逍遥右脑 2013-03-25 11:57
1.3 地球的运动 第1时 地球的自转 学案（湘教版必修1）
[学习目标] 1.运用地球仪演示地球自转运动，掌握地球自转的方向、周期以及角速度、线速度的变化。2.结合实例，理解昼夜更替和时差产生的原因并说明地转偏向力对地表水平运动物体产生的影响。3.尝试从自然现象和日常生活中发现地理问题，培养探究地理问题的兴趣。
一、地球的自转
1．自转概况
(1)概念和方向：地球围绕地轴自①西向②东旋转，称为地球的自转。地球自转方向从北极上空看呈③逆时针旋转，从南极上空看呈④顺时针旋转。
(2)周期：地球自转一周所用的时间就是地球自转的周期。由于选取参照物不同自转周期不同，自转的真正周期是一个⑤恒星日，它是某地经线连续两次通过同一恒星与地心连线的时间间隔，地球自转了⑥360°，所用时间为23小时56分4秒；⑦太阳日是某地经线连续两次与日地中心连续相交的时间间隔，地球自转了360°59′，所用时间为⑧24小时。
(3)速度：自转角速度除⑨南北两极点外，其他各地○10相等，都为⑪15°/时；自转线速度则由于纬度的不同而有差异，从赤道向两极⑫递减。
2．自转的地理意义
(1)导致⑬昼夜交替现象，其周期为24小时，使各地温度发生昼夜变化，生物形成昼夜节律。
(2)使地球上⑭水平运动的物体受到地球⑮自转偏向力的作用产生偏向。该力只作用于
⑯水平运动的物体，始终⑰垂直于物体的水平运动方向，并随着物体水平运动速度的增加而加大。北半球⑱向右偏，南半球⑲向左偏，沿⑳赤道运动的物体，不受地转偏向力的影响。
(3)为我们度量时间找到了一个很好的尺度。地球上不同经度的地方，有不同的当地时间。
二、地方时、区时、时区与日界线
1．地方时
以一个地方太阳升到最高时的时间为○21正午12时，将连续两个12时之间等分为○2224小时，这样形成的时间系统，称为地方时；经度每相差15°，地方时相差1个小时，每相差1°，地方时相差4分钟。
2．时区划分与区时换算
(1)为了便于使用，国际上规定将全球划分为○2324个时区，每个时区占○2415个经度，以该时区的中央经线的地方时为整个时区的统一时间，叫做○25区时，又称○26标准时。
(2)区时的换算：相邻时区的时间相差○271个小时。在同一日期内，东○28早西○29晚。
3．国际日期变更线
大体沿○30180°经线穿行的折线，也叫○31日界线，它是为了消除因为地球是球形而导致的日期换算中的不同结果而设定的；同时又为了保持○32180°经线上同一行政归属的地方日期相同，故在这样的地方改用折线。
探究点一 地球自转的基本规律
【探究材料】
毛泽东在他的诗词《送瘟神》中写到：“坐地日行八万里，巡天遥看一千河……”表达了他宽阔博大的胸怀。
欧洲的航天发射基地建在远离欧洲大陆的南美洲靠近赤道的法属圭亚那；俄罗斯的航天基地建立在哈萨克斯坦在拜克努尔；继太原、酒泉、西昌三大卫星发射中心后，我国正在海南省昌市建设航天发射基地，发射场将于2012年建成，2013年具备火箭首次飞行条。
1．在地球什么地点能做到“坐地日行八万里”呢？为什么？其线速度约为多少？
2．在选择发射场时，为什么尽量选择低纬度地区？海南发射基地与我国其他三个基地相比，有哪些优势？
3．“地球的自转方向从北极上空看是自西向东，从南极上空看是自东向西”的说法是否正确？
4．今晚20时，某人观测到某恒星位于天顶，明晚该恒星仍位于天顶的时刻是多少？
【探究归纳】
1．赤道。因为赤道的周长约4万千米，每日地球自转一周，赤道上静止的人们行程约八万里。1 670 km/h。
2．距离赤道越近，纬度越低，可以获得最大的初速度。运输条便利；周围是茫茫大海，坠落的残骸不易造成意外；纬度更低，初速度大。
3．不正确。地球的自转方向不论是从北极上空看还是从南极上空看都是自西向东，只是从北极上空看呈逆时针方向旋转，从南极上空看呈顺时针方向旋转。
4．19时56分4秒。
【规律总结】
地球自转的方向
概念地轴方向
字
描述地球本身绕其自转轴旋转地球的自转轴叫地轴，其北端指向北极星附近自西向东；从北极上空观察，呈逆时针方向；从南极上空观察，呈顺时针方向
图像
描述
【考例探究1】 读图，回答问题。
(1)此图是北半球还是南半球？判断依据是什么？
(2)站在C点的某同学于昨天晚上8：00在天空中观察到某一恒星位于上中天，那么今天晚上该同学再观察到该恒星位于上中天应几点( )
A．19时56分4秒 B．7时56分4秒
C．20时3分56秒 D．8时3分56秒
(3)A、B、C、D四点的角速度有什么变化规律？理由是什么？
(4)A、B、C、D四点的线速度有什么变化规律？理由是什么？
(5)若E为位于赤道上空的地球同步人造卫星，则E围绕地球运动的速度与地表的自转速度相比( )
A．角速度和线速度都相同
B．角速度和线速度都不同
C．角速度相同，线速度不同
D．角速度不同，线速度相同
答案 (1)北半球。地球自转方向为逆时针。
(2)A
(3)A点为零，B、C、D三点相同。地球自转角速度除南北极点为零外，其他各地均相同。
(4)D>C>B>A。地球自转的线速度除南北极点为零外，随纬度的增大而减小。
(5)C
解析 第(1)题，地球自转方向自西向东，但在南、北极上空观察到的方向不同，在北极上空观察，地球呈逆时针方向旋转，在南极上空观察，地球呈顺时针方向旋转。图中箭头指向为逆时针，所以A应为北极点。第(2)题，考查地球自转周期，即恒星日和太阳日的区别，恒星日是地球自转的真正周期，时间为23时56分4秒，而太阳日是昼夜交替的周期，时间为24时，由题意可知C点的某同学观察一遥远的恒星应是1个恒星日，时间间隔为23时56分4秒，所以该同学今天再观察到该恒星位于上中天时为19时56分4秒。第(3)、(4)题，地球自转的角速度除极点为零外，其他各地均相同，大约为15°/小时。而线速度除极点为零外，随纬度的增大而减小。第(5)题，E为地球同步卫星，因此其绕地球公转的角速度与地表相同，但由于其绕地球公转半径大于地球半径，因此线速度比地表大。
探究点二 昼夜交替现象
【探究材料】
“日出而作，日落而息”说明昼夜更替对人们生活、生产的影响。按教材P17活动要求将已备好的材料放在讲台上进行演示实验。
1．用手电筒照射地球仪，观察其明暗半球的分界线(晨昏线)。据此说明该分界线与手电筒光线的关系。
2．用地球仪演示地球自转，观察晨昏线位置的变化，说明晨昏线在地球表面的移动方向，并探究其原因。
3．昼夜和昼夜交替产生的原因有什么不同？
4．假如地球不自转，只围绕太阳公转，地球上还有没有昼夜更替现象呢？
【探究归纳】
1．晨昏线与手电筒光线(太阳光线)垂直。
2．晨昏线自东向西移动。地球自西向东自转，晨昏线作相对运动，方向为自东向西。
3．昼夜产生的原因是地球为不发光也不透明的球体。向着太阳的一侧是昼，背着太阳的一侧是夜；昼夜交替是指因地球的自转，昼夜状况不断发生周期性变化。
4．假如地球不自转，而只是公转，地表各点与太阳的相对位置也会发生变化，也会产生昼夜更替现象，但昼夜更替的周期将是一个回归年。
【规律总结】
1．昼夜交替现象
2．晨昏线的判读
地球上昼半球与夜半球的分界线称为晨昏线(圈)。其判读方法如图表所示：
方法依据
晨线昏线
自转法顺地球自转方向，由夜半球进入昼半球的那条线顺地球自转方向，由昼半球进入夜半球的那条线
时间法经过赤道上地方时6时的那条昼夜分界线经过赤道上地方时18时的那条昼夜分界线
方位法夜半球东侧或昼半球西侧的界线夜半球西侧或昼半球东侧的界线
【考例探究2】 关于昼夜的说法，正确的是( )
A．地球自转产生昼夜
B．晨昏线是昼夜半球的分界线
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和公转共同产生的
答案 B
解析 本题考查昼夜产生的原因及晨昏线。昼夜现象的产生是由于地球不发光也不透明，在同一时间太阳只能照亮地球的一半，从而产生昼半球和夜半球。既使没有地球自转，昼夜现象也会存在。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。
探究点三 地方时与区时日界线
【探究材料】
有一位名叫吕萨的外国商人，4月10日乘班机由太平洋的马绍尔岛飞往檀香。上机前1小时，在机场附近的花旗银行兑货币，看到一位老太太凭着一张中奖8 000美元的彩票要求兑现，遭到银行拒绝。因为按票面规定，中奖领款日期是4月9日，老太太痛惜不已。(马绍尔至檀香飞机仅需航行1小时)
1．若你是吕萨，你如何帮助老太太？
2．解释你的做法。
3．有个孕妇乘坐海轮时于区时12时左右生了对双胞胎，首先生下了一个女孩，然后过了1个小时又生了一个男孩。可按日期计算，男孩反而是哥哥，女孩却是妹妹，这是为什么呢？
【探究归纳】
1．带(或代)老太太到檀香兑换中奖彩票。
2．位于国际日期变更线东侧的檀香比西侧的马绍尔日期晚1天。
3．孕妇生下女孩，海轮自西向东，越过国际日期变更线，再生男孩时，因日期要减去一天而导致这种情况的出现。
【规律总结】
1．地方时的计算：某地地方时＝已知地方时±4分钟/1°×两地经度差。
(1)等式中加减号的选用条：如果所求地方时的某地在已知地的东边，用加号；在已知地的西边，用减号。
(2)经度差的计算：两地在0°经线的同侧，则两地的经度数相减；两地在0°经线的两侧，则将两地的经度数相加。
(3)计算地方时的步骤：①确定两地的经度差；②确定两地的地方时差；③确定两地的东西方向；④代入公式计算。
2．区时的计算：区时的换算涉及知识较多，如经纬度、日界线、北京时间等，还要具有较强的知识运用能力和计算能力。步骤如下：
(1)先求两地时区差，如题目中只有经度，必须先算出该经度所处的时区，方法是已知经度/15，所得商四舍五入取整数，即为时区数。
(2)若两地(已知和未知)同为东时区或西时区，则相减；两地分别属于东、西时区，则相加。这样可算出时区差。
(3)根据东早西迟的原则，采用知西求东加时区差，知东求西减时区差的方法。
(4)注意日界线两侧的日期变化。
(5)因一天为24小时，区时计算结果若大于24小时，则为第二天，该数值减去24小时，原日期加一天，即为所求时间；若区时小于0，则为前一天，需用24小时减去所得数的绝对值，原日期减去一天，即为所求时刻。
3．在地球上日期变更的界线有两条(如图所示)：
(1)自然日界线：实际生活中，人们习惯上将0时称为一日之始，将24时称为一日之终。这样就引出自然日界线。地方时0时所在的经线即自然日界线，它是不断变化的，自西向东过0时所在经线日期要加一天，自东向西过0时所在经线日期要减一天。
(2)人为日界线：为了航海、航空等事业的时间、日期计算正确统一，国际上规定，原则上以180°经线为国际日期变更线，简称日界线。自西向东过日界线要减一天，自东向西过日界线要加一天。
自然日界线与人为日界线有可能重合，即当180°经线地方时为0时时，全球为同一天。
【考例探究3】 一艘轮船于当地时间2011年9月8日15时10分(区时)航行在图示海区内。读图回答(1)～(3)题。
(1)该船5分钟后通过了国际日期变更线，下列日期和区时在图示范围内不可能的是( )
A．9日14时15分 B．9日15时15分
C．8日15时15分 D．7日16时15分
(2)东十一区与东十二区的分界线是( )
A．172.5°E B．170°E C．165°E D．172.5°W
(3)若此刻轮船处于东十一区时，则下列与西十一区处于同一日期的时区是( )
A．东八区 B．西一区 C．东二区 D．西五区
答案 (1)C (2)A (3)D
解析 本题以示意图形式考查日期变更线的两种形式及其应用。从图中可知东十二区与东十一区的分界线位于180°经线西侧的东经172.5°，西十一区与西十二区分界线则为西经172.5°，并且国际日期变更线并不与180°经线完全重合，题干也没有表明航行方向、航行时穿越国际日期变更线的位置，所以其存在四种可能：
航行方向过日期变更线
跨越时区不跨越时区
向东7日16时15分7日15时15分
向西9日14时15分9日15时15分
当东十一区时间为8日15时时，则0时所在的时区为西四区，则从西四区向东到东十二区的范围内，日期都相同，剩余时区日期相同。