一、昼夜现象与昼夜更替之间的区别
昼夜现象是指由于太阳光线的照耀，地球面向太阳一面被照亮处于白昼状态，而另一部分由于自身的阻挡未被太阳光线照亮处于黑夜状态。因此，昼夜现象的形成与地球为不透明、不发光的球体及日地距离（太阳光线能够到达地面）有关，而与地球是否自转无关，也就是说假设地球不自转，也会存在昼夜现象。
地球上的昼夜更替是指地球上某地从昼到夜再到昼的地理现象，它的形成首先要求地球上存在昼夜现象，而周期的长短与地球的自转角速度是有关的。
其计算法则可以从晨昏圈入手，晨昏圈是太阳光线与地球表面相切的切点连接而成，晨昏圈上太阳高度为0度，把地球平分为昼半球和夜半球。在某天或很短时间里，我们可认为晨昏圈相对于太阳的空间位置是固定不变的（这是由于地球的公转周期较长，在较短时间内日、地的相对空间位置变化很小，那么太阳光线与地球表面的切点的空间位置变化很小）。由于地球不断自转，因此晨昏圈相对于地面向西移动，向西移动的角速度就等于地球的自转角速度。因此，我们理解昼夜更替周期就可以这样认为，地球上各地随着地球的自转，从位于晨线上（见到日出）到位于昏线上（见到日落）再回到晨线上（再次见到日出），这样的一段时间长短就为该地的昼夜更替周期长短。昼夜更替就可以看作是地面上各地相对于晨昏圈的运动，其周期大小Ｔ＝360°／地球的自转角速度。现在，地球上各地（除南、北两极点）角速度均为15°／小时，因此昼夜更替周期为24小时，称为一个太阳日。如果地球只是公转而不自转，则地球上的昼夜更替周期为一年。
二、关于地球上运动物体的昼夜更替周期长短计算
在地球上运动的物体，它们的昼夜更替周期就有可能不是一个太阳日。对于此类问题的计算，笔者认为关键在于把抽象化为具体，这就要求能够建立一个具体的地理模型，然后加以分析，此模型的建立需要引进晨昏圈来进行。在某段较短的时间里，晨昏圈的空间位置（相对于太阳或者相对于地心）是不会发生明显变化的，因为晨昏圈是太阳光线与地球表面的切点构成。以下的分析我们就习惯以晨线为例，假设物体的运动刚刚从位于晨线的空间位置开始，来计算其昼夜更替周期。可以分成两种情况来进行讨论。
1．如果物体相对于地面向东运动
假设物体相对于地面向东运动的角速度为W1，而地面是相对于晨线向东运动且角速度为W2=15°/h。那么物体相对于晨线向东运动，其角速度W3=W1+W2，W3> 15°/h。其分析模型可建立如下。
因此，物体的昼夜更替周期T=360°/W3，T<24小时，周期短于一个太阳日。
2．如果物体相对于地面向西运动
假设物体相对于地面向西运动，其角速度为W1；而晨线相对于地面是向西运动，其角速度W2=15°/h，那么物体相对于晨线运动的角速度大小为W3=|W1-W2|。其分析模型可建立如下。
因此，物体的昼夜更替周期T=360°/W3，而W3=|W1-15|，周期T大小与太阳日比较，要分以下三种情况：
a. 若W1<15时
W3<15，则T>24，此情况的昼夜更替周期大于一个太阳日。
b. 若W1=15时
W3=0,则此情况物体无昼夜更替。
c. 若30>W1>15时
W3<15, 则T>24，此情况的昼夜更替周期大于一个太阳日。
d. 若W1=30时
W3=15，则T=24，此情况的昼夜更替周期等于一个太阳日。
e. 若W1>30时
W3>15，则T<24，此情况的昼夜更替周期小于一个太阳日。
三、典型题目分析
例题1：
某一轮船在太平洋上每日向西跨越经度12度，该船上的人们经历一个昼夜的时间大约是（ ）
A.26.8小时 B.23.2小时 C.24小时 D.24.8小时
分析过程:此船每日向西跨越经度12度,意思是一天时间里相对于原来的经度向西变化12度,那么船相对于地面(洋面)向西运动角速度W1=12°/24h=0.5°/h。因此，船相对于晨线的角速度W2=15-0.5=14.5,那船的昼夜更替周期T=360/14.5=24.83(小时)。
例题1的答案：D
例题2：2005年10月12日9时整，“神舟”6号在酒泉卫星发射中心成功发射，飞船飞行中的圆形轨道距地面343公里，轨道倾角为42.4度,绕地球飞行一周需要90分钟,飞船在太空中共经历了115小时32分钟飞行,那么航天员费俊龙、聂海胜在太空中飞行大约度过了多少个昼夜（ ）
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