专题六地球的自转及地理意义
考点一 地球自转的特征
1自转轴
地轴，地轴北端始终指向北极星附近。
2自转方向：自西向东
(1)侧视：自西向东(如图甲)。
(2)俯视：从北极上空俯视，呈逆时针方向旋转(如图乙)。
从南极上空俯视，呈顺时针方向旋转(如图丙)。
3自转周期
4自转速度
一、地球自转速度的比较
地球自转角速度和线速度的变化规律如下图所示。
1．角速度的比较
首先看是否为极点，极点上角速度为0；非极点上任何地点(包括海拔不同的地点)角速度都相同，都是15°/时、1°/4分钟。如地球同步卫星的角速度与地面对应点的角速度相同。
2．线速度的比较
(1)海拔相同看纬度：海拔相同的情况下，同一纬线上线速度相同，不同纬线上纬度越高线速度越小，计算公式为赤道线速度(km)×cosΦ(Φ为当地的地理纬度)，南、北半球纬度数相同的地点线速度相同。南、北纬60°上的线速度约为赤道上的一半，南、北极点的线速度为零。
(2)纬度相同看海拔：同一地点或同一纬线上海拔越高线速度越大。如地球同步卫星的线速度大于地面对应点的线速度。
二、影响因素与应用
1．影响地球自转线速度变化的因素
因素
影响
关系
纬度
纬度相同，线速度相同
纬度越低，线速度越大
负相关
海拔
海拔越高，线速度越大
正相关
2.应用
航天发射基地应选择在自转线速度较大、纬度低、海拔高的地区，并且向东发射。
海南文昌是我国继西昌、酒泉、太原之后建设的第四个航天发射中心。海南文昌相对于其他三个航天发射中心地理纬度低，可充分借助地球自转动力，节省燃料，降低发射成本。
三、线速度等值线的判读
(1)根据等值线数值和排列规律，判断所在半球和纬度高低。自转线速度由北向南递增的为北半球，递减的为南半球(如下图为北半球)。自转线速度介于～km/h的位于低纬度地区，介于～km/h的位于中纬度地区，介于0～km/h的位于高纬度地区(如下图为中纬度)。
(2)根据等值线变动，确定地势的高低。
等自转线速度线凸向数值小处(B)，说明该地线速度较大，地势较高，为山脊。
等自转线速度线凸向数值大处(A)，说明该地线速度较小，地势较低，为谷地。
考向__地球自转的速度__[考题引领](·天津卷)下图所示照片是摄影师在夜晚采用连续曝光技术拍摄的。照片中的弧线为恒星视运动轨迹。读图回答下面两题。
(1)据图判断，摄影师拍摄的地点位于( )
A．低纬地区B．中纬地区
C．北极附近D．南极附近
(2)图中a恒星视运动转过的角度约为50°，据此判断摄影师连续拍摄的时间为( )
A．1个多小时B．3个多小时
C．5个多小时D．7个多小时
注意图片中北极星的高度及恒星视运动的角度。
第(1)题，本题考查地球运动的地理意义。从图中可知北极星位于该地地平面以上(接近地平面)的地方，根据北半球北极星的仰角等于该地的纬度，可以判断拍摄地点位于低纬度地区。第(2)题，本题考查地球的自转知识。恒星由于距地球遥远，可以看作其与地球的相对位置保持不变，其之所以出现视运动轨迹，主要是由于地球的自转，地球自转角速度为15°/时，所以a恒星视运动转过50°大约需要3个多小时。
(1)A (2)B
[变式训练]下图是地球表面自转线速度等值线分布图。读图回答下面三题。
(1)图示区域大部分位于( A )
A．北半球中纬度
B．北半球低纬度
C．南半球中纬度
D．南半球低纬度
(2)图中a、b两点纬度相同，但地球自转的线速度明显不同，原因是( A )
A．a点地势高，自转线速度大
B．b点地势低，自转线速度大
C．a点地势低，自转线速度大
D．b点地势高，自转线速度大
(3)关于图中a、b、c、d四点地球自转角速度的大小判定，正确的是( C )
A．abcdB．abcdspan=""/bcd
C．a＝b＝c＝dD．ac＝db
解析：第(1)题，依据地球自转线速度由赤道向两极递减的分布规律，可以判定该区域位于北半球；赤道线速度约为千米/时，南北纬30度线速度约为千米/时，南北纬60度线速度约为千米/时，南北极点为零，图示区域大部分在～千米/时之间，该区域应为北半球中纬度。第(2)题，根据图中线速度等值线在a点向北凸，b点向南凸，说明a点较同纬度的b点自转线速度大、地势高。第(3)题，地球自转的角速度除两极点外都相等，与线速度大小没有关系。
考点二 昼夜交替与晨昏线
读昼夜分布图，完成下列内容。
(1)图中甲为夜半球，乙为昼半球，AOB线为晨线。
(2)昼夜现象成因：地球是一个不透明、不发光的球体。
(3)交替周期：1个太阳日或24小时。
昼夜现象与昼夜交替
(1)昼夜现象是指不发光、不透明的地球被分为昼夜半球的现象，而昼夜交替是某地由夜到昼，再由昼到夜的不间断的循环变化过程。
(2)如果地球不自转只公转，也有昼夜更替现象，只不过周期为一年。
1．晨昏线的特点——判读基础
(1)晨昏线是以地球球心为圆心的大圆，它将地球平分为昼半球和夜半球。
(2)晨昏线上的各地太阳高度为0°。
(3)晨昏线所在平面始终与太阳光线垂直。
(4)晨昏线永远平分赤道。
(5)晨昏线与地轴的夹角度数等于太阳直射点所在的纬度数，晨昏线与赤道的夹角度数等于与晨昏线相切的纬线的纬度数(或90°—太阳直射点的纬度数)。
(6)二分日时，晨昏线与经线圈重合；二至日时，晨昏线与极圈相切。
(7)晨昏线的移动与地球自转速度相同，方向相反。
2．三种判读方法——判读工具
自转法
顺着地球自转方向，由黑夜进入白昼的分界线为晨线，由白昼进入黑夜的分界线为昏线
时间法
与赤道交点的地方时为6时的为晨线，为18时的为昏线
方位法
昼半球西侧为晨线，东侧为昏线；夜半球东侧为晨线，西侧为昏线
以上三种方法适合所有晨昏线图的判读，但在判读俯视图时必须首先根据已知条件确定出地球自转方向，再根据自转法判断出晨昏线。
根据上述方法可知下图中，AB为晨线，BC为昏线。
3．应用——判读归宿
与自转有关的应用：
(1)确定地球的自转方向
右图(图中阴影表示黑夜)中若弧AB为昏线，则地球呈逆时针方向自转；若弧BC为昏线，则地球呈顺时针方向自转。
(2)确定地方时
过晨线与赤道交点的经线地方时是6：00，过昏线与赤道交点的经线地方时是18：00。若上图中弧AB为晨线，则AO的地方时为6：00；若弧AB为昏线，则AO的地方时为18：00。完整晨线的中点地方时为6：00，完整昏线的中点地方时为18：00。
(3)确定昼夜长短
晨昏线将地球上的纬线分成昼弧和夜弧两部分，昼长小时数等于该纬线昼弧所跨经度除以15°的商，夜长小时数是夜弧所跨经度除以15°的商。
(4)确定日出、日落时间
某地的日出时间就是该地所在纬线与晨线交点的地方时，日落时间就是该地所在纬线与昏线交点的地方时。
考向一__晨昏线的判断__[考题引领]1．(·浙江选考)阅读材料，完成问题。
某中学地理兴趣小组在浙江省内选择甲(30°N,°E)、乙(28°N,°E)两地进行天文观测。北京时间年9月25日17时， )
A．15°N,°EB．15°S,°W
C．23°26′N,0°D．23°26′S,°
太阳直射点的经线为12点的经线。太阳直射点的纬线据极圈内的状况分析。
P点正值日出且在EF线上，说明EF为晨线，此时北极出现极夜，说明太阳直射南半球，图中显示晨昏线与极圈以内的纬线相切，由此可知，太阳不可能直射在南回归线上。根据晨线与赤道交点，得出当地地方时6时，再计算地方时12时的位置，得出直射点位置为(15°S,°W)。
B
[变式训练]2．(·江西省玉山县第一中学月考)读某晨昏圈图，CAD为晨线，CBD为昏线，A为(20°E,0°)，C为(70°W,70°N)。完成下题。
若P的经度为°，此日P地的昼长约为( C )
A．8小时B．10小时
C．14小时D．16小时
解析：据材料信息可知“晨昏圈图，︵为晨线，︵为昏线，A为(20°E,0°)”，说明A点是晨线与赤道的交点，A点所在经线的时间为6点，即20°E地方时为6时。若P的经度为°W，其时间应该为19时，因为在昏线上，所以为日落时刻，其昼长为14时，符合题干要求。若P的经度为°E，其应该为14点20分，其昼长应为4小时40分钟，没有与之相符的答案，因此C项正确。
考点三 时间计算与日期变更
1时差产生原因：由于地球自西向东自转，同一纬度的地区，东边的地点比西边的地点时间要早。
3时区与区时
(1)时区：全球划分为24个时区，每个时区跨经度15°。
(2)区时：每个时区中央经线的地方时即为该时区的标准时。
北京时间与北京地方时
北京时间是指北京所在的东八区(°E)的区时，而不是北京的地方时。北京的地方时是北京所在经线(°E)的地方时。当地时间是指当地的区时而不是地方时。
1．地方时的计算
地方时的计算依据：“地球自转，东早西晚，1度4分，东加西减，经经计较，分秒必算。”计算时具体可分为四个步骤：一定时，二定向，三定差，四定值。
(1)一定时：即确定计算时可作为条件用的已知地方时。光照图中，特殊经线地方时的确定。以下图为例：
①昼半球中央经线的地方时为12时，如ND。
②夜半球中央经线的地方时为24时或0时，如NB。
③晨线与赤道交点所在经线的地方时为6时，如NC。
④昏线与赤道交点所在经线的地方时为18时，如NA。
(2)二定向：即确定所求点与已知时间点的相对东、西方向，如图中求E点的地方时，以D点作为已知时间点，则E点位于D点以东，应“东加”；若求F点地方时，以B点作为已知时间点，则F点位于B点以西，应“西减”。
(3)三定差：即确定所求点与已知时间点的经度差，以确定时差，如E点所在经线与ND经度相差45°，时差为3小时。
(4)四定值：即根据前面所确定的条件来计算出所求时间，如E点地方时为12：00＋45°15°＝15：00，F点地方时为24：00－45°15°＝21：00。
2．区时的计算
第一步：如果已知该地经度，求时区数。该地所在时区数＝该地经度÷15°(余数若小于7.5，则直接舍去；余数若大于7.5，则在结果上加一个时区)。
第二步：求时差，即求时间间隔，每相隔一个时区，时间相差一小时。
第三步：求区时。
所求区时＝已知区时±时区差×1小时
注：①“＋、－”号的选取同地方时的运算。②若求出时间大于24小时，则减去24小时，日期加一天；若所求时间为负值，则加上24小时，日期减一天。
地方时和区时的计算
(1)求差的技巧——“同减异加”
①经度差：两地同在东(西)经度，取两数之差；一地在东经度，另一地在西经度，取两数之和。
②时区差：两地同在东(西)时区，取两数之差；一地在东时区，另一地在西时区，取两数之和。
(2)求时间的技巧——“东加西减”
先画出表示全球所有经线(或时区)的数轴，标出已知经线(或时区)及其地方时(或区时)，再标出所求经线(或时区)，计算出两地经度差(或时区差)后，再将其转化为地方时差(或区时差)。如下图所示：
(3)与行程有关的时间计算
若有一架飞机某日某时从A地起飞，经过m小时飞行，降落在B地，求飞机降落时B地的时间。
这类问题若能建立下列关系，也就不难解答了。
计算公式如下：
降落时B地时间＝起飞时A地时间±时差＋行程时间(m)
(注意：加减的选取原则为东加西减)
3．日期变更的判断
(1)在地球上日期变更的界线
①自然界线：即0(或24)时所在的经线，它是不断变化的，自西向东过0(或24)时所在经线日期要加一天，自东向西过0(或24)时所在经线日期要减一天。
②人为界线：即国际上规定，原则上以°经线为国际日界线，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。
(2)图解日期变更
a．经线展开图
b．极地投影图
注意：①自然界线与人为界线有可能重合，即当°经线地方时为零时时。
②为了照顾°经线附近一些地区和国家日期的统一，人为日界线避免通过陆地，有三处偏离了°经线，从北极点开始通过白令海峡，绕过阿留申群岛西侧，经过萨摩亚、斐济、汤加群岛之间，经过新西兰东侧，继续沿°经线到达南极点。
方法点拨：日期范围的确定方法
方法一：新的一天的范围是从0时所在经线向东到°经线，旧的一天的范围是从0时所在经线向西到°经线。解答此类题目的关键是求出0时所在经线并科学绘图。
例如，当北京时间为12时时，与北京属于同一日期的范围为60°W向东至°(如上图所示)，跨个经度，占全球的2/3。
方法二：°经线的地方时是几点，进入新的一天的时区就有几个；反过来，全球进入新的一天的时区有几个，°经线的地方时就是几点。例如：
①°经线地方时为6时，则新的一天占全球的1/4，旧的一天占全球的3/4。
②°经线的地方时为0时(即°经线与0时经线重合时)，全球为同一天。
③°经线的地方时为12时(即°经线与0时经线相对时)，全球两个日期各占一半。
考向一__时区、区时的计算__[考题引领]1．(·全国卷Ⅱ)恩克斯堡岛(下图)是考察南极冰盖雪被、陆缘冰及海冰的理想之地。年2月7日(编者注：经核查，该时间应为年2月7日)，五星红旗在恩克斯堡岛上徐徐升起，我国第五个南极科学考察站选址奠基仪式正式举行。据此完成下题。
2月7日，当恩克斯堡岛正午时，北京时间约为( )
A．2月7日9时
B．2月7日15时
C．2月7日17时
D．2月8日7时
解答本题的关键是能准确判别恩克斯堡岛的经度。图示是以南极点为中心的地图，地球自转方向为顺时针。经度数值顺着自转方向增加的是东经度，顺着自转方向减少的是西经度，所以可判断恩克斯堡岛所在经度大约为°E。
本题考查区时的计算，难度中等。由图可知，恩克斯堡岛位于°E左右，位于东十一区，北京时间是东八区的区时，很明显东八区位于其西侧，二者相差3个小时。当恩克斯堡岛正午时，北京时间为12－3＝9时，所以A正确，排除B、C、D。
A
[变式训练]1．(·北京文综)大数据显示，城市机动车流量变化在一定程度上可体现城市的生活节奏。机动车流量百分比是指某时段机动车流量占当日机动车总流量的比例。下图为甲城市工作日机动车流量变化图。读图，回答下题。
甲城市所处时区是( B )
A．西二区B．西十区
C．东十区D．东二区
解析：机动车流量大的时间应该是交通高峰期。读图可知，北京时间2：00为交通最高峰，出现于上班时间前1个小时左右，根据上班时间为当地时间9：00左右可知，当北京时间为3：00时，当地区时为9：00，计算可知，甲城市所在时区为西十区。
考向二__关于行程的时间计算__[考题引领]2．(·江苏单科)某乘客乘航班从悉尼起飞，约9小时后抵达广州。下图为航班起飞时的全球昼夜状况图。读图回答下题。
乘客抵达广州时的北京时间大约是( )
A．12点B．15点
C．18点D．21点
在图中找到定时刻的点即赤道与晨昏线的交点。
由图可得晨线与赤道的交点的经度约为75°E，其地方时为6：00，则航班起飞时北京时间约为9：00。9小时后抵达广州时的北京时间大约为18：00。
C
[变式训练]2．(·江西赣州模拟)年1月15日北京时间上午约9时，国家领导人乘专机离开北京，于当地时间中午12时40分抵达瑞士苏
黎世国际机场，出席年达沃斯世界经济论坛。读图回答下题。
专机飞行时间约为( A )
A．10小时40分B．12小时40分
C．9小时30分D．7小时30分
解析：图示苏黎世位于东一区，北京位于东八区，两地相差7小时；到达苏黎世时当地时间为12：40，此时北京时间为19：40；而从北京起飞时北京时间为9时，则飞机飞行时间约为10小时40分，故A正确。
考向三__日期计算___[考题引领]3．(·海南高考)下图示意海南岛的位置。读图，完成下题。
1月1日，当海口正午时，地球上进入新年的区域面积与地球总面积的比例( )
A．等于1/2B．多于1/2少于2/3
C．等于2/3D．多于2/3
①从题干中“海口正午时”获取时刻信息；②从图中获取海口的经度信息；③找出0时经线，也可以计算出°的地方时确定进入新年的范围。
据图可知海口经度为°E，当地为1月1日正午即地方时12时，此时70°W为0时，地球上处于新年的区域范围为70°W向东至°，占地球总面积的比例为25/36，多于2/3，D项正确。
D
[变式训练]3．(·山东附中模拟)下图为以极点为中心的部分地区投影图，图中阴影部分为m日，空白部分为(m＋1)日。读图，完成下面两题。
(1)P点的经度和地方时分别为( A )
A．90°E,6时B．90°W,6时
C．90°E,18时D．90°W,18时
(2)此时北京时间为( D )
A．m日22时
B．m日16时
C．(m＋1)日14时
D．(m＋1)日8时
解析：第(1)题，日界线有自然日界线(0时经线)和人为日界线(°经线)两条。自东十二区(°经线西侧)向东进入西十二区(°经线东侧)减1天，图中阴影部分比空白部分晚一天，则判断图示地球呈顺时针自转，P点位于90°E，位于0时经线以东90个经度，时间早6个小时。第(2)题，由上题知90°E为(m＋1)日6时，则北京时间(°E地方时)＝(m＋1)日6时＋(°－90°)÷15°/时＝(m＋1)日8时。
考点四 沿地表水平运动物体的偏向问题
图中三实线箭头分别表示南、北半球和赤道上物体运动方向，读图完成下面问题。
(1)请用虚线在图中分别画出其运动过程中的偏转方向。
提示：画图略(分别画出北半球右偏、南半球左偏，赤道上不偏转)
(2)南、北半球做水平运动物体发生偏转的原因是受到地球自转产生的地转偏向力的影响。
(3)结合图示信息，总结做水平运动物体发生偏转的规律。
提示：北半球向右偏，南半球向左偏，赤道上不偏转。
地球自转对地理环境的影响(以北半球为例)
方法技巧：沿地表水平运动物体方向偏转的判断方法
(1)顺口溜记忆法
北右南左赤道无；纬度越高越显著。
(2)“左右手”演示法
具体方法为北半球用右手，南半球用左手，掌心朝上，如下图所示，四指指向物体原始运动的方向，大拇指的指向即为物体的偏转方向。
考向__地转偏向力及其影响__[考题引领](·天津市五区县高三模拟)读四川盆地某河段示意图，回答下题。
该河段的主航道位于( )
A．①② B．①④ C．②③ D．③④
主航道应该位于河流的侵蚀岸。
受地转偏向力影响，北半球水平运动物体向右偏转，右岸侵蚀，左岸堆积；受物体运动惯性的影响，凹岸侵蚀，凸岸堆积。河段的主航道选择河道较深的一侧(受到侵蚀的河岸)。据图可知：①位于河道的凹岸，受流水的侵蚀作用，③位于河道的凸岸，受流水的堆积作用；②、④河岸比较平直，受地转偏向力影响，北半球水平运动物体向右偏转，④岸受流水侵蚀作用，②岸受流水堆积作用，所以该河段的主航道位于①、④，B项正确。
B
[变式训练](·广东仲元中学调研)读图，完成下面两题。
(1)下图所示，两条河流下游各有一个小岛，最终小岛可能连接的堤岸是( C )
A．②③ B．①③ C．①④ D．②④
(2)符合①②连线处河流断面的剖面是( A )
解析：第(1)题，读图分析可知，左图纬度向北递增，位于北半球，在地转偏向力的作用下，南岸②侵蚀，北岸①沉积，故最终与小岛连接的堤岸是①；右图纬度向南递增，位于南半球，在地转偏向力的作用下，西岸③侵蚀，东岸④沉积，故最终与小岛连接的堤岸是④。故选C。第(2)题，根据上题判断可知，在地转偏向力的作用下，②为侵蚀岸，坡度较陡；①为沉积岸，坡度较缓，故A正确。
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