内容正文:
地理 选择性必修1 [XJ]
第一节 地球的自转
第一课时 地球自转与物体水平运动方向发生偏转
2022年10月初,四川首个黄河干流生态护岸工程——黄河干流若尔盖段应急处置工程全面完工。黄河若尔盖段河道左岸是甘肃省玛曲县,右岸则是若尔盖县。若尔盖县河岸侵蚀现象更为严重,经过逐年侵蚀,牧民损失了大量牧地。若尔盖县河岸侵蚀现象更为严重的主要原因是什么?
提示 地球自转产生的地转偏向力。
结合实例,说明地球运动的地理意义。
学业质量标准
地球自转
物体水平运动方向发生偏转
水平1
结合资料,指出地球自转的主要特征。(综合思维)
说明地表物体水平运动方向发生偏转的规律。(区域认知)
水平2
运用图表资料,判读不同区域地球自转的方向和速度差异。(区域认知)
解释沿地表水平运动物体运动方向发生偏转的原因。(综合思维)
水平3
分析地球自转对航天发射的影响。(人地协调观)
运用地转偏向力判断运动方向。(综合思维)
水平4
能够设计、演示地球自转运动。(地理实践力)
理解地转偏向力规律在生产生活实践中的应用。(人地协调观)
一 地球自转
1.判断正误。
(1)我们日常生活中的一天是指一个太阳日。(√)
(2)地球表面各点自转角速度都相等。(×)
2.下列地区自转线速度最大的是( )
A.哈尔滨 B.北京
C.上海 D.广州
答案 D
解析 纬度越低,自转线速度越大。
3.地球表面同一纬度地区,地球自转速度存在差异吗?
提示 地球表面同一纬度地区,自转角速度相同;受地形起伏的影响,自转线速度略有差异。
二 物体水平运动方向发生偏转
1.地转偏向力
(1)概念:促使物体水平运动方向发生偏转的力。
(2)偏转原因:受地球自转的影响。
2.偏转规律
所在位置
偏转方向
北半球
向其运动方向的右侧偏转
南半球
向其运动方向的左侧偏转
赤道
运动方向不发生偏转
3.偏转特点:只改变水平运动物体的运动方向,不改变其速率。
1.判断正误。
(1)由于地球自转,北半球河流右岸受侵蚀。(√)
(2)地表各地地转偏向力大小相同。(×)
2.从北京开往西安的G57次列车,当其自东向西行驶时,车轮对哪侧的铁轨磨损较大( )
A.南侧 B.北侧
C.东侧 D.西侧
答案 B
解析 由于受地转偏向力的影响,水平运动的物体在北半球向右偏。从北京开往西安的列车自东向西行驶时,受地转偏向力的影响,对北侧铁轨磨损较大。
3.地理的哪些领域常考虑地转偏向力?
提示 大气的运动、海水的运动、河流等。
地球自转
2023年5月10日21时22分,天舟六号货运飞船搭乘长征七号遥七火箭,从海南文昌出发,飞往中国空间站,为航天员送去大量工作、生活物资。文昌航天发射场主要承担地球同步轨道卫星、大质量极轨卫星、大吨位空间站、货运飞船、深空探测器等发射任务。濒海的文昌发射场,可以利用海运的优势,解决运载巨型火箭的难题,一旦运载火箭发射失败,残骸坠落海上比坠落陆地更安全。
据此探究下列问题:
(1)分析文昌卫星发射基地主要承担大质量航天设备发射的原因。
(2)比较同步轨道卫星与地球表面对应点的角速度、线速度的大小。
(3)文昌卫星发射基地都是向东发射,为什么?
[成果展示] (1)文昌卫星发射基地临海,大质量航天设备运输可以采用海运,火箭等航天设备运输不受陆路交通的限制;纬度低,发射火箭获得的初速度大。
(2)两者角速度相同,卫星线速度较大。
(3)东面是海洋,视野开阔,对居民影响小;发射方向与地球自转方向相同,节省发射动力。
1.地球自转方向的判断
(1)常规法:地球自转方向是自西向东。
(2)根据南北极判断:从北极上空俯视地球,自转方向为逆时针;从南极上空俯视地球,自转方向为顺时针。
(3)根据经度判断:地球自西向东自转,东经度增大的方向与地球自转方向一致,西经度增大的方向与地球自转方向相反。
(4)海陆法:根据大洲和大洋的相对位置也可以判断地球的自转方向。如沿某一纬线从欧洲到亚洲的方向或从太平洋经巴拿马运河到大西洋的方向就是地球自转方向。
2.地球自转的周期
名称
参照物
自转角度
时间
应用价值
图中A
恒星日
恒星
360°
23时56分4秒
地球自转的真正周期
图中B
太阳日
太阳
360°59′
24时
昼夜更替周期
3.地球表面自转线速度
(1)计算公式:v=1 670×cosθ(θ为当地纬度)
(2)地球自转线速度的分布规律
①极点的线速度均为0。
②纬度相同的两点,海拔相同,自转的速度相同;海拔越高,线速度越大。
③60°纬线上的线速度约是赤道上线速度的一半。
④地球同步轨道卫星运行的线速度大于地面上对应点的线速度。
(3)地球自转线速度的应用
判断南北半球
由北向南,线速度越来越大的为北半球;反之,为南半球
判断纬度带
自转线速度:0~837 km/h→高纬度;837~1 447 km/h→中纬度;1 447~1 670 km/h→低纬度
判断地势高低
某地线速度等值线凸向低值处,说明该地线速度比同纬度其他地区大,即地势较高;线速度等值线凸向高值处,说明该地线速度比同纬度其他地区小,即地势较低。如上图中,A可能为山地、高原,B可能为谷地、盆地
4.地轴特征及其应用
地轴的北端始终指向北极星附近,因而当地纬度等于北极星的仰角(北极星高度角)。从赤道向北极,北极星高度越来越高;南半球不能观察到北极星。
右图中O代表极点,箭头表示地球自转方向。据此完成(1)~(3)题。
(1)甲地和乙地都位于( )
A.东半球 B.西半球
C.北半球 D.南半球
(2)与甲地相比,乙地地球自转的( )
A.角速度和线速度都较大 B.角速度和线速度都较小
C.角速度相等,线速度较大 D.角速度相等,线速度较小
(3)甲地的人们连续两次看到日出的时间间隔是( )
A.24小时 B.23小时56分4秒
C.23小时4分56秒 D.24小时56分4秒
[科学思维] 地球自转特征的分析思路
类题透析
思路点拨
地球自转方向的判断
从北极上空俯视,地球自转方向为逆时针;从南极上空俯视,地球自转方向为顺时针
图中地球呈顺时针方向自转,因此O点为南极点,甲地和乙地都位于南半球
地球自转速度的判断
除南北两极点外,地球表面任何地点的自转角速度都相同;不考虑海拔因素,地球表面纬度越高,自转线速度越小
甲地比乙地距离极点更近,因此甲地纬度高于乙地,所以两地自转角速度相同,自转线速度甲地小于乙地
地球自转周期的判断
太阳日以太阳为参照物,周期为24小时;恒星日以遥远的恒星为参照物,周期为23小时56分4秒
甲地的人们以太阳为参照物,故连续两次看到日出的时间间隔是一个太阳日,即24小时
[答案] (1)D (2)C (3)A
物体水平运动方向发生偏转
一位学生在家做了一个小实验,他用一根细绳绑住家中洗脸池的活塞,用活塞塞住洗脸池的漏水口,然后往洗脸池中放满水。过了几分钟,他看到池中的水平静了,就抓住绳子迅速向上把活塞拔出,他看见水在下渗的过程中形成了如图所示的漩涡。
据此探究下列问题:
(1)漩涡中的水流向哪个方向旋转?该现象产生的原因是什么?
(2)该同学身处南北半球中的哪个半球?
(3)生活中还有哪些类似的现象也能反映该实验规律?
[成果展示] (1)向右(逆时针)旋转。受地转偏向力的影响。
(2)北半球。
(3)火车对铁轨两侧的摩擦程度不同,汽车轮胎两侧的磨损程度不同,河流两岸的坡度不同(一侧沉积,一侧侵蚀)。
1.地表水平运动物体偏移
原因
受运动惯性的影响,物体总是力图保持原来的方向和速度,但由于受地球的形状和自转运动的影响,它们逐渐偏离了原来的运动方向
特点
地转偏向力垂直于物体的运动方向;只影响运动方向,不影响运动速度;纬度越高,地转偏向力越大
规律
北半球向右偏,南半球向左偏,赤道上不偏转
原理应用
①河流沿岸人类活动的选址受地转偏向力的影响,北半球河流冲蚀右岸,在左岸淤积,故港口、防洪堤坝一般建于右岸,聚落、挖沙场地宜选在左岸。具体示意如上图。
②炮弹的发射及确定物品的空投方位。
③根据天气资料图,正确判断风向及其变化。
④根据风或水流的偏转方向判断南北半球
2.“左右手”演示法判断水平运动物体的偏转
具体方法为北半球用右手,南半球用左手,掌心朝上,如图所示,大拇指的指向即为物体水平运动的偏转方向。
(2024·广东开平忠源纪念中学高二期中)下图分别是两条大河河口示意图。读图,完成(1)~(2)题。
(1)图中小岛因泥沙不断堆积而扩展,最终将与河岸相连。下列连接河岸表述正确的是( )
①与甲岸相连 ②与乙岸相连 ③与丙岸相连 ④与丁岸相连
A.①② B.②③
C.③④ D.①④
(2)为了促进对外交流,若在两河口处建设港口,应分别建在( )
A.甲岸、丙岸 B.乙岸、丙岸
C.甲岸、丁岸 D.乙岸、丁岸
[科学思维] 地转偏向力的分析思路
类题透析
思路点拨
河流的偏转方向
受地转偏向力的影响,河水运动方向在北半球向右偏,在南半球向左偏
先判断南北半球,再根据地转偏向力可判断甲岸和丁岸为侵蚀岸,乙岸和丙岸为堆积岸,小岛最终将与乙岸和丙岸相连
港口位置的选择
河岸建港口的理想条件是岸陡水深
甲岸和丁岸为侵蚀岸,河岸较陡,适宜建港;乙岸和丙岸为堆积岸,河岸较缓,河水较浅,不宜建港
[答案] (1)B (2)C
人地协调观——地球运动与卫星发射
2023年10月26日11时14分,搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射,并于19时34分与神舟十六号乘组胜利会面。10月31日,神舟十六号载人飞船返回舱在内蒙古自治区东风着陆场成功着陆,神舟十六号载人飞行任务取得圆满成功。火箭发射和载人飞船返回舱着陆对地点和时间的选择有什么要求?
1.卫星发射与回收
发射基地的区位要求
气象条件:晴天多、阴雨天少,风速小,湿度小,有利于发射和跟踪。纬度因素:纬度低,自转线速度大,可以节省燃料和成本。地形因素:地形平坦开阔,有利于跟踪观测。海陆位置:大陆内部气象条件好,隐蔽性强,人烟稀少,安全性强;海上人类活动少,安全性强。交通条件:内外交通便利,有利于大宗物资运输。安全因素:出于国防安全考虑,有的建在山区、沙漠地区,有的建在地广人稀处
回收场地的区位要求
我国的回收场地在内蒙古自治区中部地区。地势平坦,视野开阔,便于搜救;人烟稀少,有利于疏散人群;气候干旱,多晴朗天气;地质条件好
发射时间
发射时间:在一天中一般选择在晴朗无云的夜晚,主要是便于定位和跟踪观测;我国发射时间:主要选择在冬季,便于航天测控网对飞船的监控、管理、回收。我国有多艘“远望号”测量船在南半球纬度较高的海域,选择冬季是为了避开南半球恶劣的海况
发射方向
一般与地球运动方向一致,向东发射可充分利用地球自转线速度,节约能源
2.我国航天基地的有利区位
备受瞩目的神舟十六号载人飞船于北京时间2023年5月30日9时31分在酒泉卫星发射中心成功发射,将3名航天员送入太空,3名航天员在轨驻留154天,于10月31日8时11分在东风着陆场成功着陆。据此完成1~2题。
1.酒泉能够成为我国卫星发射基地的优势是( )
A.纬度低,地球自转线速度大,可节省燃料
B.气候干燥,晴天多,云量少,大气透明度高
C.海陆交通便利,有利于设备运输
D.海拔高,地球自转角速度大,初始速度快
答案 B
解析 酒泉成为我国卫星发射基地的优势是酒泉地处内陆地区,气候干燥,晴天多,云量少,大气透明度高,便于观测,B项正确;酒泉相对于其他发射基地,纬度较高,A项错误;该地区位于内陆,故海陆交通不便,C项错误;除南、北极点外,全球各地自转角速度相同,D项错误。
2.选择在东风着陆场降落,从地理角度分析,是因为( )
①地广人稀 ②地势平坦 ③热带气候,气温适宜 ④晴天多,能见度高
A.①②④ B.②③④
C.①③④ D.①②③
答案 A
解析 我国载人飞船返回舱选择在内蒙古自治区降落,主要原因是内蒙古自治区地形以高原为主,地势平坦开阔;地广人稀,安全性较高;温带大陆性气候,降水少,晴天多,能见度高。故选A项。
[教材第2页探究]
思路点拨 1.地球自转方向为自西向东,顺着地球自转方向发射火箭,发射时就有了一个与该纬度线速度相同的初始速度,利于火箭的成功发射,且坠落的火箭残骸会落在发射点以东。文昌发射基地周边海域广阔,火箭残骸坠落入海,安全系数高。
2.文昌发射基地纬度低,地球自转线速度大,发射同型号火箭获得的初速度大,火箭的推力增加。
[教材第4页活动]
思路点拨 1.略。
2.见下表。
名称
地球自转的角度
时间长度
应用价值
太阳日
360°59′
24时0分
日常生产、生活使用“日出而作,日落而息”
恒星日
360°
23时56分
地球自转的真正周期
[教材第5页活动]
思路点拨 1.不同纬线长度与赤道的关系,纬线长度=赤道长度×cos(φ),φ为纬度。结果如下表:
纬度
0°
30°
45°
60°
90°
线速度/ (千米/时)
1 667
1 443
1 179
833
0
2.纬度越高,自转线速度越小,60°纬线上的线速度约为赤道处的一半,极点线速度为0。
3.减慢。对于地球自转速度变慢的原因,至今科学家还未有定论,可能有潮汐运动、地壳运动、海平面变化、人类发射人造卫星等。
[基础巩固练]
读地球自转速度图,完成1~3题。
1.图中A、B、C、D、E、F六点中,地球自转线速度相等的点是( )
A.A、F B.B、A
C.C、D D.E、B
答案 A
解析 地球自转线速度自赤道向两极递减,纬度相同,自转线速度相同。图中A、F位于同一条纬线上,纬度相同,自转线速度相同,A项正确。
2.图中A、C、D、E、F五点中,地球自转角速度与北极点相同的个数是( )
A.0 B.5
C.3 D.4
答案 A
解析 北极点的地球自转角速度为0,而图中A、C、D、E、F五点自转角速度为每小时15°,因此,图中A、C、D、E、F五点中,地球自转角速度与北极点相同的个数是0,A项正确。
3.A地某人连续两次看到太阳最高的时间间隔为( )
A.23时56分4秒 B.24时
C.23时3分56秒 D.一个恒星年
答案 B
解析 A地某人连续两次看到太阳最高的时间间隔,就是以太阳作参照物,地球自转一周的时间,应为一个太阳日,时间为24小时,B项正确。
在江南水乡的人们,到河中钓鱼是一大乐事,河中垂钓,钓点是关键,钓点宜选在饵料丰富且易于观察浮漂之地。某次雨后,小军来到右图所示河段垂钓。此时,他发现河水已浸过人工堤坝,河中沙洲仍出露水面。据此完成4~5题。
4.有关图中河流的叙述正确的是( )
A.堤坝的东侧较西侧容易垮塌
B.图中堤坝较低矮,主要是考虑蓄洪
C.堤坝上游河段,东侧河水较西侧深
D.小军垂钓时,丁处河水较丙处浑浊
答案 D
解析 在北半球,地表作水平运动的物体向右偏,顺着河流流向的右岸(即西侧)更容易被侵蚀,河水较深、流速较快,堤坝的西侧更易发生垮塌,A项错误;图中堤坝较低矮,主要是考虑拦沙,B项错误;堤坝上游河段,受地转偏向力影响,东侧是沉积岸,河水较西侧浅,C项错误;丁处位于河流的右岸,且为凹岸,流速较快,侵蚀作用显著,河流含沙量较大,比较浑浊,D项正确。
5.本次垂钓,钓钩最适宜投放于( )
A.甲处 B.乙处
C.丙处 D.丁处
答案 C
解析 据材料可知,钓点宜选在饵料丰富且易于观察浮漂之地,甲、丁位于河流的凹岸,为河流的冲击岸,不适合投放,排除A、D两项;乙处位于凸岸,水流较平缓,但丙位于沙洲的前缘,受沙洲的阻挡,与乙处相比,水流流速缓,泥沙易堆积,饵料丰富,且位于沙洲的背水处,受水流扰动小,河水相对清澈,排除B项,C项正确。
6.阅读图文材料,完成下列要求。
为了研究水平运动物体的偏转,我国某中学地理活动小组决定观察学校附近河流水的运动,他们选择了一条河流(如下图,该河流上游流经一金矿矿床)。
(1)同学们在河中发现了一些漩涡,在下图中画出漩涡中水的运动。
(2)河流中沙岛最终会与________岸相连接,原因是什么?
(3)当地居民在河沙中淘金,提高了经济收入,该地适宜淘金的为________岸,适宜建设港口的为________岸,并说明理由。
答案
(1)见右图。
(2)左(北) 受地转偏向力的影响,在北半球,河水向右偏,河流右岸侵蚀严重,左岸堆积明显;图示河流向东流,北岸为左岸,南岸为右岸。
(3)左(北) 右(南) 受地转偏向力的影响,左岸(北岸)泥沙淤积,适宜淘金;右岸(南岸)水深,适宜建港口。
解析 第(1)题,水平运动的物体在北半球向右偏,漩涡中水的运动应是逆时针向中心旋转。第(2)题,北半球河流右岸被侵蚀,左岸泥沙淤积。图示河流自西向东流,小岛最终会与淤积的一岸(左岸或北岸)相连。第(3)题,图示河流右岸(南岸)被侵蚀,岸陡水深,可建港口(要求有一定水深),左岸(北岸)泥沙淤积,可在此岸的河沙中淘金。
[综合提升练]
(2024·山东师范大学附属中学高二月考)右图为地球表面自转线速度及海拔关系示意图。读图,完成1~2题。
1.对图中a、b、c、d各点的判断,正确的是( )
A.a点纬度比c点低 B.b点纬度比c点高
C.c点纬度比d点低 D.d点地势比a点低
答案 B
解析 地球自转线速度取决于纬度和海拔。一般来说,纬度越低,线速度越大;海拔越高,线速度越大,主导因素是纬度,其次是海拔。读图可知,a点线速度明显小于c点,说明a点纬度比c点高,A项错误;b点的海拔比c点高,但是线速度小,说明b点纬度比c点高,B项正确;c点海拔高于d点,但线速度小于d点,说明c点纬度比d点高,C项错误;图中可直接看出d点地势高于a点,D项错误。
2.关于地球表面自转线速度的叙述,正确的是( )
A.同纬度地区自转线速度一样
B.同一经度地区,自转线速度由赤道向两极递减
C.海拔相同,低纬度地区自转线速度小于高纬度地区
D.纬度位置相同,海拔高的地区自转线速度大于海拔低的地区
答案 D
解析 地球自转线速度取决于纬度和海拔。同纬度地区,海拔不同,线速度不同,A项错误;同一经度地区,纬度较高地区可能由于海拔高导致线速度大于纬度较低地区,B项错误;海拔相同,低纬度地区自转线速度大于高纬度地区,C项错误;在纬度相同的情况下,海拔越高,自转线速度越大,故海拔高的地区自转线速度大于海拔低的地区,D项正确。
某年12月18日,英国苏格兰经历一场严寒,迪河河面出现许多餐盘大小的饼状冰,该饼状冰是由于上游的泡沫快速流动积聚在一起,加上水流的冲击和极低的温度共同作用冰冻而成,饼状冰有明显的纹理。下图是迪河位置图。据此完成3~4题。
3.推测该饼状冰纹理的形状最可能( )
A.由四周向中心呈顺时针辐合 B.由四周向中心呈逆时针辐合
C.由中心向四周呈顺时针辐散 D.由中心向四周呈逆时针辐散
答案 B
解析 由“泡沫快速流动积聚”可知,水流呈现辐合运动,河流在运动过程中受地转偏向力的影响,北半球水流向右偏,因此最终会形成由四周向中心呈逆时针辐合的运动,B项正确。
4.能正确表示迪河河床的是( )
答案 C
解析 受地转偏向力的影响,北半球河流右岸侵蚀,左岸堆积,因而河流右岸坡度陡,左岸坡度缓,沉积物主要位于河流的左岸。读图可知,迪河位于北半球,大致向东流,则迪河的南岸为右岸,北岸为左岸,C项正确。
5.(2024·吉林通榆毓才中学月考)阅读图文材料,回答下列问题。
2016年4月16日18时58分,厄瓜多尔西北沿海发生7.8级地震,中国电子公司为厄瓜多尔打造的国家安全指挥控制系统(ECU911)在地震灾害救援中发挥了关键作用,挽救了许多人的生命。厄瓜多尔希望中国转让空间技术开发自己的卫星,研发适用于本国的安全指挥控制系统。
(1)据图描述厄瓜多尔的位置特征。
(2)分析厄瓜多尔适合卫星发射的条件。
(3)厄瓜多尔将在A、B两地中选择一处筹建新卫星发射基地,你认为应该选择在哪处?请说明理由。
答案 (1)赤道从北部穿过,位于低纬地区或热带地区;位于南美洲(西)北部;西临太平洋;北与哥伦比亚相邻,(东)南接秘鲁。
(2)厄瓜多尔中部地处安第斯山区,海拔高,空气稀薄,云雾少,污染少,空气透明度高,便于卫星跟踪、观测;厄瓜多尔位于赤道附近,纬度低且海拔高,地球自转线速度大,卫星发射可获得较大的初速度,节省燃料。
(3)A地。理由:距海近,交通便利,利于物资运输;地形平坦,利于发射场建设;西部靠海,大幅度降低发射后未燃尽残骸造成意外的几率,安全性好。
B地。理由:海拔高,大气透明度高;距海洋远,水汽少;山区人口少,安全性好。
解析 第(1)题,由左图可知,该区域主要位于赤道附近,赤道在偏北位置,横穿该国,北部与哥伦比亚接壤,东南方向与秘鲁接壤。由右图可知,该国位于南美洲西北部,位于太平洋东岸。第(2)题,结合图示可知,厄瓜多尔位于赤道附近,纬度低,自转线速度大,卫星发射可获得较大的初速度,容易达到发射速度,能节省燃料。由图中山脉位置可知,厄瓜多尔中部地处安第斯山区,海拔高,空气稀薄,云雾少,人口少,污染少,空气透明度高,卫星发射后,更易观察,便于卫星跟踪。第(3)题,A地:读图可知,相对于B地,A地距海近,海上交通便利,利于卫星发射设备或物资运输。地形平坦,建设限制条件少,利于发射场建立。西部紧临太平洋,海域中人类活动相对少,能大幅度降低发射后未燃尽残骸造成意外的几率,安全性好,所以选择A地。B地:由图可见,B地位于河流源头附近,海拔高,大气透明度高,加之距海洋远,水汽少,天气变化影响小,卫星发射后,更易观察,便于卫星跟踪。山区人口少,安全性好,所以选择B地。
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