巧用角速度解決地理難題

巧用角速度解決地理難題-----談飛機(jī)上的晝夜交替問(wèn)題的創(chuàng)新解法這一類地理測(cè)試題,常?？疾榈綄W(xué)生知識(shí)弱區(qū)或盲區(qū),令很多同學(xué)感到茫然無(wú)所適從。下略舉數(shù)例予以說(shuō)明。例題1.(湖南省長(zhǎng)郡中學(xué)2007屆高三年級(jí)調(diào)研考試)一飛機(jī)沿赤道以555km/小時(shí)的速度向西飛行，乘客感覺(jué)到的晝夜長(zhǎng)短是:A、晝長(zhǎng)約12小時(shí)，夜長(zhǎng)約12小時(shí)B、晝長(zhǎng)約18小時(shí)，夜長(zhǎng)約18小時(shí)C、晝長(zhǎng)約9小時(shí)，夜長(zhǎng)約15小時(shí)D、晝長(zhǎng)約18小時(shí)，夜長(zhǎng)約6小時(shí)解析：赤道上經(jīng)度相差1°的弧長(zhǎng)為111km，那么以地面為參照物的該飛機(jī)繞地飛行角速度V飛機(jī)=（555÷111）°/小時(shí)=5°/小時(shí)；地球自轉(zhuǎn)的角速度V地球=15°/小時(shí)。但由于飛機(jī)的飛行方向與地球自轉(zhuǎn)方相反，且V飛機(jī)﹤V地球，因此以太陽(yáng)為參照物看到的飛機(jī)繞地飛行情況為：飛機(jī)繞地向東飛行，角速度V太陽(yáng)=V地球-V飛機(jī)=（15-5）°/小時(shí)=10°/小時(shí)。在飛機(jī)上一個(gè)晝夜更替周期=360°÷10°/小時(shí)=36小時(shí)。在赤道上晝夜等長(zhǎng)，所以乘客感覺(jué)到的晝長(zhǎng)=夜長(zhǎng)=36÷2=18小時(shí)。答案為B。小結(jié)：以飛機(jī)在赤道上空飛行為例，其飛行角速度為V飛機(jī)=5°/小時(shí)（555千米/小時(shí)），以太陽(yáng)為參照物看到的飛機(jī)繞地球飛行角速度為V太陽(yáng)=V飛機(jī)+V地球或V太陽(yáng)=V飛機(jī)-V地球（大的V減去小的V（1）飛機(jī)向東飛行，其繞地球飛行角速度為V太陽(yáng)=V飛機(jī)+V地球即V太陽(yáng)=5°/小時(shí)+15°/小時(shí)=20°/小時(shí)，其晝夜更替周期為360°÷20°/小時(shí)=18小時(shí)，晝=夜=9小時(shí)，與地面（赤道晝夜更替周期為360°÷15°/小時(shí)=24小時(shí)，晝=夜=12小時(shí)）相比，晝夜均變短；（2）飛機(jī)向西飛行，其繞地球飛行角速度為V太陽(yáng)=V飛機(jī)-V地球，因V飛機(jī)﹤V地球，所以V陽(yáng)=15°/小時(shí)-5°/小時(shí)=10°/小時(shí)，其晝夜更替周期為360°÷10°/小時(shí)=36小時(shí)，晝=夜=18小時(shí)，與地面（赤道晝夜更替周期為360°÷15°/小時(shí)=24小時(shí)，晝=夜=12小時(shí)）相比，晝夜均變長(zhǎng)。其實(shí)這類題目的解決關(guān)鍵是要弄清以下三個(gè)問(wèn)題：（1）地球的自轉(zhuǎn)方向及角速度V地球；（2）以地面為參照物的飛機(jī)繞地飛行方向及角速度V飛機(jī)；（3）以太陽(yáng)為參照物的飛機(jī)繞地飛行方向及角速度V太陽(yáng)。例題2.(湖北省黃岡中學(xué)2008屆高三年級(jí)模擬考試)某飛機(jī)于2004年9月23日下午A、飛行員在飛行途中看到太陽(yáng)一直在西邊的地平線上B、在經(jīng)過(guò)120°E、120°W和0°經(jīng)線時(shí)都能看到日出C、在經(jīng)過(guò)180°經(jīng)線時(shí)看到了日落D、該飛機(jī)在飛行過(guò)程中經(jīng)歷了三個(gè)晝夜解析：該飛機(jī)剛好從晨線上起飛,以地面為參照物的該飛機(jī)繞地飛行角速度V飛機(jī)=360°÷48小時(shí)=7.5°/小時(shí),飛行方向與地球自轉(zhuǎn)方向一致。以太陽(yáng)為參照物看到的飛機(jī)繞地飛行情況為：飛機(jī)繞地向東飛行，角速度V太陽(yáng)=V物體+V地球=（7.5+15）°/小時(shí)=22.5°/小時(shí)。在飛機(jī)上感覺(jué)到的晝夜更替周期=360°÷22.5°/小時(shí)=16小時(shí)，該飛機(jī)在飛行過(guò)程中經(jīng)歷的晝夜個(gè)數(shù)為48小時(shí)÷16小時(shí)=3。答案為D。例題3.(湖南名校聯(lián)考)在30°N緯線上，若飛機(jī)向東以15°/小時(shí)的速度飛行，那么飛機(jī)上的人將經(jīng)歷A、晝夜長(zhǎng)短相等B、晝夜長(zhǎng)度均增加了一倍C、晝夜長(zhǎng)度均減小了一半D、太陽(yáng)永不西落或東升解析：以地面為參照物的飛機(jī)繞地飛行角速度V飛機(jī)=15°/小時(shí)；由于V飛機(jī)與V地球方向一致，因而以太陽(yáng)為參照物的飛機(jī)繞地飛行角速度V太陽(yáng)=V飛機(jī)+V地球=15°/小時(shí)+15°/小時(shí)=30°/小時(shí)。以太陽(yáng)為參照物看到的飛機(jī)繞地飛行一周（即完成一個(gè)晝夜更替周期）所需的時(shí)間=360°÷30°/小時(shí)=12小時(shí)。在飛機(jī)上一個(gè)晝夜更替周期變成了地面上的1/2，由于飛機(jī)運(yùn)動(dòng)是勻速的，所以飛機(jī)的晝夜各變?yōu)榈孛嫔系?/2。答案為C。方法歸納:①物體向東運(yùn)動(dòng)時(shí)，晝夜交替周期小于一個(gè)太陽(yáng)日。V地球=15°/時(shí)V物體>0°/時(shí)V太陽(yáng)=15°/時(shí)+V物體,(V地球?yàn)榈厍虻淖赞D(zhuǎn)角速度；V物體為以地面為參照物的物體繞地角速度；V太陽(yáng)為以太陽(yáng)為參照物的物體繞地角速度)物體晝夜交替周期=360°÷V太陽(yáng)<24小時(shí)②物體向西運(yùn)動(dòng)時(shí)：其繞地球運(yùn)行角速度為V太陽(yáng)=︱V物體-V地球︱。a.若物體運(yùn)動(dòng)角速度小于15°/h，則V太陽(yáng)<V地球,則晝夜交替周期大于1個(gè)太陽(yáng)日。b.若物體運(yùn)動(dòng)角速度等于15°/h，則V太陽(yáng)=0,則物體運(yùn)動(dòng)與太陽(yáng)保持相對(duì)靜止，無(wú)晝夜交替現(xiàn)象。c.若物體運(yùn)動(dòng)角速度大于15°/h，但小于30°/h，則V太陽(yáng)<15°/h,晝夜交替周期大于1個(gè)太陽(yáng)日。d.若物體運(yùn)動(dòng)角速度等于30°/h，則V太陽(yáng)=15°/h,則晝夜交替周期等于1個(gè)太陽(yáng)日。e.若物體運(yùn)動(dòng)角速度大于30°/h，則V太陽(yáng)>15°/h,則晝夜交替周期小于1個(gè)太陽(yáng)日。鞏固練習(xí)有一架飛機(jī)在當(dāng)?shù)貢r(shí)間7月1日5時(shí)從旭日東升的A1、降落到B機(jī)場(chǎng)時(shí)，當(dāng)?shù)貢r(shí)間為：（）A．7月2日11時(shí)B．C．7月1日19時(shí)D．2、從A機(jī)場(chǎng)飛行到B機(jī)場(chǎng)經(jīng)歷的時(shí)間是：（）A．6小時(shí)B．10小時(shí)C．14小時(shí)D．22小時(shí)北京時(shí)間2007年9月23日12時(shí)3、飛行過(guò)程中飛行員能觀察到的日出日落次數(shù)是：A、一次日出一次日落B、兩次日出一次日落C、一次日出兩次日落、D、只有一次日落4、該飛機(jī)上的晝夜交替時(shí)間為：A、6小時(shí)B、8小時(shí)C12小時(shí)、D、24小時(shí)5、一架飛機(jī)在赤道上空從當(dāng)?shù)貢r(shí)間正午12時(shí)起飛，自西向東飛，每小時(shí)飛越經(jīng)度15度。當(dāng)飛機(jī)24小時(shí)繞地球一周后，經(jīng)歷的日出、日落數(shù)為：A、兩次日出，兩次日落B、一次日出，一次日落C、兩次日出，一次日落D、無(wú)日出、日落現(xiàn)象讀“某地區(qū)等高線地形圖”（圖1），假設(shè)一探險(xiǎn)者駕駛輕型飛機(jī)從圖中的P地出發(fā)，以555千米/小時(shí)的速度向東環(huán)球飛行一周。完成6—86．探險(xiǎn)者在飛行過(guò)程中感覺(jué)到的晝夜長(zhǎng)短情況是A．晝長(zhǎng)約9小時(shí)，夜長(zhǎng)約9小時(shí)B．晝長(zhǎng)約12小時(shí)，夜長(zhǎng)約12小時(shí)C．晝長(zhǎng)約10小時(shí)，夜長(zhǎng)約11小時(shí)D．晝長(zhǎng)約18小時(shí)，夜長(zhǎng)約18小時(shí)7．探險(xiǎn)者在飛行過(guò)程中，經(jīng)歷的下列現(xiàn)象，可信的是（）A．準(zhǔn)確測(cè)出某日正午太陽(yáng)高度值為60°B．看到某大陸上有一個(gè)很大的湖泊，該湖泊為世界第二大淡水湖C．在某大洋上空，拍攝到澳大利亞的塔斯馬尼亞島的照片D．飛越了東西