湖北 楊衛(wèi)新
由于地球的自轉(zhuǎn)造成偏東地點與偏西地點的地方時出現(xiàn)差別,會導致日期的不同,即今天和昨天的問題。本文另辟蹊徑,利用規(guī)律的形式總結(jié)今天和昨天的知識點,使學生更好地掌握該知識點的應用問題。
由于地球不停地繞地軸進行自西向東的自轉(zhuǎn),因此,在同一緯度不同經(jīng)度的地點看到日出的先后順序是不同的,一般來講,偏東的地點先看到日出,地方時刻早,偏西的地點后看到日出,地方時刻晚。由于地球每小時自轉(zhuǎn)15°,故一般偏東的地方,每向東偏15°,地方時早1小時,偏西的地方,每向西偏15°,地方時晚1小時,當在東西方向上達到一定的差值,就會出現(xiàn)日期相隔1天的現(xiàn)象。
如圖,假如一個人由A點(120°E)自西向東周游世界,每跨15°,鐘表的時間應向前撥1個小時,當他跨越360°回到原地后,鐘表的時間也剛好向前撥了24小時,也就是第二天的同一時刻;相反,當他由A點(120°E)自東向西周游世界一圈后,鐘表則指示的是前一天的同一時刻。為了避免這種“日期錯亂”現(xiàn)象,國際上統(tǒng)一規(guī)定180°經(jīng)線為“國際日期變更線”,現(xiàn)改稱為“國際日界線”。當一個人由西向東跨越國際日界線時,必須在計時系統(tǒng)中人為地減去1天,時刻不變;反之,由東向西跨越國際日界線,就必須人為地加上1天,時刻不變。
國際日界線盡量不穿過陸地,并不是一條直線,而是折線,但主體上以180°經(jīng)線為基礎。它北起北極,通過白令海峽、太平洋,直到南極。這樣,日界線就不再穿過任何國家。這條線的東側(cè)為昨天,西側(cè)為今天。
當我們觀察手機時間時,會發(fā)現(xiàn)當手機時刻為23時59分59秒時,再過1秒鐘,手機時間就會變成第二天的0時0分0秒,這說明0時也是今天和昨天的分界線,0時及0時東側(cè)的日期為今天,0時西側(cè)的日期為昨天。
0時及0時以東至國際日界線的范圍或國際日界線向西至0時(包括0時)。
0時以西至國際日界線或國際日界線向東至0時(不包括0時)。
【方法一】將兩個分界線都轉(zhuǎn)化為經(jīng)度,國際日界線可以用180°經(jīng)線作為參照,0時的經(jīng)線可以通過已知某經(jīng)線的地方時或所在區(qū)時的時間進行計算得到,最后還可以求出今天和昨天的經(jīng)度范圍及比例等。
【方法二】將兩個分界線都轉(zhuǎn)為時刻,0時不需要轉(zhuǎn)化,國際日界線的時刻一般用180°經(jīng)線作為參照來計算其地方時,如果180°經(jīng)線的地方時為n時,則今天的時刻范圍為0—n時,則今天有n個小時,今天的經(jīng)度差就為15°×n;昨天的時刻范圍就是n—24時(或次日0時),則昨天有24-n個小時,昨天的經(jīng)度差為15°×(24-n)。
【例1】下列四幅圖,陰影部分表示昨天,則能表示北京時間為7月7日14時的是
( )
A B C D
【解析】方法一:通過北京時間7月7日14時,可以確定0時所在的經(jīng)度是90°W,因此今天的范圍是90°W向東至180°經(jīng)線,故今天的經(jīng)度差為270°(非陰影區(qū)域),昨天的經(jīng)度差為90°(陰影區(qū)域),A項符合題意。
方法二:通過北京時間7月7日14時,可以確定180°經(jīng)線的地方時為18時,則今天時刻范圍為0—18時,共18個小時,由此可計算出今天的經(jīng)度差為15°×18=270°(非陰影區(qū)域),昨天的范圍為90°(陰影區(qū)域),A項符合題意。
【答案】A
【例2】某日,一位來自R城的游客在北京一家賓館住宿,此時R城的日期和區(qū)時與北京都不相同(如圖所示),據(jù)此回答1,2題。
1.R城和北京時間的組合正確的是
( )
A.6時、7時 B.18時、19時
C.6時、19時 D.18時、7時
2.據(jù)此可以推測R城的位置在
( )
A.東半球 東時區(qū) B.東半球 西時區(qū)
C.西半球 西時區(qū) D.西半球 東時區(qū)
【解析】題中鐘表是12小時制,故兩個鐘表轉(zhuǎn)化為24小時制后的時刻組合有四種情況,即①北京時間為19:00,R城時間為6:00;②北京時間為19:00,R城時間為18:00;③北京時間為7:00,R城時間為6:00;④北京時間為7:00,R城時間為18:00。然后根據(jù)兩種方法進行計算,但本題用方法二更簡單些。當北京時間為19:00時,180°經(jīng)線的時間為23時,則今天的時刻范圍為0—23時,R城為6:00或18:00都在今天的時刻范圍之內(nèi),說明R城與北京日期相同,都不符合題意。當北京時間為7:00時,180°經(jīng)線的時間為11時,則今天的時刻范圍為0—11時,昨天的時刻范圍為11—24時(或次日0時),當R城為7:00時,兩地位于同一天,當R為18:00時,兩地不位于同一天,符合題意,且R城為昨天18:00,北京時間為今天7:00,可知,兩地的時區(qū)差為今天7:00-昨天18:00=24+7-18=13時,北京時間為東八區(qū),故R為西五區(qū),同時位于西半球。
【答案】1.D 2.C
【例3】當全球今天和昨天各占一半時,求北京時間的時刻。
【解析】該題運用方法二解答比較容易。今天和昨天各占一半,即今天和昨天的經(jīng)度差各為180°,今天的經(jīng)度差=15°×n,推出n=12,即180°經(jīng)線的地方時為12時,即東十二區(qū)或西十二區(qū)的時刻為12時,則北京時間(東八區(qū))為12-4=8時。
【答案】8時
【例4】6月22日時,38°E的太陽正好位于一天中最高位置時,求區(qū)時屬于6月22日的經(jīng)度范圍。
【解析】6月22日時,38°E的太陽正好位于一天中最高位置時,則38°E的地方時為6月22日12時,解答該題可以運用方法一。先計算地方時0時的經(jīng)度,0時與12時間隔12小時,故經(jīng)度差為180°,因此0時的經(jīng)度為142°W,142°W所在的西九區(qū)的中央經(jīng)線為135°W,求出該經(jīng)線地方時(即西九區(qū)區(qū)時)為6月22日0時28分,西十區(qū)的區(qū)時為6月21日23時28分,故屬于6月22日的范圍是西九區(qū)向東至東十二區(qū),換成經(jīng)度為142.5°W向東至180°的范圍。
【答案】142.5°W向東至180°的范圍。
綜上所述,今天和昨天的計算主要根據(jù)前文所述的兩種方法進行解答,沒有說明時,一般用地方時進行計算,如果題目說明區(qū)時,則先求出時區(qū)的范圍,再進行分析。
本節(jié)內(nèi)容從知識體系上屬于地球自轉(zhuǎn)的意義,其涉及的習題與地球運動的很多知識相關(guān),題目類型多樣,所以需要學生對該部分知識有深入的理解,才能從繁雜的表象中提取問題、明確方法,最終解決問題。為了方便學生復習備考,筆者在文末提出復習建議,望有所裨益。
該知識點的重要概念有兩個,分別是人為分界線和自然分界線。人為分界線強調(diào)“人為”,是一個固定的界線,自然分界線強調(diào)“自然”的日期變化,是一個固定的時間(地方時0時或24時)。
了解概念之后,應該深思為何需要人為分界線,根據(jù)課堂上教師的講解,選定某經(jīng)度、某時間,分別向東和向西推求某經(jīng)度的時間,得出兩個結(jié)果差一天的結(jié)論。
解決“今天和明天”的問題,需要多畫圖,圖形能夠?qū)⒊橄蟮男畔⑥D(zhuǎn)化為具體的、直觀的信息,方便觀察和解題,畫圖的基本要素是圓、人為分界線和自然分界線,其具體的畫圖過程需要經(jīng)度差和時間差的相互轉(zhuǎn)化。
學而不思則罔,反思對于知識的深化具有重要的作用,教師應讓學生在做習題的過程當中驗證理論、總結(jié)一些需要注意的細節(jié)。