巧用角速度解决地理难题.doc

巧用角速度解决地理难题-谈飞机上的昼夜交替问题的创新解法这一类地理测试题,常常考查到学生知识弱区或盲区,令很多同学感到茫然无所适从。下略举数例予以说明。例题1. (湖南省长郡中学2007届高三年级调研考试) 一飞机沿赤道以555km/小时的速度向西飞行，乘客感觉到的昼夜长短是:A、昼长约12小时，夜长约12小时 B、昼长约18小时，夜长约18小时C、昼长约9小时，夜长约15小时 D、昼长约18小时，夜长约6小时解析：赤道上经度相差1的弧长为111km，那么以地面为参照物的该飞机绕地飞行角速度V飞机=（555111）/小时=5/小时；地球自转的角速度V地球=15/小时。但由于飞机的飞行方向与地球自转方相反，且V飞机V地球，因此以太阳为参照物看到的飞机绕地飞行情况为：飞机绕地向东飞行，角速度V太阳= V地球- V飞机=（15-5）/小时=10/小时。在飞机上一个昼夜更替周期=36010/小时=36小时。在赤道上昼夜等长，所以乘客感觉到的昼长=夜长=362=18小时。答案为B。小结：以飞机在赤道上空飞行为例，其飞行角速度为V飞机 =5/小时（555千米/小时），以太阳为参照物看到的飞机绕地球飞行角速度为V太阳 =V飞机+V地球 或V太阳 =V飞机-V地球 （大的V减去小的V）（1）飞机向东飞行，其绕地球飞行角速度为V太阳=V飞机+V地球 即V太阳=5/小时+15/小时=20/小时，其昼夜更替周期为36020/小时=18小时，昼=夜= 9小时，与地面（赤道昼夜更替周期为36015/小时=24小时，昼=夜= 12小时）相比，昼夜均变短；（2）飞机向西飞行，其绕地球飞行角速度为V太阳=V飞机-V地球 ，因V飞机V地球 ，所以V阳= 15/小时-5/小时=10/小时，其昼夜更替周期为36010/小时=36小时，昼=夜=18小时，与地面（赤道昼夜更替周期为36015/小时=24小时，昼=夜= 12小时）相比，昼夜均变长。其实这类题目的解决关键是要弄清以下三个问题：（1）地球的自转方向及角速度V地球；（2）以地面为参照物的飞机绕地飞行方向及角速度V飞机；（3）以太阳为参照物的飞机绕地飞行方向及角速度V太阳。例题2. (湖北省黄冈中学2008届高三年级模拟考试)某飞机于2004年9月23日下午6时从北京机场起飞,自西向东环球一周,48小时后飞回北京机场。下列说法可信的是：A、飞行员在飞行途中看到太阳一直在西边的地平线上B、在经过120E、120W和0经线时都能看到日出C、在经过180经线时看到了日落D、该飞机在飞行过程中经历了三个昼夜解析：该飞机刚好从晨线上起飞,以地面为参照物的该飞机绕地飞行角速度V飞机=36048小时=7.5/小时,飞行方向与地球自转方向一致。以太阳为参照物看到的飞机绕地飞行情况为：飞机绕地向东飞行，角速度V太阳= V物体+ V地球=（7.5+15）/小时=22.5/小时。在飞机上感觉到的昼夜更替周期=36022.5/小时=16小时，该飞机在飞行过程中经历的昼夜个数为48小时16小时=3。答案为D。例题3. (湖南名校联考) 在30N纬线上，若飞机向东以15/小时的速度飞行，那么飞机上的人将经历A、昼夜长短相等 B、昼夜长度均增加了一倍C、昼夜长度均减小了一半 D、太阳永不西落或东升解析：以地面为参照物的飞机绕地飞行角速度V飞机=15/小时；由于V飞机与V地球方向一致，因而以太阳为参照物的飞机绕地飞行角速度V太阳=V飞机+ V地球=15/小时+15/小时=30/小时。以太阳为参照物看到的飞机绕地飞行一周（即完成一个昼夜更替周期）所需的时间=36030/小时=12小时。在飞机上一个昼夜更替周期变成了地面上的1/2，由于飞机运动是匀速的，所以飞机的昼夜各变为地面上的1/2。答案为C。方法归纳:物体向东运动时，昼夜交替周期小于一个太阳日。V地球 =15/时 V物体0/时 V太阳=15/时+ V物体 ,( V地球为地球的自转角速度；V物体为以地面为参照物的物体绕地角速度；V太阳为以太阳为参照物的物体绕地角速度) 物体昼夜交替周期=360V太阳24小时物体向西运动时：其绕地球运行角速度为V太阳=V物体-V地球 。a. 若物体运动角速度小于15/h，则V太阳 V地球, 则昼夜交替周期大于1个太阳日。b. 若物体运动角速度等于15/h，则V太阳=0, 则物体运动与太阳保持相对静止，无昼夜交替现象。c. 若物体运动角速度大于15/h，但小于30/h，则V太阳15/h, 则昼夜交替周期小于1个太阳日。巩固练习有一架飞机在当地时间7月1日5时从旭日东升的A机场起飞，沿纬线向东飞行，一路上阳光普照，降落到B机场正值日落。读下图完成1-2题。 1、降落到B机场时，当地时间为：（ ）A7月2日11时 B7月1日21时C7月1日19时 D6月30日19时2、从A机场飞行到B机场经历的时间是：（ ）A6小时 B10小时 C14小时 D22小时北京时间2007年9月23日12时，一架飞机从某机场（东经120度，北纬22度）起飞，沿纬线圈向东作环球航行，12小时后返回原地。据此回答：3、 飞行过程中飞行员能观察到的日出日落次数是：A、一次日出一次日落 B、两次日出一次日落C、一次日出两次日落、 D、只有一次日落4、该飞机上的昼夜交替时间为：A、6小时 B、8小时 C12小时、 D、24小时5、一架飞机在赤道上空从当地时间正午12时起飞，自西向东飞，每小时飞越经度15度。当飞机24小时绕地球一周后，经历的日出、日落数为：A、两次日出，两次日落 B、一次日出，一次日落C、两次日出，一次日落 D、无日出、日落现象读“某地区等高线地形图”（图1），假设一探险者驾驶轻型飞机从图中的P地出发，以555千米/小时的速度向东环球飞行一周。完成68题6探险者在飞行过程中感觉到的昼夜长短情况是A昼长约9小时，夜长约9小时 B昼长约12小时，夜长约12小时C昼长约10小时，夜长约11小时 D昼长约18小时，夜长约18小时7探险者在飞行过程中，经历的下列现象，可信的是（ ）A准确测出某日正午太阳高度值为60B看到某大陆上有一个很大的湖泊，该湖泊为世界第二大淡水湖C在某大洋上空，拍摄到澳大利亚的塔斯马尼亚岛的照片