1、飞行过程中昼夜更替周期问题探究地球是自西向东旋转，飞机也是自西往东飞的。假设以地面上的某一点为参照物体，那么地球是静止的，而晨昏线运动的方向应该是自东往西的。飞机以地面为参照物的话，应该也是自西往东飞行。那么他们的运动方向是相反的，速度就应该叠加在一起。问题的实质是观察者与太阳的相对运动方向和速度。正常的运动速度（角速度）是每小时度，太阳在天空中东升西落，自东向西运行。假如飞机不飞，原地呆小时，它将经历两昼夜。日出日落两次。现在飞机向东飞（背着太阳走） ，小时绕地球一周，每小时跨越 7.5 度，飞机与太阳相背运动，飞机上的观察者与太阳的相对运动角速度就成了每小时.度，与太阳相对运动一周度只需要
2、小时，小时内，飞机上的观察者将看见三次日出日落。假如飞机向西飞，追着太阳走，会怎么样？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 15/h, 则昼夜交替周期小于 1 个太阳日。飞行过程中昼夜更替周期问题探究 2010-10-17 09:31:24| 分类： 试卷、试题 | 标签： |字号大中小 订阅 飞机绕地飞行引起的昼夜更替周期变化及日出日落次数问题，
3、是地球运动知识的重点内容和地理计算的难点。下面笔者就这类问题做一深入探讨，以期能抛砖引玉。一若飞机飞行和地球自转方向一致，则飞机飞行运动是和地球自转运动相加的运动飞机飞行相对晨昏线角速度飞机相对地球角速度地球自转角速度 15?/h昼夜更替周期 例 1A 点（0，100E ）和 B 点（20N ，110E）位于昏线上，一架飞机从 A 点正东且相差 10 度经度的某地出发向东飞行，历经 12 小时回到出发点，则飞行员在飞行过程中观测到的日出日落次数是（ ）A.一次日出和一次日落 B.两次日出和两次日落 C.一次日出和两次日落 D.一次日落和两次日出【解析】因为飞机在赤道上自西向东飞行历经 12 小
4、时回到出发点，说明飞机相对地球 12 小时飞行一周，故飞机相对地球的角速度 360?/12=30?/h，飞机飞行相对晨昏线的角速度 30?/h 15?/h45?/h，12 小时内实际飞机相对晨昏线飞行了 1245?/h=540?，即一圈半，如下图经过了一次昏线和两次晨线即一次日落两次日出，故答案为 D。例 2假如一架飞机从 A 地向正东方向匀速飞行，经过 18 小时飞行员刚好经历一个昼夜周期，重新回到晨昏线上(A 地)。读图回答当飞行员重新回到晨昏线上(A/ 地) 时，当地所在经线的经度大约是。A1250E B 350E C1450W D 1250W飞行过程中昼夜更替周期问题探究飞机绕地飞行引
5、起的昼夜更替周期变化及日出日落次数问题，是地球运动知识的重点内容和地理计算的难点。下面笔者就这类问题做一深入探讨，以期能抛砖引玉。一若飞机飞行和地球自转方向一致，则飞机飞行运动是和地球自转运动相加的运动飞机飞行相对晨昏线角速度飞机相对地球角速度地球自转角速度 15/h昼夜更替周期 例 1A 点（0 ，100E）和 B 点（20 N，110E ）位于昏线上，一架飞机从 A 点正东且相差 10 度经度的某地出发向东飞行，历经 12 小时回到出发点，则飞行员在飞行过程中观测到的日出日落次数是（ ）A.一次日出和一次日落 B. 两次日出和两次日落C.一次日出和两次日落 D.一次日落和两次日出【解析】因
6、为飞机在赤道上自西向东飞行历经 12 小时回到出发点，说明飞机相对地球12 小时飞行一周，故飞机相对地球的角速度 360/12=30/h，飞机飞行相对晨昏线的角速度30 /h15 /h45 /h，12 小时内实际飞机相对晨昏线飞行了 1245/h=540，即一圈半，如下图经过了一次昏线和两次晨线即一次日落两次日出，故答案为 D。例 2假如一架飞机从 A 地向正东方向匀速飞行，经过 18 小时飞行员刚好经历一个昼夜周期，重新回到晨昏线上(A地) 。读图回答当飞行员重新回到晨昏线上(A/地)时，当地所在经线的经度大约是。1.当飞行员重新回到晨昏线上(A/ 地) 时，当地所在经线的经度大约是A125
7、E B 35E C145W D 125W2.此次飞行中，飞行员经历的白昼时间大约是A6 小时 B7 小时 C8 小时 D9 小时1、C。【解析 】飞机经过 18 小时经过了一个昼夜交替，说明飞机相对晨昏线的角速度是 360/18=20/h,飞机相对地球的角速度为 20/h-15/h=5/h，在 18 小时飞机相对地球飞过 51890 ，故飞机从 125E 向东 90?即为 145W，答案为 C。2、A。 【解析】因为不管是地面还是飞机上都是经过了昼弧 120（有光照图推知 A 地日出为 8 点） 。只不过地面的地球自转的角速度是 15/小时，而飞机上是 20/小时（由题干“飞机从 A 地向正东
8、方向匀速飞行，经过 18 小时飞行员刚好经历一个昼夜周期，重新回到晨昏线上(A地)算出，即 360除以 18），昼弧除以飞机自转角速度 120/206h，所以选 A。二若飞机飞行和地球自转方向相反，则飞机飞行运动是和地球自转运动相减的运动飞机飞行相对晨昏线角速度飞机相对地球角速度地球自转角速度 15/h昼夜更替周期 例 3一架飞机在某地起飞，沿水平方向以 837km/h 低空匀速飞行，且飞行员看到太阳在正南方天空，保持静止不动，据此回答：（1）此时飞机飞行方向是：A自西向东 B 自东向西 C自南向北 D自北向南（2）飞机航线所对应的地理纬度是：A赤道 B 极点 C北纬 30 度 D 北纬 60
9、 度【解析】飞行员看到太阳在正南方天空保持静止，说明飞机相对晨昏线位置不动，即飞机相对于晨昏线的角速度为零，根据飞机飞行相对晨昏线角速度飞机相对地球角速度地球自转角速度 15/h，所以飞机飞行方向和地球自转方向相反是自东向西并且角速度为15/h，（ 1）题答案为 B。因为 60 度的线速度为 837km/h，而只有北纬才能看到太阳在正南方天空，故（2 ）答案是 D。例 4、一飞机沿赤道以 555km/h 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 9 小时，夜长约 15 小时C昼长约 18 小时，夜长约 18 小时 D 昼长约 18 小时，夜长约 6 小时【解析】一飞机沿赤道以 555km/h 的速度向西飞行，这里 555km/h 的速度是相对地球的速度，而地球赤道上每差 1 经度相差 111km，飞机相对地球自东向西的角速度为 555km /111km=5/h，故飞机相对晨昏线的角速度5/h15 /h10 /h 即自西向东 10/h，昼夜更替周期360 /10/h=36h，赤道任何时候昼夜等长，故答案为 C。结合以上的分析，我们可以得出在处理飞行过程中昼夜更替周期的问题上应注意两点：一是飞行周期的计算必须是角速度的运算；二是角速度必须是相对于太阳或者相对晨昏线的角速度。
