教學講義《地球的自轉》（原卷版）

講義1.1地球的自轉【課程標準】1.1結合實例，說明地球運動的地理意義【核心素養(yǎng)】綜合思維：運用給定的圖像信息，分析地球自轉的過程，解釋各種地球自轉產生的地理現(xiàn)象，并進一步說明其對自然環(huán)境其他要素的影響。區(qū)域認知：在真實區(qū)域分布圖中，分析該區(qū)域地球自轉產生的地理現(xiàn)象的特點，以及其對其他自然要素和人類活動的影響，并能進行科學決策。人地協(xié)調觀：結合現(xiàn)實中與地球自轉相關的真實問題，能夠從人地關系的角度分析地球運動對人類活動的影響和作用，具備尊重自然規(guī)律、科學利用自然的意識。地理實踐力：能夠獨立設計科學的觀測活動，并利用信息技術或其他工具分析與處理相關數(shù)據(jù)與信息，對地球自轉產生的地理意義進行科學解釋；能夠在地理實踐中表現(xiàn)出較強的行動能力。【主題探究】我國建設酒泉、太原、西昌三大內陸衛(wèi)星發(fā)射基地后，又在海南文昌新建了航天發(fā)射基地。2016年11月3日20時，我國新一代重型運載火箭“長征五號”在文昌發(fā)射升空。“長征五號”是目前我國運載能力最強、推力最大的火箭，也是運載能力居世界第三位的火箭。1.通常來說，在火箭升空后，火箭助推器和部分箭體會被剝離，形成火箭殘骸?；鸺龤埡∫话銐嬄湓诎l(fā)射點以東1000千米的范圍內。想一想，火箭殘骸墜落在發(fā)射點以東的原因是什么？從提高火箭殘骸墜落的安全性方面考慮，文昌發(fā)射基地有何地理位置優(yōu)勢？2.與酒泉、太原、西昌等較高緯度的發(fā)射基地相比，從文昌基地發(fā)射運載火箭，同型號火箭的推力會增加10%左右。議一議，造成這一現(xiàn)象的原因是什么？【基礎知識】一、地球自轉的基本特征1.地球自轉的概念：地球自西向東繞地軸在不停地旋轉。地軸：地球的自轉軸，其北端始終指向北極星附近。3.地球自轉的方向：自西向東，從北極上空看，地球呈逆時針方向旋轉；從南極上空看，地球呈順時針方向旋轉。4.地球自轉的周期：地球自轉一周所需的時間。溫馨提示：以太陽以外的恒星作為參照物，地球自轉一周為360°，為一個恒星星，用時23小時56分4秒?！菊n外閱讀】傅科擺1851年，法國物理學家傅科（1819—1868）在巴黎先賢祠成功地進行了一次著名的擺動實驗，傅科擺由此而得名。傅科用一根長67米的細鋼絲繩作為擺線，上端懸掛在先賢祠大廳的穹頂上，下端吊一個重28千克的金屬球作為擺錘，擺錘下方嵌一枚尖針，地面放置沙盤。這樣，當擺錘往復擺動的時候，尖針便在沙盤上畫出一道道痕跡。由于地面（沙盤）隨地球自轉緩緩移動，擺錘每次擺動都會稍稍偏離原軌跡并慢慢發(fā)生旋轉。傅科的演示生動地證明：地球繞地軸在不停地旋轉。【探究活動】地球在自轉的同時，也繞太陽公轉。以太陽為參考點，地球自轉一周叫作一個太陽日；以恒星為參考點則稱為恒星日。據(jù)此，完成相關任務。1.將一個小的球體放置在桌面上，進行兩項模擬演示。（1）恒星日模擬：演示者面向小球自西向東原地轉動身體，轉動一周后停頓下來，此時演示者會再一次面向小球。（說明：由于恒星距離地球非常遙遠，從恒星上看，一日內地球在公轉軌道上的位置幾乎不變，其移動距離可忽略不計。）（2）太陽日模擬：演示者面向小球自西向東轉動身體，在轉動的同時，自西向東移動自己的位置，轉動一周后停頓下來，此時演示者并未面向小球，只有再轉動一個較小的角度后，才會再一次面向小球。2.讀圖1-5，比較太陽日與恒星日的差異，根據(jù)已學知識，以太陽日為標準，計算一個恒星日的時間長度，并將結果填入下表?！净A知識】5.地球自轉的速度：（１）角速度：作圓周運動的物體單位時間內轉過的角度。自轉角速度規(guī)律：除南北兩極點外，各地角速度都相等，大約１５０/小時，兩極點角速度為零。（2）線速度：作圓周運動的物體單位時間內轉過的弧長。自轉線速度規(guī)律是：赤道線速度最大，從赤道向兩極遞減，兩極點為零。【探究活動】1.假設地球是正球體（地球半徑取6371千米），完成下表內容（將計算結果精確到個位）。2.將上述計算結果標注在圖1-6的相應位置上，再歸納地球自轉線速度隨緯度變化的規(guī)律。在同一緯度，隨著海拔的上升，線速度將會怎么變化呢？3.根據(jù)對珊瑚化石生長紋的研究，在距今3.7億年前，1年約有400天。議一議，這一地理現(xiàn)象表明地球自轉速度在怎樣變化？導致其變化的主要原因可能是什么？【基礎知識】二、地球自轉的地理意義１.導致晝夜交替現(xiàn)象：（１）晝夜現(xiàn)象產生的原因：地球是一個不發(fā)光、不透明的球體，因而在同一時間里，太陽只能照亮地球表面的一半。晝夜半球：向著太陽的半球，是白晝；背著太陽的半球，為黑夜。晨昏線：晝半球與夜半球的分界線。晝弧和夜?。撼炕杈€（圈）把經過的緯線分割成晝弧和夜弧。（５）晝夜交替現(xiàn)象：①成因：由于地球不停地自轉。②周期：24小時，叫一個太陽日。③意義：各地溫度發(fā)生晝夜變化，生物形成晝夜節(jié)律（又稱“生物鐘”）?！咎骄炕顒印縿邮盅菔緯円菇惶娆F(xiàn)象，完成相關任務。為了取得理想的演示效果，本活動宜在懸掛不透光窗簾的房間內開展，也可在夜間進行。演示步驟及相關要求如下：①在一張較大的桌子上，將一盞臺燈放置在桌面中央代表太陽，在離臺燈約1米遠的桌邊，放上一個地球儀代表地球。②關閉房間門窗、拉上窗簾、熄滅燈光，在黑暗的房間里，打開臺燈，看一看地球儀哪些部分被照亮，哪些部分照不到，觀察晝半球、夜半球和晨昏線（圈）。③在地球儀上標注你所在的大致位置，自西向東勻速轉動地球儀，大約每5秒鐘旋轉1周。觀察你所在的位置什么時候是亮的，什么時候是暗的。1.在上面的演示中，晝夜交替現(xiàn)象是怎樣產生的？多少秒鐘代表1日？2.晨昏線（圈）由晨線和昏線組成。順著地球自轉的方向，由夜入晝，為晨線；由晝入夜，為昏線。自西向東撥動地球儀，分別演示你所在的位置處于晨線和昏線上的情形。3.在地球儀上找到北京和紐約，調整地球儀在桌子上的擺放方位，自西向東撥動地球儀，看一看，兩地是否可以同時處在晝半球或夜半球？【基礎知識】二、地球自轉的地理意義２.物體水平運動方向發(fā)生偏轉：（１）產生原因：受地球自轉的影響，沿地表做水平運動的物體，無論朝著哪個方向運動，都會偏離其初始的運動方向。（２）地轉偏向力：促使物體水平運動方向發(fā)生偏轉的力，稱為地轉偏向力。（３）偏轉規(guī)律：在北半球，向其運動方向的右側偏轉；在南半球，向其運動方向的左側偏轉。沿赤道運動的物體，不受地轉偏向力的影響，其運動方向不發(fā)生偏轉?！菊n外閱讀】地轉偏向力地轉偏向力由法國工程師和數(shù)學家科里奧利（1792—1843）首先確定，故又稱科里奧利力，簡稱科氏力。地轉偏向力只作用于水平運動的物體，始終垂直于物體的水平運動方向，它只能改變物體運動的方向，而不能改變其速率。地轉偏向力隨緯度的增高和物體水平運動速度的增加而加大。地轉偏向力對許多地理事物會產生深遠影響。例如，在北半球，河流對右岸的沖刷往往比左岸強烈，常導致大河右岸相對陡峻，左岸相對平緩；高速列車正常運行時，右側軌道受到的壓力比左側軌道要大；氣流、洋流的流向也會因地轉偏向力的作用而發(fā)生偏轉?！净A知識】二、地球自轉的地理意義3.產生時差：（1）地方時：①定義：因經度不同而出現(xiàn)的不同時刻。②特點：經度每隔15°，地方時相差1小時；經度每隔1°，地方時相差4分鐘。經度相同的地方，地方時相同；地方時數(shù)值越大，地方時越早，位置越靠東。③計算：所求地方時＝已知地方時±時差（２）時區(qū)：為了便于使用，國際上規(guī)定將全球劃分為24個時區(qū)，每個時區(qū)跨15個經度。【探究活動】1.議一議世界時區(qū)劃分方案的合理性，并說明理由。2.已知某地的經度，根據(jù)你學習過的地理和數(shù)學知識，提出求該地時區(qū)的簡捷方法，并舉例說明?！净A知識】二、地球自轉的地理意義3.產生時差：（３）區(qū)時：各時區(qū)都以本時區(qū)中央經線的地方時作為本區(qū)的統(tǒng)一時間，這叫作區(qū)時，又稱標準時。中央經線＝時區(qū)數(shù)×15０（如東八區(qū)的中央經線為８×15０，即１２００Ｅ）區(qū)時的換算：一般而言，位于同一時區(qū)的各地，采用相同的區(qū)時；位于不同時區(qū)的各地，采用各自的區(qū)時；相鄰時區(qū)的區(qū)時相差1小時。在同一日期內，東早西遲。區(qū)時的計算：所求區(qū)時＝已知區(qū)時±時差【探究活動】根據(jù)下列材料，完成相關任務。已知一個地方的區(qū)時，求另外一個地方的區(qū)時時，先計算出兩個地方的時區(qū)之差。如果所求的地方在已知地方的東邊，則加上這個差值；如果在西邊，則減去這個差值。例如，紐約位于西五區(qū)，當北京時間（東八區(qū)區(qū)時）是8日下午4時時，紐約的時間為（12＋4）－（8＋5）＝3，即紐約是8日凌晨3時。1.在類似上面的計算中，如果兩項相加超過了24小時，應該怎么辦？如果兩項相減不夠減時，又該怎么辦？2.因為地球是球形的，所以東西相距較遠的甲、乙兩地，我們既可以說乙地在甲地的東邊，也可以說乙地在甲地的西邊。這時按照上面的方法進行日期和時間的計算，會出現(xiàn)什么樣的結果呢？讀圖1-8，用不同的方法計算紐約的日期和時間，將計算結果填入下表。從上述計算結果中，可以看出什么問題？你認為應該如何解決這樣的問題？試提出一些具體的方案。【基礎知識】二、地球自轉的地理意義3.產生時差：（４）日界線：①自然日界線：地方時為０時或２４時的經線。②人為日界線：又稱國際日期變更線，大致沿１８００經線?！咎骄炕顒印?.讀圖1-8，完成相關任務。（1）在進行日期和時間的計算時，如果“穿越”了國際日界線，應該怎樣計算？將你認為正確的方法提出來，與同學交流。（2）有了國際日界線，在世界時區(qū)中就有了一個特殊的時區(qū)，為什么？2.世界同時存在著兩個不同的日期：一部分已進入“今天”，另一部分仍滯留在“昨天”。劃分“今天”與“昨天”的日期分界線有兩條，一條是國際日界線，另一條是夜半線，即地方時為24時（或0時）的那條經線。據(jù)此，完成相關任務。（1）跟隨地球自轉，哪條日期分界線是不斷移動的，向什么方向移動？（2）設計示意圖，表示世界“今天”與“昨天”的范圍，并與同學交流。（3）2008年8月8日20時，第二十九屆夏季奧林匹克運動會開幕式在北京國家體育場隆重舉行。這一時刻，全世界是否處在同一天？議一議，什么情況下，全世界同屬“今天”？【思維導圖】【典例探究】讀圖，完成下面小題。1．若AB為昏線，則H地的地方時為（）A．3月21日6時 B．6月22日6時 C．9月23日18時 D．12月22日6時2．若DF為晨線，則東半球內屬于12月22日的范圍可能是（）A．20°W向東至160°E B．0°向東至180°C．160°W向東至20°E D．0°向東至160°E下圖是地球表面自轉線速度等值線分布圖。讀圖,完成下面小題。3．圖示區(qū)域位于（）A．北半球中緯度 B．北半球低緯度 C．南半球中緯度 D．南半球低緯度4．圖中a、b兩點緯度相同,但地球自轉的線速度明顯不同,原因是（）A．a點海拔高,自轉線速度大 B．b點海拔低,自轉線速度大C．a點海拔低,自轉線速度大 D．b點海拔高,自轉線速度大下圖為地球某日太陽光照示意圖，圖中陰影部分為黑夜，其他地區(qū)為白晝，讀圖完成下列各題。5．此時，赤道與晨昏線相交點的經度分別為（）A．45°W，135°W B．135E，45° C．60°E，120°W D．0°，1806．此時，與上海處于相同日期的經度范圍為（）A．90°W向東至180° B．0°向東至180° C．90°W向東至90°E D．0°向東至90°E7．讀圖（陰影部分表示黑夜），回答問題。（1）根據(jù)圖示信息判斷此圖是北半球還是南半球?（2）分別寫出圖示中的晨線和昏線。（3）圖示時刻北京時間是____時，國際標準時間是____時，E點的地方時為____時。（4）假設有一發(fā)炮彈從D點射向乙點方向，說出炮彈在運行過程中的偏轉方向及相對D、乙所在經線的落地位置?！菊n時訓練】北京時間2021年6月17日9時22分27秒，搭載著神舟十二號載人飛船的運載火箭準時點火發(fā)射,飛船與火箭分離后進入預定軌道，并于當天下午與繞地飛行的空間站核心艙成功對接。據(jù)此完成下面小題。

1．“神舟十二號”發(fā)射時間精確到秒是為了（）A．尋求最佳發(fā)射速度 B．等待合適發(fā)射天氣 C．節(jié)省軌道對接能耗 D．減少太空輻射影響2．空間站24小時內可看到多次日出日落是因為（）A．地球對光線多次阻擋 B．在軌太陽高度角偏小C．空間站自轉速度較快 D．空間站飛行速度較快2018年3月24日當?shù)貢r間20：30～21：30，全球有超過150個國家和地區(qū)的7000多座城市陸續(xù)熄燈1小時，參加由世界自然基金會倡導的“地球一小時”活動，中國主題為“開啟我的60＋生活”。據(jù)此完成下面小題。

3．當悉尼（151°E）開始活動時，世界時（零時區(qū)）為（）A．23日20：30 B．23日10：30 C．24日20：30 D．24日10：304．當圖中“今天”為3月23日時（）A．沒有城鎮(zhèn)參加“地球一小時”活動 B．大多城鎮(zhèn)參加了“地球一小時”活動C．僅少數(shù)城鎮(zhèn)參加了“地球一小時”活動 D．所有城鎮(zhèn)參加了“地球一小時”活動2019年12月7日16時52分，我國在太原衛(wèi)星發(fā)射中心用快舟一號甲運載火箭，采用“一箭六星”的方式，成功將和德二號A/B衛(wèi)星、天儀16/17衛(wèi)星、天啟四號A/B衛(wèi)星發(fā)射升空。衛(wèi)星順利進入預定軌道，任務獲得圓滿成功。下圖為“我國衛(wèi)星發(fā)射中心分布圖”。據(jù)此完成下面小題。5．與文昌相比，太原衛(wèi)星發(fā)射中心進行衛(wèi)星發(fā)射的優(yōu)勢是（）A．發(fā)射載荷較強 B．發(fā)射線速度快C．天氣條件較好 D．火箭海運便利6．此次衛(wèi)星發(fā)射將會促進（）①小衛(wèi)星高密度組網發(fā)射②衛(wèi)星發(fā)射頻次的成倍增長③商業(yè)履約能力不斷提升④多箭一星發(fā)射的技術突破A．①② B．②④ C．①③ D．③④夏威夷航空一架飛往檀香山的HAL446航班，本應在當?shù)貢r間2017年12月31日晚間11時55分從新西蘭奧克蘭（東十二區(qū)）起飛，可是由于意外延誤了10分鐘，在檀香山（西十區(qū)）時間2017年12月31日10時16分抵達。這個奇妙的巧合，讓這個班機從2018年“飛回了”2017年！據(jù)此完成下面小題。7．這架飛機從“未來”飛到“過去”是因為飛機（）A．自西向東飛過日界線，日期加1天 B．自西向東飛過日界線，日期減1天C．自東向西飛過日界線，日期加1天 D．自東向西飛過日界線，日期減1天8．飛機從新西蘭奧克蘭到達檀香山，共用時（）A．12小時21分鐘 B．11小時49分鐘 C．8小時11分鐘 D．12小時11分鐘A、B、D、E在晨昏線上，讀下圖，完成下面小題。9．關于晨昏線的敘述，錯誤的是（）A．晝夜半球的分界線 B．晨昏線上的各地太陽高度均為0°C．晨昏線在任何時候都平分赤道 D．晨昏線在任何時候都與經線圈重合10．晝夜交替產生的原因是（）①地球公轉的變化②地球自身不發(fā)光也不透明③地球不停地自西向東自轉④太陽直射點的南北移動A．①③ B．②③ C．①④ D．②④下圖為某一平直河段的剖面圖，面對河流下游，左手方視為左岸，右手方視為右岸。讀圖，完成下面小題。11．該段河流位于（）A．南半球 B．北半球 C．赤道上 D．南回歸線上12．若該段河流是一條自東向西流動的河流，該段河流需要特別加固的河堤是（）A．東岸河堤 B．南岸河堤 C．西岸河堤 D．北岸河堤下圖是一位天文攝影愛好者在某地用連續(xù)曝光拍攝的北極星空照片。據(jù)此完成下面小題。13．該照片能證明（）A．地球自轉 B．地球公轉 C．流星現(xiàn)象 D．恒星運動14．攝影師在當天21:00觀測到某恒星位于北極星正右側,第二天再觀測到該恒星在同一位置應該是什么時間?（）A．21時 B．20時3分56秒 C．20時56分4秒 D．21時56分4秒甲、乙兩地的夜晚北極星的仰角分別為60°、30°，甲、乙兩地經度分別為120°E、58°W。據(jù)此，完成下面小題。15．甲、乙兩地（）A．同在北半球，甲地緯度更低 B．甲地位于乙地的東北方向C．甲地比乙地的自轉周期長 D．甲地比乙地自轉線速度大16．甲、乙兩地的最