什么是角速度与线速度(地球自转的角速度、线速度讲解)

 2022-03-31 08:10:11    267  

知识点

1. 地球自转的角速度、线速度

地球不停的自转,自转方向为自西向东。地球自转时,地球表面的点会绕着地轴进行运动,单位时间内转过的角度叫做“角速度”,走过的长度叫做“线速度”。地球上纬度不同,角速度和线速度也会不同:

①角速度:南极点北极点的角速度为0,其他地区的角速度都相等,为15°/h;

②线速度:南极点北极点的线速度为0,从赤道向两极,线速度逐渐降低,赤道为1670km/h,南北纬30°为1447km/h,南北纬60°为837km/h。

什么是角速度与线速度(地球自转的角速度、线速度讲解)

图1 从赤道到两极的线速度和角速度

2. 自然日界线

自然日界线,即为地方时0:00所在的经线,是“昨天”和“今天”的分界线。自然日界线的规律如下:

①时间:自然日界线上的时间为0:00;

②日期:顺着地球自转的方向,自然日界线之前为“昨天”,之后为“今天”;

②经度:自然日界线在夜晚的正中间,因此经度为昏线-晨线的中间,即整个夜半球的平分线。

如下图所示,为北半球的俯视图,阴影部分表示黑夜。①黑夜的一半为0:00,即图中夜半球的一半(红线)为0:00,即该条红线表示自然日界线;②地球自转方向为“北逆南顺”,即北半球逆时针旋转。顺着地球自转的方向,红线之前为昨天,红线之后为今天。

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图2 自然日界线示意图

例题


什么是角速度与线速度(地球自转的角速度、线速度讲解)

图3 例题

答案:A、B

精讲精析:(1)分析地球的自转。①地球自转的线速度,由赤道向两极逐渐递减;②P点地球自转线速度为0,因此P点位南极点或北极点。图中阴影部分表示黑夜,则图中P点、O点都出现了极夜现象;③E、F、Q三点的地球自转线速度为1670km/h,因此这三点位于赤道,弧EQF表示着赤道。

(2)分析地方时和日期。①白天的日出日落时间,关于12:00对称;夜晚的时间关于0:00对称,即夜晚的一半为0:00;②图中阴影部分为黑夜,MP线平分了黑夜,因此MP线上的地方时为0:00,即为自然日界线,因此两侧的日期不同;③只知道MP经线的地方时,不知道它的经度,因此无法计算MP经线与北京的经度差,无法计算北京的地方时。

(3)分析太阳直射的纬度。①经纬度1°≈111km,OP之间间隔2220km,因此大约间隔纬度20°;②OP之间的纬度差,表示着极夜的范围,因此极夜范围为20°,因此太阳直射点的位置为南北纬20°,但不能确定是直射南半球还是北半球。

(4)分析极夜范围变大的季节。①OP的弧长变长,表示极夜的范围变大,逐渐扩展到整个北极圈或南极圈;②假设P点表示北极点,则北极点出现极夜,并且范围逐渐扩大,因此为秋分-冬至(9.23~12.22);③假设P点表示南极点,则南极点出现极夜并且范围逐渐扩大,因此此时为北半球的春分-夏至(3.21~6.22)。因此选项B符合条件。

总结

极昼、极夜的范围

地球的自转和公转,在高考中经常一起考查。①地球自转产生了昼夜交替、自然日界线,使得不同地区的地方时和日期存在着差异;②地球公转导致了太阳直射点的移动,进而产生了四季交替、昼夜长短的变化、极昼极夜的变化。其中极昼极夜的范围,在考试中经常出现,现总结如下:

①春分-夏至:北极点出现极昼,范围逐渐扩大,到夏至时北极圈以北全部极昼;南极点出现极夜,范围逐渐扩大,到夏至时南极圈以南全部极夜;

②夏至-秋分:极昼的范围从北极圈向北极点缩小,极夜的范围从南极圈向南极点缩小,到秋分时极昼极夜消失;

③秋分-冬至:北极点出现极夜,范围逐渐扩大,到冬至时北极圈以北全部极夜;南极点出现极昼,范围逐渐扩大,到夏至时南极圈以南全部极昼;

④冬至-春分:极夜的范围从北极圈向北极点缩小,极昼的范围从南极圈向南极点缩小,到春分时极昼极夜消失。

什么是角速度与线速度(地球自转的角速度、线速度讲解)

图4 极昼极夜的变化

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