地球运动产生的地理意义知识点归纳及分析

1地球运动产生的地理意义知识点归纳及分析（海南省琼海市嘉积二中地理组冯奇571400）摘要：高中地理必修1中地球运动产生的地理意义是高考热点和难点，本文从晨昏线的判读、时间的计算、昼夜长短的变化和正午太阳高度等知识点的归纳，试从一些试题分析规律及其应用。关键词：晨昏线的判读、时间的计算、昼夜长短和正午太阳高度的规律。正文：一、晨昏线的判读：根据地球的自转方向，由昼进入夜的晨昏线为晨线，反之为昏线。1、日照图中，通过晨昏线判断其隐含的时间：晨昏圈是地球表面的大圆，晨昏面与太阳光线始终垂直，始终平分赤道。和晨线相交的经线的地方时就是交点所在地的日出时刻，和昏线相交的经线的地方时就是交点所在地的日落时刻（1）晨线与赤道的交点所在经线的地方时为6时（2）昏线与赤道的交点所在经线的地方时为18时（3）平分昼半球的经线是地方时12时（4）平分夜半球的经线是24时或零时2、通过晨昏线判断太阳直射点的位置（1）晨昏线与某一纬线圈相切（俯视图），该纬线圈内出现极昼，太阳直射该半球；若出现极夜，则直射点在另一半球。公式：太阳直射纬度=90º-该纬线度数（即与晨昏线相切的纬线圈）（2）晨昏线若与某一经线圈重合，太阳直射赤道。（3）若晨昏线与某一经线圈不重合，晨昏线与经线的夹角度数就是此时太阳直射点的纬度数；冬至日和夏至日，夹角达最大，为23°26ˊ。【例1】读下面的图回答。2（1）当AB为晨线时，此日是前后，判断理由是。（2）当DF为昏线，此日太阳直射点的纬度位置是。（3）当AC为晨线时，此日是节气；当DE为昏线时，此日是节气；当AD为晨线时，此日是节气。（4）若DE为晨线时，此刻北京时间是点；当北京时间是8点正，DF是线。（5）当H处正午太阳高度为66°34′，G处区时为6点，则此时昏线是、。例1解析此题立意考查学生判断日照图的思维能力。此图是由学生熟悉的日照图（侧视图），经过等距圆柱投影转化而成，比较抽象，不易判读。解题时应切实根据晨昏线的概念，确定图上白昼和黑夜的范围，根据赤道上昼夜平分，日出、日落的时间分别为6点和18点，就能顺利解答此题。答案：（1）12月22日AB是晨线、北极圈以北地区发生极夜现象（2）23°26′N（3）夏至冬至春分或秋分（4）20点晨线（5）DFAC二、地方时、区时的计算1、地方时①概念：因经度而不同的时刻②成因：地球自西向东自转，使同纬度偏东地点时刻早。经度每隔15º，地方时相差1小时。③计算公式：所求地方时=已知地方时±（经度差）×4分钟（所求地在东，“±”号取“+”号，反之取“-”号）2、时区和区时①时区：理论上全球划分成24个时区，每隔经度15º划为一个时区。3②区时：各时区同一使用本时区中央经线的地方时作为全区共同使用的时间就叫区时。时刻为东早西晚。相邻两时区的区时相差1小时。③计算公式：所求区时=已知区时±时区差（东加西减）【例2】当太阳直射在120ºE经线上时，则此刻：（1）40ºW的地方时是＿＿＿＿＿（2）152ºE的区时是＿＿＿＿＿解析：（1）由题意可知，120ºE被太阳直射，地方时应为正午12时，40ºW和120ºE的经度差为160º，推出它们的时间差为10小时40分，由于所求的在已知的西面，则用12时减去10小时40分，得出答案为1时20分。（2）这道题求的是区时。已知120ºE为东八区，区时为12时，而152ºE按计算属于东十区，因此时区差为2小时，即可求出152ºE的区时为14时。答案：（1）1时20分（2）14时点评：计算时间问题首先要分清是求地方时还是求区时，否则容易算错，特别是（2）题，要把152ºE转化为时区，不能直接用经度算区时。【同类变式】当某城市日影达一天中最短时，北京时间正好为12时16分，则该城市可能是A北京B杭州C武汉D广州解析：当日影达一天中最短时，该城市地方时为12时，而已知此时北京时间（即120ºE的地方时）为12时16分，可算出该城市与120ºE的时间差为16分钟，则经度差为4º，再用120º-4º=116º（东经）即可知道该城市的经度为116ºE，因此可能是北京。答案：A点评：前面的例1是根据已知两地的经度求未知时间，而这道题反过来是已知两地的时间求另一地的经度，其解题方法相似；且要注意“北京时间”和“北京的地方时”的两者区别。3、地方时计算“三步骤”第一步：算出两地经度差（采用“数轴法”）如下图：甲地（120ºW）与乙地（45ºW）经度差：120º—45º=75º丙地（30ºE）与丁地（120ºE）经度差：120º—30º=90º甲地（120ºW）与丁地（120ºE）经度差：120º+120º=240º由此可见：若两地同在东经度或西经度，则求两地经度差用减法（大数值减去小数值）；若两地中，一地在东经度，另一地在西经度，则求两地经度差用加法。第二步：将经度差换算成时间差经度差时间差15º———→1小时41º———→4分钟1′———→4秒钟第三步：依据“东加西减”原则，用已知地方时±时间差，求出未知时间在这里东西方向的确定，则根据“数轴法”来判断。如上图中：如果已知甲地时间，求丁地时间用加法；如果已知丙地时间，求乙地时间用减法。注意：①时间计算结果若大于24小时，则为第二天，该数值减24小时，原日期加一天，即为所求时间；若时间计算结果若小于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，即为所求时间。②计算时若出现跨日、月、年的情况，要考虑大、小月和平年、闰年。③此时间计算方法已经考虑了日期的变更现象，不需要再考虑日界线的影响。【例3】3月21日，当25ºW的地方正值日出时，165ºW的地方时是A.21日18时40分B.21日15时20分C.20日3时20分D.20日20时40分解析：由于3月21日是春分日，世界各地都是昼夜平分，日出时间地方时都是6时，这就是25ºW的已知时间。先算出两地的经度差为140º，再将经度差换算成时间差9小时20分，最后依据“数轴法”判断出165ºW在25ºW的西面，用已知时间6时减去时间差9小时20分，得出答案。答案：D.解题规律：解题要注意：①时间计算结果若大于24小时，则为第二天，该数值减24小时，原日期加一天，即为所求时间；若时间计算结果若小于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，即为所求时间。②计算时若出现跨日、月、年的情况，要考虑大、小月和平年、闰年。③此时间计算方法已经考虑了日期的变更现象，不需要再考虑日界线的影响。三、日界线1、人为日界线国际上规定，把东西十二区之间的180°经线作为国际日期变更线，简称日界线。日界线是固定的，它两侧特征如下图：5（1）新的一天的范围是从0时经线向东到180°经线。（2）理论日界线为180°经线，而实际的日界线不是一条直线。为了照顾180°经线附近一些地区和国家日期的统一，有三处偏离了180°经线，从北极开始通过白令海峡，绕过阿留申群岛西侧，经过萨摩亚、斐济、汤加等群岛之间，经过新西兰东侧，继续沿180°经线到达南极。（3）东十二区和西十二区日期相差1天，时分秒相同。2、自然日界线自然日界线是指地方时为0时或24时所在的经线。它随着地球的自转而不断变化。自西向东越过自然日界线要加上一天，自东向西越过自然日界线要减去一天。【例4】下图是中心点为北极的示意图，若阴影区是3月21日，非阴影区是3月22日。求算：NA的经度和北京时间各是多少?解析：图中有两个不同日期，即存在两条日期界线NA和NB，因此应用上述提到的技巧，先确定它们分别是180°经线和0点经线。那么哪一条是日界线呢?考虑其西侧比东侧早一天的特点，可确定图中NB是日界线，也就是180°经线，NA是0点经线。由此推知NA的经度是60°E(需考虑北半球是逆时针旋转，而东经度数随自转方向越来越大的特点)。然后在这些已知条件下，正确计算出北京时间为3月22日4时。答案：60°E；3月22日4时方法技巧：做这类题型，关键是要先确定两个不同日期的分界线中哪条是180°经线，方法是：“顺着地球自转方向越过180°经线，日期减一天”的这一规律，判断出180°经线，剩下的另一条则是0点所在的经线。四、昼夜长短的变化1、太阳直射的半球（南北半球），其纬度越高，昼越长，极地地区会出现极昼现象，另一个半球则相反。2、同一个半球相同纬度地区昼夜时间相同，而不同半球的纬度相同的地区昼夜长短时间刚好相反。例如：30ºNAB两地的昼长时间相同ABC30ºND30ºS若C地的昼长时间为14小时，夜长时间为10小时。则D地的昼长时间为10小时，夜长时间为14小时。3、极昼区、极夜区的昼长分别是24时和0时。赤道地区的昼长永远是12时。4、昼长时间的计算：6（1）根据某地昼夜长短计算日出日落时刻，先计算出该地昼长的时间，然后以正午12时为起点，减去昼长时间的1／2就是日出时间，加上昼长时间的1／2就是日落时间。如图：日出上午12时下午日落上午时间=下午时间公式：昼长=（12-日出时间）×2或昼长=（日落时间-12）×2【例5】，一天，我国某城市于北京时间4时30分日出，18时30分日落。该城市的经度为A.123.5°EB.112.5°EC.127.5°ED.135°E在解决地球运动类型的考题时更多地运用画示意图、做辅助线等方法，此题的正确解法应该是：根据题干提供的已知条件：①画横线标出日出、日落时间；②计算昼长时间为14小时；推导出该地太阳高度最大时的北京时间为11：30；（2）可以利用一个地区昼弧所跨的经度范围来计算，方法是在日照图上某条纬度与晨昏线有两上交点，两点之间在昼半球的部分即是白昼的时间。即该地白昼所跨经度数/15º。五、正午太阳高度：1、太阳直射点上的太阳高度为90°，晨昏线上的太阳高度等于0，昼半球的太阳高度大于0，夜半球的太阳高度小于0。2、正午太阳高度的分布规律。一是纬度分布规律：同一时刻，距太阳直射点所在纬线越近，其地正午太阳高度角越大。二是季节分布规律：夏至北回归线及其以北各纬度，正午太阳高度达到一年中的最大值，南半球各纬度，正午太阳高度达到一年中的最小值；冬至日南回归线及其以南各纬度，正午太阳高度达到一年中的最大值，北半球各纬度，正午太阳高度达到一年中的最小值。3、正午太阳高度角的计算：首先要明确两个纬度：太阳直射点的纬度和所求地的纬度（1）正午太阳高度的计算公式是：H＝90°－β（当地纬度和太阳直射点纬度差），其中β的值按照同一半球相减、异半球相加原则。（2）利用垂直物体的日影计算：cotH＝影长/物体长度。（3）太阳能热水器的采光面与楼房顶面的夹角＝β（当地纬度和太阳直射点纬度差），其中β的值按照同一半球相减、异半球相加原则。（4）南北半球中纬度地区楼房间隔L的计算：L＝楼高×cotH°（H°即当地全年最小的正午太阳高度角，北半球为冬至日的正午太阳高度，南半球为夏至日的正午太阳高度）。在楼房布局时建议采用东北－西南向或西北－东南向。（5）北极星的仰角即地平高度等于当地地理纬度。【例6】某校所在地（120°E，40°N）安置一台太阳能热水器，为了获得最多的太阳光热，提高利用效率，需要根据太阳高度的变化随季节调整其支架倾角，下列四幅日照图中与热水器安置方式搭配不合理的是7命题意图：本题主要考查太阳高度角在生产生活实践中的应用，考查学生应用地理知识分析问题、解决问题的能力，很好地体现了高考命题趋向，突出对学生能力的考查。知识依托：晨昏线的特点与节气的判断，地球自转的方向，正午太阳高度的计算，太阳辐射强度等知识为依托。错解分析：本题涉及知识点较多，错误可能出现在晨昏线的特点与日期的判断错误，也可能是忽视了地球自转方向，也有可能不知道正午太阳高度角具体指图中的哪一个角，再者也有可能对正午太阳高度角的计算公式的要求不熟悉，出现计算错误等。解题方法与技巧：这是一道典型的知识综合应用题，首先根据图中地球自转的方向和晨昏线特点，判断四个图所对应日期（A图为夏至日，B图为冬至日，C和D图为春分日或秋分日），然后根据正午太阳高度的计算公式H=90°-｜φ-δ｜可计算出H1=73°26′，H2=26°34′