教学讲义《地球的自转》（原卷版）

讲义1.1地球的自转【课程标准】1.1结合实例，说明地球运动的地理意义【核心素养】综合思维：运用给定的图像信息，分析地球自转的过程，解释各种地球自转产生的地理现象，并进一步说明其对自然环境其他要素的影响。区域认知：在真实区域分布图中，分析该区域地球自转产生的地理现象的特点，以及其对其他自然要素和人类活动的影响，并能进行科学决策。人地协调观：结合现实中与地球自转相关的真实问题，能够从人地关系的角度分析地球运动对人类活动的影响和作用，具备尊重自然规律、科学利用自然的意识。地理实践力：能够独立设计科学的观测活动，并利用信息技术或其他工具分析与处理相关数据与信息，对地球自转产生的地理意义进行科学解释；能够在地理实践中表现出较强的行动能力。【主题探究】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。1.通常来说，在火箭升空后，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。想一想，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？2.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？【基础知识】一、地球自转的基本特征1.地球自转的概念：地球自西向东绕地轴在不停地旋转。地轴：地球的自转轴，其北端始终指向北极星附近。3.地球自转的方向：自西向东，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。4.地球自转的周期：地球自转一周所需的时间。温馨提示：以太阳以外的恒星作为参照物，地球自转一周为360°，为一个恒星星，用时23小时56分4秒。【课外阅读】傅科摆1851年，法国物理学家傅科（1819—1868）在巴黎先贤祠成功地进行了一次著名的摆动实验，傅科摆由此而得名。傅科用一根长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：地球绕地轴在不停地旋转。【探究活动】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恒星日。据此，完成相关任务。1.将一个小的球体放置在桌面上，进行两项模拟演示。（1）恒星日模拟：演示者面向小球自西向东原地转动身体，转动一周后停顿下来，此时演示者会再一次面向小球。（说明：由于恒星距离地球非常遥远，从恒星上看，一日内地球在公转轨道上的位置几乎不变，其移动距离可忽略不计。）（2）太阳日模拟：演示者面向小球自西向东转动身体，在转动的同时，自西向东移动自己的位置，转动一周后停顿下来，此时演示者并未面向小球，只有再转动一个较小的角度后，才会再一次面向小球。2.读图1-5，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。【基础知识】5.地球自转的速度：（１）角速度：作圆周运动的物体单位时间内转过的角度。自转角速度规律：除南北两极点外，各地角速度都相等，大约１５０/小时，两极点角速度为零。（2）线速度：作圆周运动的物体单位时间内转过的弧长。自转线速度规律是：赤道线速度最大，从赤道向两极递减，两极点为零。【探究活动】1.假设地球是正球体（地球半径取6371千米），完成下表内容（将计算结果精确到个位）。2.将上述计算结果标注在图1-6的相应位置上，再归纳地球自转线速度随纬度变化的规律。在同一纬度，随着海拔的上升，线速度将会怎么变化呢？3.根据对珊瑚化石生长纹的研究，在距今3.7亿年前，1年约有400天。议一议，这一地理现象表明地球自转速度在怎样变化？导致其变化的主要原因可能是什么？【基础知识】二、地球自转的地理意义１.导致昼夜交替现象：（１）昼夜现象产生的原因：地球是一个不发光、不透明的球体，因而在同一时间里，太阳只能照亮地球表面的一半。昼夜半球：向着太阳的半球，是白昼；背着太阳的半球，为黑夜。晨昏线：昼半球与夜半球的分界线。昼弧和夜弧：晨昏线（圈）把经过的纬线分割成昼弧和夜弧。（５）昼夜交替现象：①成因：由于地球不停地自转。②周期：24小时，叫一个太阳日。③意义：各地温度发生昼夜变化，生物形成昼夜节律（又称“生物钟”）。【探究活动】动手演示昼夜交替现象，完成相关任务。为了取得理想的演示效果，本活动宜在悬挂不透光窗帘的房间内开展，也可在夜间进行。演示步骤及相关要求如下：①在一张较大的桌子上，将一盏台灯放置在桌面中央代表太阳，在离台灯约1米远的桌边，放上一个地球仪代表地球。②关闭房间门窗、拉上窗帘、熄灭灯光，在黑暗的房间里，打开台灯，看一看地球仪哪些部分被照亮，哪些部分照不到，观察昼半球、夜半球和晨昏线（圈）。③在地球仪上标注你所在的大致位置，自西向东匀速转动地球仪，大约每5秒钟旋转1周。观察你所在的位置什么时候是亮的，什么时候是暗的。1.在上面的演示中，昼夜交替现象是怎样产生的？多少秒钟代表1日？2.晨昏线（圈）由晨线和昏线组成。顺着地球自转的方向，由夜入昼，为晨线；由昼入夜，为昏线。自西向东拨动地球仪，分别演示你所在的位置处于晨线和昏线上的情形。3.在地球仪上找到北京和纽约，调整地球仪在桌子上的摆放方位，自西向东拨动地球仪，看一看，两地是否可以同时处在昼半球或夜半球？【基础知识】二、地球自转的地理意义２.物体水平运动方向发生偏转：（１）产生原因：受地球自转的影响，沿地表做水平运动的物体，无论朝着哪个方向运动，都会偏离其初始的运动方向。（２）地转偏向力：促使物体水平运动方向发生偏转的力，称为地转偏向力。（３）偏转规律：在北半球，向其运动方向的右侧偏转；在南半球，向其运动方向的左侧偏转。沿赤道运动的物体，不受地转偏向力的影响，其运动方向不发生偏转。【课外阅读】地转偏向力地转偏向力由法国工程师和数学家科里奥利（1792—1843）首先确定，故又称科里奥利力，简称科氏力。地转偏向力只作用于水平运动的物体，始终垂直于物体的水平运动方向，它只能改变物体运动的方向，而不能改变其速率。地转偏向力随纬度的增高和物体水平运动速度的增加而加大。地转偏向力对许多地理事物会产生深远影响。例如，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；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；气流、洋流的流向也会因地转偏向力的作用而发生偏转。【基础知识】二、地球自转的地理意义3.产生时差：（1）地方时：①定义：因经度不同而出现的不同时刻。②特点：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。经度相同的地方，地方时相同；地方时数值越大，地方时越早，位置越靠东。③计算：所求地方时＝已知地方时±时差（２）时区：为了便于使用，国际上规定将全球划分为24个时区，每个时区跨15个经度。【探究活动】1.议一议世界时区划分方案的合理性，并说明理由。2.已知某地的经度，根据你学习过的地理和数学知识，提出求该地时区的简捷方法，并举例说明。【基础知识】二、地球自转的地理意义3.产生时差：（３）区时：各时区都以本时区中央经线的地方时作为本区的统一时间，这叫作区时，又称标准时。中央经线＝时区数×15０（如东八区的中央经线为８×15０，即１２００Ｅ）区时的换算：一般而言，位于同一时区的各地，采用相同的区时；位于不同时区的各地，采用各自的区时；相邻时区的区时相差1小时。在同一日期内，东早西迟。区时的计算：所求区时＝已知区时±时差【探究活动】根据下列材料，完成相关任务。已知一个地方的区时，求另外一个地方的区时时，先计算出两个地方的时区之差。如果所求的地方在已知地方的东边，则加上这个差值；如果在西边，则减去这个差值。例如，纽约位于西五区，当北京时间（东八区区时）是8日下午4时时，纽约的时间为（12＋4）－（8＋5）＝3，即纽约是8日凌晨3时。1.在类似上面的计算中，如果两项相加超过了24小时，应该怎么办？如果两项相减不够减时，又该怎么办？2.因为地球是球形的，所以东西相距较远的甲、乙两地，我们既可以说乙地在甲地的东边，也可以说乙地在甲地的西边。这时按照上面的方法进行日期和时间的计算，会出现什么样的结果呢？读图1-8，用不同的方法计算纽约的日期和时间，将计算结果填入下表。从上述计算结果中，可以看出什么问题？你认为应该如何解决这样的问题？试提出一些具体的方案。【基础知识】二、地球自转的地理意义3.产生时差：（４）日界线：①自然日界线：地方时为０时或２４时的经线。②人为日界线：又称国际日期变更线，大致沿１８００经线。【探究活动】1.读图1-8，完成相关任务。（1）在进行日期和时间的计算时，如果“穿越”了国际日界线，应该怎样计算？将你认为正确的方法提出来，与同学交流。（2）有了国际日界线，在世界时区中就有了一个特殊的时区，为什么？2.世界同时存在着两个不同的日期：一部分已进入“今天”，另一部分仍滞留在“昨天”。划分“今天”与“昨天”的日期分界线有两条，一条是国际日界线，另一条是夜半线，即地方时为24时（或0时）的那条经线。据此，完成相关任务。（1）跟随地球自转，哪条日期分界线是不断移动的，向什么方向移动？（2）设计示意图，表示世界“今天”与“昨天”的范围，并与同学交流。（3）2008年8月8日20时，第二十九届夏季奥林匹克运动会开幕式在北京国家体育场隆重举行。这一时刻，全世界是否处在同一天？议一议，什么情况下，全世界同属“今天”？【思维导图】【典例探究】读图，完成下面小题。1．若AB为昏线，则H地的地方时为（）A．3月21日6时 B．6月22日6时 C．9月23日18时 D．12月22日6时2．若DF为晨线，则东半球内属于12月22日的范围可能是（）A．20°W向东至160°E B．0°向东至180°C．160°W向东至20°E D．0°向东至160°E下图是地球表面自转线速度等值线分布图。读图,完成下面小题。3．图示区域位于（）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4．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点海拔高,自转线速度大 B．b点海拔低,自转线速度大C．a点海拔低,自转线速度大 D．b点海拔高,自转线速度大下图为地球某日太阳光照示意图，图中阴影部分为黑夜，其他地区为白昼，读图完成下列各题。5．此时，赤道与晨昏线相交点的经度分别为（）A．45°W，135°W B．135E，45° C．60°E，120°W D．0°，1806．此时，与上海处于相同日期的经度范围为（）A．90°W向东至180° B．0°向东至180° C．90°W向东至90°E D．0°向东至90°E7．读图（阴影部分表示黑夜），回答问题。（1）根据图示信息判断此图是北半球还是南半球?（2）分别写出图示中的晨线和昏线。（3）图示时刻北京时间是____时，国际标准时间是____时，E点的地方时为____时。（4）假设有一发炮弹从D点射向乙点方向，说出炮弹在运行过程中的偏转方向及相对D、乙所在经线的落地位置。【课时训练】北京时间2021年6月17日9时22分27秒，搭载着神舟十二号载人飞船的运载火箭准时点火发射,飞船与火箭分离后进入预定轨道，并于当天下午与绕地飞行的空间站核心舱成功对接。据此完成下面小题。

1．“神舟十二号”发射时间精确到秒是为了（）A．寻求最佳发射速度 B．等待合适发射天气 C．节省轨道对接能耗 D．减少太空辐射影响2．空间站24小时内可看到多次日出日落是因为（）A．地球对光线多次阻挡 B．在轨太阳高度角偏小C．空间站自转速度较快 D．空间站飞行速度较快2018年3月24日当地时间20：30～21：30，全球有超过150个国家和地区的7000多座城市陆续熄灯1小时，参加由世界自然基金会倡导的“地球一小时”活动，中国主题为“开启我的60＋生活”。据此完成下面小题。

3．当悉尼（151°E）开始活动时，世界时（零时区）为（）A．23日20：30 B．23日10：30 C．24日20：30 D．24日10：304．当图中“今天”为3月23日时（）A．没有城镇参加“地球一小时”活动 B．大多城镇参加了“地球一小时”活动C．仅少数城镇参加了“地球一小时”活动 D．所有城镇参加了“地球一小时”活动2019年12月7日16时52分，我国在太原卫星发射中心用快舟一号甲运载火箭，采用“一箭六星”的方式，成功将和德二号A/B卫星、天仪16/17卫星、天启四号A/B卫星发射升空。卫星顺利进入预定轨道，任务获得圆满成功。下图为“我国卫星发射中心分布图”。据此完成下面小题。5．与文昌相比，太原卫星发射中心进行卫星发射的优势是（）A．发射载荷较强 B．发射线速度快C．天气条件较好 D．火箭海运便利6．此次卫星发射将会促进（）①小卫星高密度组网发射②卫星发射频次的成倍增长③商业履约能力不断提升④多箭一星发射的技术突破A．①② B．②④ C．①③ D．③④夏威夷航空一架飞往檀香山的HAL446航班，本应在当地时间2017年12月31日晚间11时55分从新西兰奥克兰（东十二区）起飞，可是由于意外延误了10分钟，在檀香山（西十区）时间2017年12月31日10时16分抵达。这个奇妙的巧合，让这个班机从2018年“飞回了”2017年！据此完成下面小题。7．这架飞机从“未来”飞到“过去”是因为飞机（）A．自西向东飞过日界线，日期加1天 B．自西向东飞过日界线，日期减1天C．自东向西飞过日界线，日期加1天 D．自东向西飞过日界线，日期减1天8．飞机从新西兰奥克兰到达檀香山，共用时（）A．12小时21分钟 B．11小时49分钟 C．8小时11分钟 D．12小时11分钟A、B、D、E在晨昏线上，读下图，完成下面小题。9．关于晨昏线的叙述，错误的是（）A．昼夜半球的分界线 B．晨昏线上的各地太阳高度均为0°C．晨昏线在任何时候都平分赤道 D．晨昏线在任何时候都与经线圈重合10．昼夜交替产生的原因是（）①地球公转的变化②地球自身不发光也不透明③地球不停地自西向东自转④太阳直射点的南北移动A．①③ B．②③ C．①④ D．②④下图为某一平直河段的剖面图，面对河流下游，左手方视为左岸，右手方视为右岸。读图，完成下面小题。11．该段河流位于（）A．南半球 B．北半球 C．赤道上 D．南回归线上12．若该段河流是一条自东向西流动的河流，该段河流需要特别加固的河堤是（）A．东岸河堤 B．南岸河堤 C．西岸河堤 D．北岸河堤下图是一位天文摄影爱好者在某地用连续曝光拍摄的北极星空照片。据此完成下面小题。13．该照片能证明（）A．地球自转 B．地球公转 C．流星现象 D．恒星运动14．摄影师在当天21:00观测到某恒星位于北极星正右侧,第二天再观测到该恒星在同一位置应该是什么时间?（）A．21时 B．20时3分56秒 C．20时56分4秒 D．21时56分4秒甲、乙两地的夜晚北极星的仰角分别为60°、30°，甲、乙两地经度分别为120°E、58°W。据此，完成下面小题。15．甲、乙两地（）A．同在北半球，甲地纬度更低 B．甲地位于乙地的东北方向C．甲地比乙地的自转周期长 D．甲地比乙地自转线速度大16．甲、乙两地的最