内容正文:
第五节 地球的自转和公转
[课标内容要求]
结合实例,说明地球运动的地理意义。
[学科核心素养]
综合思维:能够从时空综合的角度,分析黄赤交角及其影响。
人地协调观:能够利用地球运动的特点,说明地球运动对人类活动的影响。
地理实践力:遥望晴朗夜晚的星空,找到北极星,学会用北极星辨别方向,估算当地纬度。
[知识体系导图]
一、地球的自转
1.概念:地球绕其自转轴的旋转运动。❶
2.方向:自西向东。
(1)从北极上空看,呈逆时针方向旋转(如图甲)。
(2)从南极上空看,呈顺时针方向旋转(如图乙)。
3.周期
参照物
周期
称谓
太阳
24时
太阳日❷
遥远的恒星
23时56分4秒
恒星日❸
4.速度
(1)角速度:地球自转的角速度约为15°/h,地球表面除南北极点外,任何地点的自转角速度都相等。
(2)线速度:由于不同纬度的纬线圈长度不同,故不同纬度地区的自转线速度有差异。❹
二、地球的公转
1.概念:地球绕太阳的旋转运动。
2.方向:自西向东。
❶自转轴是地球自转的假想轴,地球始终不停地绕着这个假想的轴运转,故又称地轴。这个轴通过地心,连接南北两极点,与地球公转轨道面的夹角为66°34′,地轴北极正对着北极星。
❷太阳日是昼夜交替的周期。
❸恒星日是地球自转的真正周期。
❹地球自转的线速度赤道最大,由赤道向两极减小,南北极点的线速度为0。
3.周期
参照物
长度
称谓
太阳
365日5时48分46秒
回归年 ❺
其他恒星
365日6时9分10秒
恒星年 ❻
4.公转轨道:近似正圆的椭圆轨道,太阳位于椭圆的一个焦点上。
5.速度 ❼
公转位置
时间
公转速度
A点
近日点 ❽
1月初
较快
B点
远日点
7月初
较慢
三、黄赤交角及其影响
1.基本概念
(1)赤道平面:过地心并与地轴垂直的平面。
(2)黄道平面:地球公转轨道平面。
(3)黄赤交角:赤道平面与黄道平面之间存在一个交角,目前的黄赤交角是23°26′。
2.黄赤交角的影响:引起太阳直射点在南北回归线之间往返运动,如下图:❾
③
❺回归年是太阳直射点回归运动的周期。
❻恒星年是地球公转的真正周期。
❼由于近日点地球公转速度较快、远日点公转速度较慢,使得北半球夏半年的天数(186天)多于冬半年的天数(179天)。
❽近日点为1月初,冬至日为12月22日前后;远日点为7月初,夏至日为6月22日前后。近日点位置较冬至日偏东,远日点较夏至日偏东。
❾黄赤交角在一定时期内可以看作不变,黄赤交角的变化会引起太阳直射点南北移动范围的变化,从而影响地球表面获得太阳辐射多少的变化。
填图绘图:在下面“地球公转轨道示意图”中,用箭头画出地球的公转方向和自转方向,并判断A、B、C、D位置所代表的节气。
提示:绘图略。A.夏至,B.秋分,C.冬至,D.春分。
考点一 地球的自转
下图所示照片是摄影师在夜晚采用连续曝光技术拍摄的。照片中的弧线为恒星视运动轨迹。读图,完成(1)、(2)题。
(1)据图判断,摄影师拍摄的地点位于( )
A.低纬地区
B.中纬地区
C.北极附近
D.南极附近
(2)图中a恒星视运动转过的角度约为50°,据此判断摄影师连续拍摄的时间为( )
A.1个多小时
B.3个多小时
C.5个多小时
D.7个多小时
【获取信息】
①北极星距离地平面的高度角较小。
②恒星视运动轨迹。
【尝试解答】(1)A (2)B 解析:第(1)题,图中能看到北极星,并且北极星的仰角很小,说明当地在北半球,且纬度较低。第(2)题,图中恒星的视运动实际上是地球自转运动的反映,天空中的恒星转过50°,说明地球自转了50°,地球自转的角速度是15°/h,由此得出连续拍摄时间是3个多小时。
地球自转速度的比较
地球自转角速度和线速度的变化规律如下图所示。
1.角速度的比较
首先看是否为极点,极点上角速度为0;非极点上任何地点(包括海拔不同的地点)角速度都相同,都约为15°/h、1°/4 min。如地球同步卫星的角速度与地面对应点的角速度相同。
2.线速度的比较
(1)海拔相同看纬度:海拔相同的情况下,同一纬线上线速度相同,不同纬线上纬度越高线速度越小,计算公式为赤道线速度(1 670 km)×cosΦ(Φ为当地的地理纬度),南北半球纬度数相同的地点线速度相同。南北纬60°上的线速度约为赤道上的一半,南北极点的线速度为零。
(2)纬度相同看海拔:同一地点或同一纬线上海拔越高线速度越大。如地球同步卫星的线速度大于地面对应点的线速度。
自转线速度的影响因素与应用
1.影响地球自转线速度变化的因素
因素
影响
关系
纬度
纬度相同,线速度相同;纬度越低,线速度越大
负相关
海拔
海拔越高