第五節地球的自轉及其地理意義一、地球的自轉1．自轉軸：地軸，其北端恒久指向北極星旁邊。在北半球，北極星的仰角度數等于當地的地理緯度度數。2．方向：自西向東。(1)從北極上空看，呈逆時針方向旋轉(如圖甲)。(2)從南極上空看，呈順時針方向旋轉(如圖乙)。側視圖甲乙3．周期參照物時長名稱意義太陽24小時太陽日晝夜交替的周期遙遠的恒星23小時56分鐘4秒恒星日真正的自轉周期4．速度(1)自轉角速度：除南北極點外，任何地點角速度都一樣，大約為15°/時。(2)自轉線速度。因素影響關系緯度緯度相同，線速度相同；緯度越低，線速度越大負相關海拔海拔越高，線速度越大正相關二、地球自轉的地理意義1．產生晝夜交替(1)晝夜現象成因：地球是一個不發光、不透亮的球體，同一時刻太陽只能照亮地球表面的一半，即分為夜半球和晝半球。(2)晝夜界線——晨昏線(晝夜分布圖如下)。甲乙丙①由晝進入夜為昏線，如圖乙中的AP，圖丙中的B②由夜進入晝為晨線，如圖甲中的AB，圖乙中的BP，圖丙中的A(3)晝夜交替。①產生：地球不停自轉，晝夜也就不斷交替。②周期：1個太陽日(24小時)。③意義：影響人類的起居作息。2．產生時差(1)地方時。①定義：地球自西向東轉，同一緯線上，東邊比西邊時刻早。②特點：同一條經線上的各地，地方時相同。③計算：東加西減。經度相差15°，地方時相差1小時；經度相差1°，地方時相差4分鐘。(2)時區和區時。①時區：全球共分為24個時區，每個時區跨經度15°。②區時：每個時區中心經線的地方時即為該時區的區時，如東八區以120°E的地方時作為區時。(3)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“國際日界線”，大致以180°經線為“今日”和“昨天”的分界線。3．沿地表水平運動物體的偏轉(1)偏轉緣由：地球自轉產生地轉偏向力。(2)偏轉規律：北半球向右偏，南半球向左偏，赤道上不偏轉。詳細如下圖所示：(3)產生影響：地轉偏向力在氣流和水流的水平運動中表現得最為明顯，如我們平常看到的龍卷風、臺風、水流的漩渦。“手勢法”記憶地球上水平運動物體的偏向面對物體的運動方向，手心向上，“南左北右”，四指指向物體初始運動方向，拇指所指方向即水平運動物體的偏轉方向。考點一地方時和區時的計算(2024·廣東卷)據報道，北京時間2024年4月29日，包括我國搭載空間站天和核心艙的長征5號B等三枚運載火箭先后放射升空。三個放射場均位于海岸線旁邊。下表為三枚運載火箭放射的相關信息。三枚火箭放射離開地球表面的先后依次為()運載火箭名稱放射場放射時間中國長征5號B海南文昌航天放射場北京時間4月29日11時23分歐洲織女星庫魯(5°14′N，52°47′W)西三區區時4月28日22時50分美國獵鷹9號卡納維拉爾角(28°29′N，80°35′W)西五區區時4月28日22時44分A．長征5號B、織女星、獵鷹9號B．長征5號B、獵鷹9號、織女星C．織女星、長征5號B、獵鷹9號D．織女星、獵鷹9號、長征5號B【思維培育】關鍵實力獲得和解讀信息火箭放射時間：長征5號B是北京時間4月29日11時23分，歐洲織女星是西三區區時4月28日22時50分，美國獵鷹9號是西五區區時4月28日22時44分調動和運用學問①北京時間為東八區的區時；②區時計算：所求區時＝已知區時±時區差×1小時(東加西減)學科素養綜合思維推斷三枚火箭放射離開地球表面的先后依次，可將三枚火箭的放射時間統一換算為北京時間，然后再推斷先后依次【我的解答】C地方時的計算方法1．定“基準時間”即確定計算時可作為條件用的已知地方時。在光照圖上，特別經線的地方時作為已知條件，有以下幾種狀況：經線位置確定地方時圖示晝半球的中心經線12時ND夜半球的中心經線24時(或0時)NB晨線與赤道交點所在的經線6時NC昏線與赤道交點所在的經線18時NA2．定“東西方向”即確定所求點與已知時間點的相對東西方向。如圖中求E點的地方時，以D點作為已知時間點，則E點位于D點以東，應“東加”；若求F點地方時，以B點作為已知時間點，則F點位于B點以西，應“西減”。3．定“相對時差”即確定所求點與已知時間點的經度差，以確定時差。如E點所在經線與ND經度相差45°，時差為3小時。4．定“時間數值”即依據前面所確定的條件計算出所求時間。如E點地方時為12：00＋45°15°區時的計算方法1．時區計算：某地所在時區數＝該地經度÷15°(余數若小于7.5，則干脆舍去；余數若大于7.5，則在結果上加一個時區)。2．區時計算：所求區時＝已知區時±時區差×1小時。留意：①“＋”“－”的選取同地方時的運算。②若所求時間大于24小時，則減去24小時，日期加一天；若所求時間為負值，則加上24小時，日期減一天。時間計算的基本步驟和方法1．畫軸(1)東經度在東，西經度在西，自西向東，西經度越來越小，東經度越來越大。(2)中時區在中間，東時區在東，西時區在西，自西向東，西時區數由十二遞減到一，東時區數由一增大到十二。2．定點：即將已知點和所求點標在軸的相應位置。例如：已知東八區為6月9日20時，求35°W的地方時。解題：因東八區的區時運用的是120°E的地方時，即已知點為120°E，所求點為35°W。圖解如下：3．定差(1)確定兩地的經度差。如上圖中A、B兩地的經度差為35°＋120°＝155°。(2)確定時間差。即155°×4分鐘/1°＝620分鐘，轉化為10小時20分鐘。4．定值(1)定向：所求點位于已知點的西邊，取“－”。(2)如上圖中所求的35°W的地方時＝6月9日20時－10小時20分鐘＝6月9日9時40分。考向1區時的計算(2024·深圳模擬)我國某企業在伊斯蘭堡(33.7°N，73.1°E)、利雅得(24.6°N，46.7°E)、東京(35.7°N，139.8°E)、悉尼(33.9°S，151.2°E)、底特律(42.4°N，83.0°W)和圣保羅(23.95°S，46.64°W)等城市設有分支機構。據此完成1～2題。1．該企業于北京時間2024年3月1日8時召開電話會議，其在圣保羅分支機構的人員參與會議的當地時間為()A．2024年3月1日19時B．2024年3月1日8時C．2024年2月28日21時D．2024年2月28日19時2．假定總部和各海外分支機構的辦公時間均為當地時間9時至17時，并安排召開1小時電話會議。為了保證總部和至少4個海外分支機構的人員能在辦公時間參與會議，會議的時間應為北京時間()A．8—9時 B．14—15時C．15—16時 D．20—21時1．C2．B解析：第1題，首先計算出圣保羅的時區是西三區，然后依據東加西減的計算方法，可以得出3月1日8時－(8＋3)，即2月28日21時。第2題，依據所學學問可以計算出，伊斯蘭堡位于東五區，利雅得位于東三區，東京位于東九區，悉尼位于東十區，底特律位于西六區，圣保羅位于西三區；該題可以用演算的方法解答，如北京時間是8—9時時，伊斯蘭堡、利雅得、東京、悉尼、底特律、圣保羅對應的時間分別是5—6時、3—4時、9—10時、10—11時、18—19時、21—22時，然后依次計算得出4個海外分支機構時間同時在9—17時的范圍內，即得出答案B。考向2地方時的計算3．張先生到赫爾辛基(60°N，25°E)旅游。赫爾辛基采納東二區的區時，每年夏時制起先于3月29日，10月25日結束，期間鐘表撥快1小時。北京時間2024年4月10日11：22，張先生拍攝了赫爾辛基港的日出。當天下午張先生拍攝赫爾辛基港日落時，當地時間為()A．18：58 B．19：18C．19：58 D．20：18B解析：赫爾辛基經度為25°E，采納東二區區時，北京采納東八區區時，兩地相差6個時區，北京在赫爾辛基的東邊，所以北京時間比赫爾辛基早6個小時，北京時間為11：22，東二區區時是5：22，即東二區區時5：22日出。由于每日的日出、日落時間關于12時對稱，因此東二區上午時長＝12：00－5：22＝6小時38分鐘，則下午時長也為6小時38分鐘，即日落時間為12：00＋6小時38分鐘＝18：38，東二區區時為30°E的地方時，而赫爾辛基地處25°E，因此赫爾辛基地方時比東二區區時晚20分鐘，即日落時赫爾辛基地方時是18：18，夏時制時期鐘表再撥快一個小時為19：18。考點二日期的變更(2024·浙江1月卷)攝影愛好者在南半球某地朝西北固定方向拍攝太陽照片，拍攝時間為K日及其前、后第8天的同一時刻。下圖為合成后的照片。拍攝時間為北京時間5點，全球處于不同日期的范圍之比約為()A．1∶1 B．1∶5C．2∶5 D．3∶5【思維培育】學問儲備材料信息①文字：拍攝照片的地點、方向；②圖像：太陽的方位調運學問①北京時間的含義；②日期比例的計算思維路徑北京時間為5點→東八區區時(120°E)為5點→新的一天零時經線應當在45°E→新的一天范圍為135°→舊的一天范圍為225°→新舊日期范圍比＝3∶5【我的解答】D日界線的推斷1．明確日界線的類型日界線自然日界線人為日界線經線地方時為0時的經線180°經線日期分割特點0時所在經線時刻在變，該線在地球表面自東向西移動180°經線在地球表面的位置不變2．明確日期的變更特點順著地球自轉方向(自西向東)，日期增加一天的界線為0時所在經線；日期削減一天的界線為國際日界線，即180°經線。(1)經線綻開圖示。(2)極地投影圖示。日界線的相關計算1．新舊日期的范圍推斷新的一天的范圍是從0時所在經線向東到180°經線，因此180°經線的地方時是幾點，進入新的一天的區域所占時間就是幾小時；反過來，全球進入新的一天的區域所占時間是幾小時，180°經線的地方時就是幾點。2．新舊日期的比例計算新的一天占全球的比例＝180°經線的地方時/24＝新的一天所占經度范圍值/360°。舊的一天占全球的比例＝(24－180°經線的地方時)/24。考向1日期比例的計算某年2月2日11：50，廣東某中學一隊師生從香港機場動身，中途經芝加哥轉機用時2小時46分鐘，總飛行時間為16小時24分鐘，最終抵達華盛頓(77°W)，開啟為期10天的游學活動。據此完成1～2題。1．隊伍抵達華盛忽然，與華盛頓處在相同日期的范圍約占全球的(C)A．1/4 B．1/3C．13/24 D．11/242．活動期間，每天行程結束后，帶隊老師都會剛好給家長反饋狀況，其聯系時段是(A)A．北京時間8：00—9：00B．北京時間13：00—14：00C．北京時間16：00—17：00D．北京時間20：00—21：00考向2日期范圍的計算(2024·威海模擬)北京冬奧會開幕式于2024年2月4日北京時間19：30在國家體育場實行。據此完成3～4題。3．當開幕式起先實行時，巴西城市里約熱內盧(22°55′S，43°12′W)的觀眾要收看電視轉播實況，當地的區時為()A．7：30 B．8：30C．9：30 D．19：304．當開幕式起先實行時，區時日期為2月3日的地區占全球總面積的()A．1/12 B．1/24C．1/48 D．1/963．B4．C解析：第3題，依據經緯度計算，里約熱內盧位于西三區，北京位于東八區，里約熱內盧位于北京的西部，相差11個時區，依據東加西減的原則，里約熱內盧為8：30。第4題，全球劃分日期的分界線為0時經線和大致與180°經線重合的國際日界線，由上題可知7.5°E時間為12：00，那么0時所在的位置為172.5°W，和國際日界線相差7.5°，占全球面積的比例為1/48。考點三晨昏線的特點(2024·浙江7月卷)圖1為某飛機在甲、乙、丙間沿地球大圓周飛行軌跡示意圖。圖2為飛機飛到乙地時，其垂直下方所示的經線、緯線和晨昏線位置關系圖，此時丙地地方時為17點。當日，甲地日出的地方時為()圖1圖2A．5點 B．6點C．7點 D．8點【思維培育】關鍵實力獲得和解讀信息①甲、乙、丙位于晨昏線上；②此時丙地地方時為17點調動和運用學問①日出時間＝某地所在緯度與晨線交點的地方時；②日落時間＝某地所在緯度與昏線交點的地方時學科素養綜合思維①丙位于晨昏線上，且此時地方時為17點，說明17點日落；②甲位于晨線上，說明此時正值日出，結合時間計算可知，甲地日出時間為7點【我的解答】C晨昏線的特點1．晨昏線的六個特點圖1圖2(1)晨昏線是以地球球心為圓心的大圓，將地球平分為晝半球和夜半球。(2)晨昏線平面與太陽光線垂直。晨昏線上的各地太陽高度為0°。(3)晨昏線恒久平分赤道。(4)晨昏線與地軸的夾角(α)改變范圍為0°～23°26′，且與太陽直射點的度數相同，即圖2中∠α＝∠β。(5)晨昏線與赤道的夾角等于與其相切的緯線的緯度。晨昏線只有在二至日時才與極圈相切。(6)晨昏線的移動與地球自轉速度相同、方向相反。2．晨昏線走向的特點(1)春分日和秋分日時，晨昏線為南北走向，即晨昏線與經線圈重合。(2)太陽直射北半球時，晨線為西北—東南走向(圖甲中AB)，昏線為東北—西南走向(圖乙中CD)。甲乙(3)太陽直射南半球時，晨線為東北—西南走向(圖丙中EF)，昏線為西北—東南走向(圖丁中PQ)。丙丁考向晨昏線的特點國際航班從美國舊金山(西八區)跨洋飛達北京大興國際機場。飛機著陸在跑道時，機長看到太陽正在東側跑道的終點，此時儀表時間顯示為某月7日7時16分(北京時間)。據此完成1～2題。1．該航班到達北京時，舊金山當地的區時是(D)A．7日15時16分 B．8日15時16分C．6日7時16分 D．6日15時16分2．飛機著陸時，晨昏線的位置應當是下列四圖中的(B)ABCD某乘客乘坐某航班從悉尼起飛，約9小時后抵達廣州。下圖為航班起飛時的全球晝夜狀況圖。讀圖，完成下題。乘客抵達廣州時的北京時間大約是()A．12時 B．15時C．18時 D．21時【判圖流程】【我的解答】C解析：依據航班起飛時的全球晝夜狀況圖可知，晨線與赤道交點所在經線75°E地方時為6時，從而推知北京時間120°E地方時為9時，飛機飛行時間為9小時，從而推知乘客抵達廣州時的北京時間大約是18時。1．晨昏線的推斷技巧(1)找準兩條線——晨線、昏線。圖1①晨線：自西向東，由夜半球進入晝半球的界線。如圖1中AB。②昏線：自西向東，由晝半球進入夜半球的界線。如圖1中BC(2)確定五個點——晨赤點、昏赤點、晨昏北點、晨昏南點、太陽直射點。圖2①晨赤點：晨線與赤道的交點，地方時為6：00。如圖2中C點。②昏赤點：昏線與赤道的交點，地方時為18：00。如圖2中A點。③晨昏北點：晨線與昏線在北半球的交點，也是晨(昏)線上最北的點。北點(圖2中D點)0時北晝，北點12時北夜，即當晨昏北點為0：00時，其北方為極晝；當晨昏北點為12：00時，其北方為極夜。④晨昏南點：晨線與昏線在南半球的交點，也是晨(昏)線上最南的點。南點0時南晝，南點12時南夜。⑤太陽直射點：即日心和地心的連線與地球表面的交點(圖2中B點)。該點太陽高度為90°，地方時為12：00。它與晨赤點、昏赤點的經度差為90°。2．晨昏線的應用(1)確定地球的自轉方向。(2)確定日期和節氣。晨昏線特征對應節氣晨昏線與經線圈重合春分或秋分晨昏線與經線圈相交且與極圈相切北極圈及其以北出現極晝，南極圈及其以南出現極夜夏至北極圈及其以北出現極夜，南極圈及其以南出現極晝冬至(3)確定太陽直射點的位置。項目確定方法舉例確定緯度直射點的緯度＝90°－出現極晝的最低緯度＝晨昏線與地軸的夾角圖中太陽直射Q地，緯線AF以北出現極晝，α為晨昏線與地軸的夾角確定經度地方時為正午12時的經線度數圖中Q點所在的經線平分晝半球，通過時間計算可求出其經線度數(4)確定日出、日落時間。日出時間＝某地所在緯線與晨線交點的地方時。日落時間＝某地所在緯線與昏線交點的地方時。下圖為某日太陽光照示意圖，陰影部分表示黑夜，AO線以東為西半球，箭頭表示地球自轉方向。據此完成1～2題。1．此時國際標準時是()A．7時20分 B．19時20分C．16時40分 D．4時40分2．此時()A．為北半球的冬至B．為北半球的秋分C．太陽直射點為(23°26′N，70°E)D．太陽直射點為(23°26′S，110°W)1．A2．C解析：第1題，據題干可知，陰影部分表示黑夜。據圖中地球自轉方向為逆時針，可推斷圖示晨昏線為昏線，昏線與赤道的交點所在經線地方時為18時，即AO線為18時。據題干可知，AO線以東為西半球，可推斷AO線為160°E經線，則國際標準時即0°經線地方時為7時20分。第2題，據圖可知，北極圈及其以北地區出現極晝現象，可推斷為北半球的夏至日，太陽直射點位于23°26′N；結合上題分析可知，160°E經線上為18時，可推斷出70°E為12時。五地球的自轉及其地理意義(建議用時：40分鐘)一、選擇題(2024·蘭州模擬)下圖為某時刻地球上不同日期的分布范圍示意圖，陰影部分表示某月6日，非陰影部分表示某月7日，每條經線之間的間隔相等，箭頭表示地球自轉方向。據此完成1～2題。1．圖中a、b、c三點()A．角速度相同，線速度b點大于a點B．線速度相同，角速度c點大于b點C．角速度相同，線速度b點大于c點D．線速度相同，角速度a點大于b點2．此時，北京時間是()A．6日14時 B．7日14時C．6日17時 D．7日17時1．C2．B解析：第1題，地球自轉角速度除兩極點外，均為15°/h。故圖中a、b、c三點角速度均相等，B、D解除。地球自轉線速度由赤道向兩極遞減。圖中緯度由低到高依次為a、b、c，故a、b、c線速度為a>b>c，故C正確，A錯誤。第2題，圖示地球自轉方向為逆時針，故此圖為北半球俯視圖。日期界線有兩條，一條是180°經線，依據圖中135°E線可以推斷，a點正對的經線經度為180°，c點正對的經線為0時經線，即90°W為0時經線，陰影部分為6日，非陰影部分為7日。90°W為0時，則東八區區時為14時，據圖可以看出位于7日范圍，故B正確。深空網是支持深空探測活動，放飛人類太空幻想的核心系統。實現對執行任務航空器的連續監測、限制，就必需要在全球范圍內建設多個深空站，形成深空網。我國已基本建勝利能完備、性能先進、全球布局的深空網，為“天問一號”火星探測保駕護航。圖1示意佳木斯深空站，圖2示意全球主要深空站分布。據此完成3～4題。圖1圖23．單個深空站無法實現對航天器的連續測控覆蓋，主要是因為()A．地球公轉 B．地球自轉C．地球形態 D．地球大小4．為進一步優化我國深空站的全球布局，圖2中①～④可選為站址的是()A．①② B．①③C．②④ D．③④3．B4．A解析：第3題，由于地球不停地自轉，不同深空站覆蓋的區域不同，為了克服地球自轉的影響，實現對執行任務航空器的連續監測、限制，就必需要在全球范圍內經度上每隔120度就建深空站。第4題，依據每隔120度就建深空站的要求，為進一步優化我國深空站的全球布局，我國可以在非洲大陸不同緯度上選擇站址。(2024·衡陽模擬)北京時間2024年4月16日9時56分，神舟十三號載人飛船返回艙在內蒙古東風著陸場勝利著陸，著陸點中心地理坐標為(41°37′43″N，100°04′28″E)。現場醫監醫保人員確認三位航天員身體狀況良好，神舟十三號載人飛行任務取得圓滿勝利。據此完成5～6題。5．返回艙在東風著陸場著陸時，國際標準時間為()A．2024年4月16日1：56B．2024年4月17日10：56C．2024年4月16日23：56D．2024年4月17日11：566．三位航天員重返地面時，與北京處于同一日期的范圍占全球范圍的比例()A．小于1/3 B．約為3/4C．約為7/12 D．大于4/55．A6．C解析：第5題，返回艙在東風著陸場著陸時，北京時間(東八區區時)是2024年4月16日9時56分，國際標準時間(中時區區時)比北京時間晚8小時，為2024年4月16日1時56分。第6題，日期分界線為0時經線和180°經線，當北京時間(東八區區時)是2024年4月16日9時56分時，0時經線大約位于15°W，與北京日期相同的經度范圍是從15°W往東到180°，占全球范圍的比例是195°/360°＝13/24，最接近7/12，C正確。讀不同地區的兩條河流示意圖，完成7～8題。7．如圖所示，兩條河流下游各有一個小島，最終小島可能連接的堤岸是()A．②③ B．①③C．①④ D．②④8．符合①②連線處河流斷面的剖面是()ABCD7．C8．A解析：第7題，讀圖分析可知，左圖緯度向北遞增，位于北半球，在地轉偏向力的作用下，南岸②侵蝕，北岸①積累，故最終與小島連接的堤岸是①；右圖緯度向南遞增，位于南半球，在地轉偏向力的作用下，西岸③侵蝕，東岸④積累，故最終與小島連接的堤岸是④。第8題，依據上題推斷可知，在地轉偏向力的作用下，②為侵蝕岸，坡度較陡；①為積累岸，坡度較緩，故A正確。下圖為北半球某日某時太陽光照圖，圖中陰影部分為黑夜，非陰影部分為白天，虛線為回來線或極圈。據此完成9～10題。9．圖示節氣是北半球的()A．春分日 B．夏至日C．冬至日 D．秋分日10．圖中此時()A．Q點地方時為3時B．弧OM為昏線C．北京時間為22時D．弧ON為晨線9．C10．A解析：第9題，由材料可知，圖示為北半球，由圖可知，此時北極地區出現極夜現象，且