第四讲 地球的运动
教学目标:
1.了解地球自转和公转两种基本形式的方向、速度和周期、黄赤交角及地理意义。
2.理解昼夜更替和地方时产生的原因。了解地转偏向力对水平运动物体的影响及其表现。
3.结合图示有关资料,尤其是日照图,考查地球自转与经度变化、时间计算、昼夜长短、风向判断、洋流方向、河岸侵蚀或泥沙沉积等的联系。
4.掌握地球公转运动的轨道特征,掌握昼夜长短的变化规律。
5.理解正午太阳高度大小的时空分布规律,了解正午太阳高度的计算方法。
6.理解昼夜长短、正午太阳高度与四季、五带形成的关系,了解四季、五带的划分。
7.结合地球在公转轨道上的位置图示或日照图示考查季节判断、地球上日照状况(昼夜长短、正午太阳高度)。某一区域或季节气候特点、洋流流向、河流水文特点(水量大小,河口盐度大小等)、自然景观(植被枯萎或葱绿)、农事活动、盛行风向、旅游资源。
本讲重点:地球的运动规律、太阳光照图、区时的计算等基础知识,特别是光照图的判断、黄赤交角的知识一直是高考考查的重点。
本讲难点:
1.太阳光照图的判读
2.地方时和区时的计算
3.昼夜长短的变化规律
4.正午太阳高度变化及应用
考点点拨:
第一课时
一、地球自转
1.运动轴心及轨道:
(1)轨道为赤道
(2)绕地轴旋转,地轴北段始终指向北极星附近,并与公转轨道面成66 º 34′夹角
2.方向:自西向东,从北极上空看呈逆时针,从南极上空看呈顺时针。如:图4-1
3.周期:
(1)恒星日,自转360º,23时56分4秒,是真正周期
(2)太阳日,自转360º 59′,24小时,是日常所用周期
恒星日:需要人为规定一个参照点——宇宙中的任一颗恒星都可以。地球自转一周后,因公转离开原地,E1到E2是地球一天中公转的弧长,但是,此弧长与地球到恒星的距离之比几乎为零,地球公转已被忽略,故三颗恒星对地球而言实为一颗恒星。E1P到E2P地球自转360º,时间为23时56分4秒。恒星日是地球自转的真正周期。
太阳日:即地球从E1到E2没有完成以太阳为参照物的周期运动,至E3P点才再次与太阳重合,就地球自转而言,旋转了360º 59′,称一个太阳日周期为24小时。太阳日是生活周期,古人云:日出而作日没而息。
4.速度:
(1)角速度:除极点为0外,其它各点均为15 º /小时
(2)线速度:赤道线速度****(约为1670km/h),向高纬递减,两极为零。纬度为α°的某地其线速度约为1670km/h × cos α°。
[经典例题1] 读下图,下列说法正确的是( )
A.该图表示以南极点为中心的经纬网图
B.图中A点的地理纬度是南纬23°26′
C.A在B的东南方向
D.A比B的自转角速度稍大
【解析】从地球自转的方向呈逆时针可以判断:该图为从北极点为中心的俯视图;A点的地理纬度不可能是南纬23°26′;越靠近极点,越往北,所以A在B的南面,顺地球自转的方向,A在B的东面,所以A在B的东南方向;地球上除极点为0外,其它各点角速度均为15 º /小时。
【答案】C
二、地球公转
1.运动轴心及轨道:
(1)轨道为黄道,是一个近似正圆的椭圆轨道(如图4-4)
(2)太阳位于椭圆的一个焦点上,地球有近日点(1月初)和远日点(7月初)之分
2.方向:自西向东,从北极上空看呈逆时针,从南极上空看呈顺时针
3.周期:
(1)恒星年,公转360°,365天6时9分10秒,是真正周期
(2)回归年,太阳直射点移动一个周期,365天5时48分46秒,是日常所用周期
4.速度:
(1)位于近日点(1月初)时速度快,位于远日点(7月初)时速度慢
(2)平均角速度为每日约10
(3)平均线速度为30千米/秒
[经典例题2] 读“地球公转及其轨道示意图”,下列说法正确的有 ( )
A.公转轨道是正圆
B.地球运行至A点时大致是一月初
C.地球从A点出发到A点所需的时间是365天5时48分46秒
D.地球过A点时的运动线速度略小于B点
【解析】本题考查学生有关公转运动规律知识的掌握和运用情况。涉及的知识有:①地球公转轨道是近似正圆的椭圆轨道;②地球公转一周360°,所需要的时间是365日6时9分10秒;
③由于太阳位于椭圆的一个焦点上,日地距离随地球公转而变化,有近日点和远日点之分。地球位于近日点时是一月初,远日点时是七月初;④地球公转线速度随日地距离的变化而变化,近日点时公转速度较快,远日点则相反。对知识掌握比较全面的同学解此题得心应手。
【答案】D
第二课时
三、主要由地球自转产生的地理意义
1.昼夜交替
(1)产生原因:
①地球是不透明的球体,因此有昼半球和夜半球之分;
②由于地球不停地自转,因此昼半球、夜半球所处部分不停地变化,就产生了昼夜交替现象。
(2)周期:昼夜交替的周期是一个太阳日,即24小时。
(3)晨昏线(圈):昼半球和夜半球的分界线。按地球自转方向经过晨昏线进入昼半球的是晨线,按地球自转方向经过晨昏线进入夜半球的是昏线。如图4-6。
①在晨昏线上各地,太阳高度为0º;
②太阳直射光线与晨昏线成90º;
③直射点A与晨昏线和最小纬线圈切点B的纬度之
和等于90º;
如当太阳直射在20ºS时,切点B的纬度为70º´N或70ºS。
[经典例题3] 关于昼夜的说法,正确的是 ( )
A.地球自转产生昼夜
B.晨昏线是昼夜半球分界线
C.晨线的西边是昼半球,东边是夜半球
D.昼夜现象是地球自转、公转共同产生的
【解析】昼夜现象的产生是由于地球不发光也不透明,在同一时间里太阳只能照亮地球的一半,从而产生昼半球和夜半球。即使没有地球自转,昼夜现象照常存在。晨昏线又划分为晨线和昏线两段,晨线的东边是昼半球,西边是夜半球;昏线的东边是夜半球,西边是昼半球。
【答案】B
(4)常见的太阳光照示意图:
(5)常见日照图的判读
①确定南、北极:在侧视图上,通常是上北下南;从自转方向上看,逆时针自转者为北极,顺时针自转者为南极。
②确定太阳直射点位置:太阳直射点是昼半球的中心点。
③确定特殊点的地方时:晨线与赤道交点的地方时为6时;昏线与赤道交点的地方时为18时;太阳直射点所在经线的地方时为12时,与此正相对经线的地方时为0时。
④确定太阳出没时刻:某地日出时刻是该地所在纬线与晨线交点的时刻;日没时刻是该地所在纬线与昏线交点的时刻。赤道上全年都是6时日出,18时日落;在极昼、极夜的区域则没有日出、日落现象。
⑤确定昼夜长短:由晨昏线分割的同一纬线上昼弧与夜弧的长短决定昼长和夜长,可以通过读经度差数进行判断。
⑥确定太阳高度:正午太阳高度以直射点为中心向南北两侧逐渐递减,各地正午太阳高度等于90度减去该地纬度与太阳直射点纬度的差。晨昏线上的太阳高度为0。
[经典例题4]读图4-7,回答:
(l)当AB为晨线时,此日是 前后,判断理由是 。
(2)当DF为昏线,此日太阳直射点的纬度位置是 。
(3)当AC为晨线时,此日是 节气;
当DE为昏线时,此日是 节气;当AD为晨线时,此日是 节气。
(4)若DE为晨线时,此刻北京时间是 点;当北京时间是8点正,DF是 线。
(5)当H处正午太阳高度为66°34′,G处区时为6点则此时昏线是 、 。
【解析】此图是圆柱投影图,比较抽象,不易判读。解题时应切实根据晨昏线的概念,确定图上白昼和黑夜的范围,根据赤道上昼夜平分,日出、日落的时间分别为6点和18点,就能顺利解答此题。
【答案】(1)12月22日 AB是晨线、北极圈以北地区发生极夜现象
(2)23°26′N (3)夏至 冬至 春分或秋分 (4)20点 晨线 (5)DF AC
2.地方时
——地球自西向东自转,不同的经线有不同的时刻,这就产生了地方时,同一条经线上的地方时相同。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。为使用方便,全球共分为24时区,每时区跨经度15°,全世界所用的同一时间是世界时(0度经线的地方时),相邻时区时间差1小时。如图4-8。
,
(注:地方时、时区计算见专题一)
[经典例题5] 某天文兴趣小组在M地用量角器测量北极星的高度(如图4-9)。次日,当太阳位于M地的正南方时,收音机里传出“现在是北京时间14点整”。那么,M地的地理坐标是 ( )
A.36°34′N,90°E B.60°N,150°E
C.30°N,90°E D.53°26′N,150°E
【解析】根据题设可判断当北京时间14点整时,该
地正午12点,二者相差2小时,应比120°E减少30度为90°E。又据图示,其北极星高度为30°, 而北半球各地北极星的地平高度等于当地纬度,故M地纬度为30°N,则M地地理坐标为(30°N,90°E)。
【答案】C
[经典例题6]图4-10中阴影部分为夜半球,设北京时间为7月1日20时,完成以下要求:
(1)在图上画出位于东半球、昼夜等长的一点A。
(2)A地日期为________月________日。
(3)A地地方时应为________时________分至________时________分之间。
【解析】此题着重考查学生对日照图的判读能力和时间计算能力。首先按提示先判定经线的度数,根据北京为7月1日20时,可判读出图中各条经线的经度,再根据东西半球的划分和全年昼夜等长,知道A点是在赤道上20°W~0°之间。然后根据日照状况确定每条经线的日期和地方时。
【答案】(1)A点位于图中20°W~0°之间的赤道上
(2)7;1 (3)10;40;12;0
3.沿地表水平运动的物体产生偏向
(1)规律:北半球向右偏,南半球向左偏,赤道上无偏向。(如图4-11)
(2)意义:对风向、洋流的流向、河流的运动都有影响
[经典例题7]一条河流沿北纬35°自西向东流(如图4-12),河中有一沙坝,下列叙述正确的是 ( )
A.南岸沉积作用强烈
B.南岸受冲刷严重
C.沙坝将与南岸相连
D.沙坝将与北岸相连
【解析】受地转偏向力的影响,在地表作水平运动的物体,北半球向右偏转,即北半球河流右岸冲刷显著,左岸堆积。图中河流自西向东流,所以BD选项正确。
【答案】BD