1、第4讲地球自转及其地理意义必备知识知识体系l学科素养1.地球自转的基本特征。2晨昏线图的判读。3地方时、区时和日期变更。4水平运动物体的偏移。1.综合思维：结合示意图，说出地球自转的基本特征。2区域认知：结合实例，学会准确计算地方时、区时和日期。3.地理实践力：学会运用地球自转原理解释相关地理现象。一、地球自转的基本特征1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)。2自转周期参照物时间自转角度意义恒星日恒星23小时56分4秒360地球自转的真正周期太阳日太阳24小时36059昼夜交替的周期3.自
2、转速度(1)角速度：除南北两极点外，其余各地的自转角速度相等，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、地球自转的地理意义1产生昼夜交替(1)昼夜现象成因：地球是一个既不发光也不透明的球体。(2)昼夜交替产生：地球不停自转，昼夜也就不断交替。周期：1个太阳日(24小时)。意义：影响人类的起居作息。(3)昼夜界线晨昏线。自西向东由昼进入夜为昏线，如图乙中的，图丙中的。自西向东由夜进入昼为晨线，如图甲中的，图乙中的，图丙中的。2产生时差(1)地方时成因：地球自西向东自转，同一纬度东边的地点比西边的地点先看到日出，因而不同经度产生不同的地方时。规律：经度每隔15，地方
3、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)区时时区：全球共分为24个时区，每个时区跨经度15。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120E的地方时作为区时。(3)日期分界线自然日界线：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。人为日界线：又称“国际日界线”，大致以180经线为“今日”和“昨日”的分界线，该线在地球上的位置固定不变。3沿地表水平运动物体的偏移(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)产生的影响：地转偏向力在气流和水流的水平运动中表现得最
4、为明显。点拨经度变化与地球自转方向的关系东经度增大的方向和西经度减小的方向都是自西向东(即地球自转方向)。点拨地球自转的角速度和线速度(1)纬度相同，线速度相同；纬度越低，线速度越大；海拔越高，线速度越大。(2)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。辨析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而产生的。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
5、一年。点拨晨昏线运动方向及速度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。技法晨昏线的三种判断方法自转法顺着地球的自转方向，由夜进入昼的为晨线，由昼进入夜的为昏线时间法赤道上地方时为6时的是晨线，为18时的是昏线方位法夜半球东侧为晨线，西侧为昏线；昼半球东侧为昏线，西侧为晨线点拨晨昏线上的点的地方时位于晨线上的点正值日出，但日出地方时不一定相同。位于昏线上的点正值日落，但日落地方时不一定相同。提醒时间计算应注意的三个问题(1)两个特殊时间：北京时间是指北京所在的东八区(120E)的区时，而不是北京的地方时。北京的地方时是北京所在经线(116E)的地方时。世界时为0经线的地方时或零
6、时区的区时。(2)用“东加西减”法求区时时，东西方向的确定方法：若两地皆在东时区，则时区数大的在东；若两地皆在西时区，则时区数小的在东；若一地在东时区，一地在西时区，则东时区的在东。(3)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。辨析越过180经线与国际日界线时间的变化(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。技法运动物体偏移方向的判断北半球用右手，南半球用左手，手心向上，四指指向物体的运动方向，拇指指向为偏移方向。地球自转速度及其实践应用【命题情景】地球同步卫星是人为发射
7、的一种卫星，它相对于地球静止于赤道上空。从地面上看，卫星保持不动，故也称静止卫星，从地球之外看，卫星与地球以相同的角速度转动，角速度与地球自转角速度相同，故称地球同步卫星，左图是地球同步卫星示意图，右图是地球自转角速度和线速度图。【问题探究】探究1描述地球自转角速度和线速度的特点。区域认知探究2说明地球自转线速度与纬度的关系并分析原因。综合思维探究3说明地球自转线速度与海拔的关系。区域认知探究4在左图中画出同步卫星的运转方向，并说明地球同步卫星运动速度与地球自转速度的关系。地理实践力提示1.角速度：除南北两极点外，其余各地的自转角速度都相等，约为15/h。线速度：由赤道向两极逐渐减小；赤道最大
8、，极点为0。2线速度随纬度增加而减小。这是因为随纬度的增加，纬线的长度逐渐缩短。3海拔越高，线速度越大。4画图略，方向为逆时针方向。角速度相同，线速度较大。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
9、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)。(高考天津卷)如图所示照片是摄影师在夜晚采用连续曝光技术拍摄的。照片中的弧线为恒星视运动轨迹。读图回答12题。1据图判断，摄影师拍摄的地点位于()A低纬地区 B中纬地区C北极附近 D南极附近2图中a恒星视运动转过的角度约为50，据此判断摄影师连续拍摄的时间为()A1个多小时 B3个多小时C5个多小时 D7个多小时【解题流程】【尝试解答】1.A2.B下图为广东省某中学天文爱好小组用天文望远镜观测北极星附近星空的图片。读图，回答13题。1观测者在进行观测时，望远镜的镜头应朝
10、向()A北方 B南方C东方 D西方2小组成员经长时间观测发现，北极星周围各恒星绕北极星转动，这反映出()A地球自转 B地球公转C流星运动 D恒星运动3观测者于某日20时用天文望远镜对准北极星附近的某颗恒星，若保持望远镜的位置和方向不变，则第二日望远镜再次对准这颗恒星的时间是()A20时3分56秒 B20时56分4秒C19时3分56秒 D19时56分4秒解析：第1题，地球北极指向北极星附近，北极星在北方，观测者在进行观测时，望远镜镜头应朝向北方。第2题，小组成员经长时间观测发现，北极星周围各恒星绕北极星转动，这首先是因为相对于地球，北极星的位置是固定的；而观测到各恒星绕北极星旋转，只能说明是地球
11、在自转，这是由地球自转引起的恒星视运动现象。第3题，一个恒星日是23小时56分4秒，观测者于某日20时用天文望远镜对准北极星附近的某颗恒星，若保持望远镜的位置和方向不变，则第二日望远镜再次对准这颗恒星的时间是19时56分4秒。答案：1.A2.A3.D读地球表面自转线速度及海拔关联图，回答45题。4根据图中a、b、c、d各点判断，正确的是()Aa点纬度比c点低 Bb点海拔比c点高Cc点纬度比d点低 Dd点地势比a点低5下列关于地球表面自转线速度的叙述，正确的是()A同纬度地区自转线速度相同B同一经线地区自转线速度由赤道向两极递增C海拔相同，低纬度地区自转线速度小于高纬度地区D纬度相同，海拔高的地
12、区自转线速度大于海拔低的地区解析：第4题，地球自转线速度取决于纬度和海拔。一般来说，纬度越低，线速度越大；海拔越高，线速度越大，主导因素是纬度，其次是海拔。从图中可直接看出b点的海拔比c点高。第5题，由上题分析可知，在海拔相同的情况下，地球自转线速度与纬度成反比；在纬度相同的情况下，地球自转线速度与海拔成正比。答案：4.B5.D昼夜交替与晨昏线【命题情景】晨昏线即晨昏圈，是指地球上昼半球和夜半球之间的分界线，是地球的大圆圈。下图是某时刻晨昏线分布示意图。【问题探究】探究1说明晨昏线的判断方法，并判断图中晨昏线。综合思维探究2说出晨昏线与太阳光线的关系，并判断晨昏线在地面上的移动方向。综合思维提
13、示1.顺着地球的自转方向，由夜进入昼的为晨线，由昼进入夜的为昏线。弧CD为晨线，弧DE为昏线。2垂直。自东向西。1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。晨昏线上太阳高度角为0。(3)晨昏线永远平分赤道。(4)晨昏线与经线圈的夹角()的变化范围为 02326，且与太阳直射点的度数相同。例如，图2中。(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1，若为昏线，为晨线，则地球
14、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2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直射点的纬度与切点(晨昏线与纬线的切点)的纬度互余。直射点的纬度晨昏线与地轴的夹角经度的确定12：00所在经线的经度。昼半球的中央经线(4)确定日期晨昏线与经线圈重合二分
15、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
16、、极夜现象正好相反。(高考江苏卷)某乘客乘航班从悉尼起飞，约9小时后抵达广州。下图为航班起飞时的全球昼夜状况图。读图回答下题。乘客抵达广州时的北京时间大约是()A12点B15点C18点 D21点【解题流程】【尝试解答】C读下面四幅图，完成12题。1图中四点处于黄昏的是()A BC D2图中四点所在晨昏线平面与太阳光线垂直的是()A BC D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，在晨线上，在昏线上，在晨线上，在晨线上。故选B。第2题，图中四点都位于晨昏线上，晨昏线垂直于太阳光线，故四点所在平面都与太阳光线垂直，故选D。答案：1.B2.D(2021临夏期中
17、)比较下面四幅图(注：甲、乙、丙三图中，阴影区为黑夜，丙图所示为北半球某地区)，完成35题。3下列对各图中的晨昏线判断正确的是()A甲图中的弧AC为晨线B乙图中的弧AO为昏线C丙图中的AB为昏线D丙图中的CD为晨线4赤道上晨线与昏线经度间隔()A360 B180C90 D不确定5甲图所表示的季节为北半球的()A春季 B夏季C秋季 D冬季解析：第3题，由于地球本身不发光、不透明，太阳只能照亮地球的一半，随着地球自西向东自转，由昼进入夜的界线为昏线，由夜进入昼的界线为晨线。甲图中AC为晨线，乙图中AO为晨线，丙图中AB为晨线、CD为昏线。故选A。第4题，赤道上始终是昼夜平分，6时日出，18时日落，
18、晨线与昏线相差12个小时，经度相距180。故选B。第5题，读图可知，甲图中地球自转方向为顺时针方向，是以南极点为中心的俯视图，此时南极点附近出现较大范围的极昼现象，说明太阳直射点位于南半球，北半球应为冬季，故选D。答案：3.A4.B5.D地方时与区时的计算【命题情景】材料快快乐乐看春晚，平平安安过大年。2020年1月24日晚8时，中央广播电视总台2020年春节联欢晚会如约而至，北京(约为东经11620、北纬3956，)主会场与郑州(约为东经11242、北纬3430)分会场、粤港澳大湾区分会场(约为东经11330、北纬2320)三地隔空联动，围绕“共圆小康梦，欢乐过大年”的主题，兼顾思想性、艺术
19、性和观赏性的统一，倾情上演了歌舞、小品、相声、戏曲、武术、魔术、杂技等形式多样的节目，为观众们献上了一道精彩纷呈的精致文化大餐。同时，春晚还体现社会热点，关注奋战在抗击新冠肺炎疫情第一线的医务工作者、老百姓，传递了众志成城的坚定信心与决心。【问题探究】探究1比较三会场的所在城市的地方时早晚，并说明原因。区域认知探究2当新年春节晚会开始时，家住纽约(西五区)的华人在当地什么时间打开电视收看春节晚会？综合思维探究3家住某国的华人在2020年1月24日8时打开电视正好收看到春节晚会的开幕式，试推算该华人所在时区？综合思维提示1.三会场所在城市的地方时由早到晚依次是北京、粤港澳大湾区、郑州。原因是地球
20、自西向东转，相对位置偏东的地点，地方时要比位置偏西的地点早。22020年1月24日7时。3西四区。1地方时的计算方法(1)定“基准时间”根据光照图定时间：即确定计算时可作为条件用的已知地方时在光照图上，特殊经线的地方时可作为已知条件，有以下几种情况：经线位置确定地方时图示昼半球的中央经线12时ND夜半球的中央经线24时(或0时)NB晨线与赤道交点所在的经线6时NC昏线与赤道交点所在的经线18时NA根据时间信息定时间a若北半球(极昼地区除外)太阳位于正南方、太阳高度最大、日影最短、太阳直射等，说明此时为12时。b若此时赤道上正值日出(日落)，则为6时(18时)。c该日全球昼夜平分，则日出为6时，
21、日落为18时。(2)定东西方向即确定所求点与已知时间点的相对东西方向。如求上图中E点的地方时，以D点作为已知时间点，则E点位于D点以东，应“东加”；若求F点地方时，以B点作为已知时间点，则F点位于B点以西，应“西减”。(3)定相对时差即确定所求点与已知时间点的经度差，以确定时差，如E点所在经线与ND经度相差45，时差为3小时。(4)定时间数值即根据前面所确定的条件计算出所求时间。如E点地方时为12：0015：00，F点地方时为24：0021：00。2时区与区时的计算方法时区计算某地所在时区数该地经度数15(余数若小于7.5，则直接舍去；余数若大于7.5，则在结果上加一个时区)区时计算所求区时已
22、知区时时区差1小时注：“、”号的选取同地方时的运算。若求出时间大于24小时，则减去24小时，日期加一天；若所求时间为负值，则加上24小时，日期减一天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。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”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。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。(
23、2)时间计算的一般流程 (2020浙江7月选考)图1为某飞机在甲、乙、丙间沿地球大圆周飞行轨迹示意图。图2为飞机飞到乙地时，其垂直下方所示的经线、纬线和晨昏线位置关系图，此时丙地地方时为17点。完成下题。1当日，甲地日出的地方时为()A5点B6点C7点 D8点【解题流程】【尝试解题】C(2018高考全国卷)恩克斯堡岛(下图)是考察南极冰盖雪被、陆缘冰及海冰的理想之地。2017年2月7日，五星红旗在恩克斯堡岛上徐徐升起，我国第五个南极科学考察站选址奠基仪式正式举行。据此回答下题。22月7日，当恩克斯堡岛正午时，北京时间约为()A2月7日9时B2月7日15时C2月7日17时 D2月8日7时【解题流
24、程】【尝试解答】A(2021延安模拟)小明利用假期到毛里求斯旅游，飞机于北京时间23：30从深圳起飞，经过10小时的飞行后到达毛里求斯普莱桑斯国际机场(5740E，2025S)。据此完成12题。1小明到达毛里求斯时，当地的时间约为()A5：30 B9：30C13：30 D19：302小明旅游时，可以看到()A日出东北 B落叶纷飞C沙漠广布 D珊瑚岛礁解析：第1题，由材料可知，小明到达毛里求斯时的北京时间应为23：3010，即第二天9：30。由机场的经度可知，机场位于东四区，比北京时间(东八区)晚4小时，根据“东加西减”可知，小明到达毛里求斯时，当地的区时为5：30，故A正确。第2题，除极昼、极
25、夜地区外，在太阳直射点位于北半球时，均日出东北，在太阳直射点位于南半球时，均日出东南；由材料中信息并不能判定小明旅游时的季节，因此不能判定日出的方位，故A错误。由经纬度可知，毛里求斯为南太平洋中的岛国，位于热带，全年高温；周围被海水包围，气候湿润；有珊瑚岛礁分布。故D正确，B、C错误。答案：1.A2.D下图为某区域晨昏线分布图，图中阴影部分表示黑夜。读图完成35题。3该日甲地日出的地方时为()A5：00 B5：30C6：00 D6：304当甲地日出时，北京时间为()A11：00 B11：30C15：30 D16：005此时乙地的地方时最接近()A17：30 B18：00C18：30 D19：0
26、0解析：第3题，结合所学知识可知，赤道上各地6：00日出，18：00日落；由图中信息可知，甲地位于18：00所在经线以东约7.5的地方，即比赤道上日落晚半个小时，进一步推断其日出时间比赤道地区要早半个小时，即5：30日出，故B正确。第4题，由图中经度信息可知，甲地位于西二区，北京时间为东八区区时，当甲地日出时(5：30)，经计算北京时间为15：30，故C正确。第5题，读图可知此时昏线与赤道交点的地方时为18：00，乙位于18：00所在经线以西7.5，经计算可知乙地地方时大约为17：30，故A正确。答案：3.B4.C5.A日期的变更与计算【命题情景】材料一2020年1月1日，有一个航班在网络上火
27、了。该航班是从上海飞往旧金山的美联航890航班，在上海起飞时间是当地时间2020年1月1日00：15，计划到达旧金山的时间是当地时间2019年12月31日19：20。这是穿越了吗？材料二某艘客轮在太平洋中部航行。航行途中海上起了大风，船体剧烈摇晃。这时，一位孕妇耐不住轮船的颠簸而临产，此时恰好穿过180经线，一对孪生姐妹先后降生，后出生的妹妹却比先出生的姐姐大一天。【问题探究】探究1解释材料一所描述的现象发生的原因。综合思维探究2材料二中为什么后出生的妹妹反而比先出生的姐姐大一天？地理实践力提示1.该航班自西向东穿越国际日界线，日期要减一天。2自西向东穿越国际日界线，日期要减一天。1明确日期的
28、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。(2018高考海南卷)下图示意海南岛的位置。读图，回答下题。1月1日，当海口正午时，地球上进入新年的区域面积与地球总面积的比例()A等于1/2 B多于1/2，少于2/3C等
29、于2/3 D多于2/3【解题流程】【尝试解答】D(2021江苏如东高级中学月考)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12题。1该船所在的地理位置是()A(10N，112E) B(10N，116E)C(10S，116E) D(10N，124E)2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1/3C小于1/4 D小于1/5解析：第1题，根据材料“从船上测得北极星的地平高度为10”，判断当地纬度为10N。当地时间为2时44分时，北京时间为3时，两地相隔16分钟，说明当
30、地比北京的经度偏西4，为116E。故选B。第2题，东半球的范围为20W向东到160E，此时北京时间为3时，计算可知0时所在经线为75E，则最东到160E，最西到东五区(75E)，同属一天的范围小于1/4，故选C。答案：1.B2.C(2021临沂模拟)读世界地图，回答34题。3若AB为昏线，则H地的地方时为()A12月22日6时B6月22日18时C12月22日18时 D6月22日6时4若DF为晨线，此时地球上有22日和23日，在东半球内属于23日的范围是()A20W向东至160E之间 B0向东至160E之间C160W向东至20E之间 D0向东至180 之间解析：第3题，结合图示可知，若AB为昏线，则H为晨线与赤道的交点，地方时为6时。再根据晨昏线与极圈相切，北极圈及其以北地区为极昼(或南极圈及其以南地区为极夜)可知为北半球夏至日。第4题，若DF为晨线，则图中0经线的地方时为0时，其以东至180经线范围为23日；而东半球的范围为20W向东到160E，故选B。答案：3.D4.B