的夹角均为117°30′”可知，乙为该地该日正午时的影长。该地位于我国北方地区，正午时太阳位于正南方向，旗杆的影子朝向正北，则乙指向正北，甲指向西南方向，丁指向东南方向。由“甲、丁为一天中的最长影长”可知，甲应为日出时的影长，丁为日落时的影长。A正确。第2题，由图可知，乙处为正午时的影长，影子位于乙处时，地方时为12时，丙处与乙处相差45°，即相差3小时，因此影子位于丙位置时，当地地方时为9时或者15时。根据上题结论，甲为日出时的影长，丁为日落时的影长，则当旗杆影子位于丙位置时，为午后，因此当地地方时为15时。C正确。第3题，地球的自转角速度为15°/h，由“甲与乙、乙与丁之间的夹角均为117°30′”可知，该地正午到日落经历了大约7小时50分钟，故日落时间(地方时)为12时＋7小时50分钟，为19：50。C正确。答案：1.A2.C3.C素养能力4日期的变更与计算(2022·浙江1月选考)摄影爱好者在南半球某地朝西北固定方向拍摄太阳照片，拍摄时间为K日及其前、后第8天的同一时刻。图1为合成后的照片，图2为地球公转轨道示意图。完成(1)～(2)题。(1)K日地球位置位于图2中的()A．① B．②C．③ D．④(2)拍摄时间为北京时间5点，全球处于不同日期的范围之比约为()A．1∶1 B．1∶5C．2∶5 D．3∶5[破题思路](1)阅读图文材料可知，K日前后第8天太阳位置重合，证明K日处于中间，能拍摄到这种现象只能是在太阳直射南北回归线前后。材料中显示拍摄的是西北方向，故太阳直射的是北半球，因此K日应为太阳直射北回归线当日，为夏至日；观察图2，①处于近日点(1月初)，对应的②③之间为远日点(7月初)，结合地球公转方向，②为夏至日。(2)根据题意，北京时间为5点，新的一天0点经线应该在45°E，因此新的一天的范围为180°－45°＝135°，而旧的一天范围为180°＋45°＝225°，比值为135∶225＝3∶5。[尝试解答](1)B(2)D1．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2．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。3．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。【基础性和综合性考法】(2023·山西稷山中学高三阶段练习)假设一架客机于北京时间6月22日12时从北京(1