1.1 地球的自转和公转（Word教参）-【优化指导】2024-2025学年新教材高中地理选择性必修1（中图版2019）

第一节　地球的自转和公转 课程标准 核心素养目标 结合实例，说明地球运动的地理意义。 1.结合地球运动示意图，判断地球自转和公转的方向，在地球公转图中判断二分二至日。(区域认知、综合思维) 2．根据相关资料和图表，比较地球自转、公转速度，说明地轴的特征及其应用，掌握黄赤交角的影响。(区域认知、综合思维) 3．联系实际，分析地球运动特征在现实生产生活中的应用。(区域认知、综合思维) 知识点一　地球的自转 1．概念：地球绕其自转轴的旋转运动。 2．地轴：地球的自转轴，一根假想的轴线，北端始终指向北极星附近。 3．自转方向：自西向东(如图A)。 (1)从北极上空看，呈逆时针方向旋转(如图B)。 (2)从南极上空看，呈顺时针方向旋转(如图C)。 4．速度 (1)角速度：除南北两极点为0外，其余各地均为每小时15°。 (2)线速度：赤道上为最大，由赤道向两极递减，两极点为0。 5．周期：为1日。 (1)恒星日：23时56分4秒，地球自转的真正周期。 (2)太阳日：24时。 北半球夜空中众星围绕北极星绕转 (1)视运动的方向：围绕北极星逆时针做圆周运动。原因是地轴北端正对北极星，且地球自西向东自转。 (2)视运动的角度：所观察天体与北极星的连线每小时转动的角度为15°，即地球自转的角速度。 1．判断 (1)日月星辰东升西落就是地球自转的反映。(　√　) (2)从南极上空观察，地球呈顺时针方向旋转。(　√　) (3)地球自转周期为一个恒星日。(　×　) (4)与北京相比，随地球自转扬州的角速度和线速度都较大。(　×　) 2．问答 2021年12月30日00时43分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功将地球同步轨道通信技术试验卫星——试验九号发射到预定轨道。分析运行中的试验九号与地面对应点相比的运动速度有何异同。 提示：地球同步轨道卫星的“同步”是指与地球自转角速度相同，但是由于其离地面海拔高，因此线速度大于地面对应点的线速度。 知识点二　地球的公转 1．方向：自西向东。 2．轨道：近似正圆的椭圆形轨道，椭圆有两个焦点，太阳位于其中的一个焦点上。 3．速度 (1)平均速度：平均线速度约为每秒30千米；平均角速度约为每日1°。 (2)近日点：1月初，速度最快。 (3)远日点：7月初，速度最慢。 4．周期 (1)恒星年：365天6时9分10秒，地球公转的真正周期。 (2)回归年：365天5时48分46秒，太阳连续两次经过春分点的时间间隔。 5．黄赤交角 (1)概念：黄道面与赤道面之间的夹角。 (2)大小：目前黄赤交角为23°26′。 6．太阳直射点的回归运动 (1)原因：地轴的空间指向和黄赤交角的大小，在一定时期内不变。 (2)轨迹(以北半球为例) 地球公转“近快远慢”的原因 开普勒第二定律(面积定律)：在太阳系中行星和太阳的连线在相等的时间间隔内扫过的面积相等，即图中的SEX＝SAB＝SCD。 由此可知：在椭圆轨道上＞＞，说明线速度不同；行星与太阳连线转动的角度∠EFK＞∠CFD＞∠AFB，说明角速度也不同。说明地球在近日点（之间）公转速度快于远日点（之间），即“近快远慢”，且由近到远是越来越慢，由远到近是越来越快。 1．判断 (1)无论从什么角度观察地球公转方向都是逆时针。(　×　) (2)地球公转的真正周期是365日6时9分10秒。(　√　) (3)每年国庆节后，地球公转速度都会逐渐加快。(　√　) (4)每年元旦过后太阳直射点开始从南回归线向北移动。(　×　) 2．填图 在下面图中填出相关内容。 3．问答 2022年4月16日9时56分，神舟十三号载人飞船返回舱在东风着陆场预定区域成功着陆。航天员翟志刚、王亚平、叶光富安全顺利出舱，身体状态良好。从2021年10月16日奔赴太空，到2022年4月16日顺利返回，三名航天员在太空中在轨飞行6个月，创造中国航天员太空驻留时长的新纪录。请回答，在航天员太空工作生活的6个月中太阳直射点的移动过程。 提示：太阳直射点先在南半球并向南移动，12月22日前后直射南回归线，之后向北移动，3月21日前后直射赤道并继续北移至赤道与北回归线之间。 探究一　地球自转的特点 ►情境探究 据统计，2021年全年我国航天发射次数达到55次，中美俄的发射占据了世界的90%左右，我国已经连续3年保持第一。今后我国航天还将实现海上发射常态化及向着可回收发射等方向发展。下图为世界主要航天发射场及发射平台分布图。 1．指出世界各国航天发射场纬度分布的共同特征。 提示：多分布在中低纬度地区。 2．说明图中海上发射场及发射平台选建在赤道地区的原因。 提示：赤道地区地球自转的线速度最大；航天器在发射过程中可获得较大的初始速度，节省燃料。 3．世界各国大多采取向东发射的方式将卫星送入预定轨道，说出其主要目的。 提示：地球自转的方向为自西向东；向东发射，顺地球自转方向，利于节省燃料。 ►素养凝练 1．地球自转方向的判断方法 (1)常规方法：地球自转方向是自西向东。 (2)极点法：从北极上空看，地球呈逆时针方向旋转；从南极上空看，地球呈顺时针方向旋转。 (3)经度法：东经度增大的方向是地球自转方向，西经度减小的方向也是地球自转方向。如下图地球自转方向为顺时针。 2．地球自转线速度的变化 (1)计算公式：V＝1 670×cos θ(θ为当地纬度) (2)影响因素 主要受纬度和海拔的影响，具体如下表所示： 因素 影响 关系 纬度 纬度越低，线速度越大 负相关 海拔 海拔越高，线速度越大 正相关 (3)变化规律 ①相同海拔、不同纬度：由赤道向两极逐渐递减。极点的线速度约为0；60°纬线上的线速度约是赤道上线速度的一半。南、北半球纬度数相同的地点线速度相同。 ②相同纬度、不同海拔：海拔越高，线速度越大。 (4)实际应用 从地球自转线速度考虑，航天发射基地多选择在纬度较低、地势较高的地区。低纬度、高海拔地区地球自转线速度大，可获得较大的发射初速度，有利于航天器发射，节省能源。 ►学以致用 1．有关地球自转的叙述，正确的是(　　) A．地球一刻不停地绕太阳自转，地轴始终指向北极星附近 B．以不同恒星为参照物，地球自转一周的时间都是23时56分4秒 C．一个太阳日是24时 D．地球自转一周的时间是确定的，因此恒星日与太阳日应该相等 C　解析：地球绕地轴自转，地轴始终指向北极星附近；如果以遥远的同一恒星为参照物，则1日的时间长度为23时56分4秒，称为恒星日；如果以太阳为参照物，则1日的时间长度为24时，称为太阳日。 读地球自转角速度和线速度示意图，完成2～3题。 2．图中A、B、C、D四点中，地球自转线速度最大的是(　　) A．A点 B．B点 C．C点 D．D点 3．图中A、C、D、E、F各点中，地球自转角速度与B点相同的个数是(　　) A．1个 B．3个 C．4个 D．5个 2．A　3．D　解析：第2题，地球自转线速度由赤道向两极减小，与B、C、D点相比，A点位于赤道，纬度最低，线速度最大。故选A。第3题，除南北两极点外，地球上各地自转角速度都相等，故A、C、D、E、F各点自转角速度均与B点相同，故选D。 探究二　地球公转的特点 ►情境探究 极昼和极夜是地球两极地区特有的自然现象，每年南、北两极地区“极昼”“极夜”交替出现。极昼，就是太阳永不落，天空总是亮的；极夜，就是太阳总不出来，天空总是黑的。南、北极点的极昼期时间长短不同，北极点极昼约为186天，南极点极昼约为179天，这与地球公转速度的变化有关。 1．分析地球公转速度变化的原因。 提示：地球的公转轨道是一个近似正圆的椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上，故地球在公转轨道上就存在一个近日点和一个远日点。在近日点公转速度最快，在远日点公转速度最慢。 2．分析北极点极昼期比南极点极昼期时间长的原因。 提示：由于地球绕日公转的速度随日地距离不同而略有变化，在北半球夏半年地球在远日点附近，公转速度较慢，用时较多；而北半球冬半年地球在近日点附近，公转速度较快，用时较少。 ►素养凝练 1．近、远日点与冬、夏至日的区别 (1)从时间上看：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。 (2)从在公转轨道上的位置看：近日点比冬至日靠东；远日点比夏至日靠东。 2．近日点、远日点的判定方法 (1)从日期判断 每年1月初，地球位于近日点附近；每年7月初，地球位于远日点附近。 (2)从公转速度判断 地球在近日点附近时，公转速度(线速度、角速度)较快，反之则较慢。 (3)从直射点位置判断 连接太阳和地球的中心，观察太阳直射点的位置，若直射南回归线附近，则地球位于近日点附近；若直射北回归线附近，则地球位于远日点附近。 ►学以致用 2021年1月29日，我国在酒泉卫星发射中心成功将遥感三十一号02组卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道。这是酒泉卫星发射中心2021年执行的第一次航天发射任务，此次任务圆满成功，标志着该中心新一年度航天发射取得“开门红”。读图，完成1～2题。 1．此图反映的地球公转信息有(　　) ①轨道形状　②公转方向　③公转速度大小 ④公转周期长短 A．①② B．③④ C．②④ D．①③ 2．此次发射的运载火箭升空时，地球位于公转轨道的位置为(　　) A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 1．A　2．D　解析：第1题，读图可知，该图反映了公转方向，公转轨道为椭圆形。第2题，地球位于公转轨道的近日点时，为每年的1月初，运载火箭升空的日期为1月29日，因此地球位于公转轨道的位置为丁。 读地球公转轨道示意图，完成3～4题。 3．当地球运行至图中a点时，北半球最可能处于(　　) A．春分日 B．夏至日 C．秋分日 D．冬至日 4．当地球公转至远日点时(　　) A．地球公转的角速度最慢 B．地球自转的线速度最快 C．地球公转的线速度最快 D．地球自转的角速度最慢 3．B　4．A　解析：第3题，在地球公转轨道上，近日点是1月初，远日点是7月初。a点向东接近远日点，地球运行至a点时，北半球最可能处于夏至日。故选B。第4题，地球公转至远日点时，地球公转的角速度和线速度均最慢，A正确、C错误。地球自转速度与其所处公转轨道的位置无关，B、D错误。 探究三　黄赤交角及其影响 ►情境探究 英国古文明研究作家葛瑞姆·汉卡克在《上帝的指纹》中写道：“黄赤交角会发生周期性的变化，这个周期是41 000年，交角改变在22.1°到24.5°之间，准确性和可预测性不亚于瑞士钟表。”黄赤交角变化速度很慢，在短时间内黄赤交角可以视作不变。因黄赤交角的存在，地球在公转轨道的位置不同，太阳直射点的纬度位置时刻发生变化并存在着周年回归运动。 1．思考若黄赤交角变为21.5°，太阳直射范围会发生哪些变化。 提示：太阳直射点在21.5°N～21.5°S移动，太阳直射范围将变小。 2．根据资料，在下图中绘制一条曲线表示太阳直射点的移动轨迹。 提示： ►素养凝练 1．黄赤交角的特点 黄赤交角的特点，可以概括为“一轴、两面、三角度”和“三个基本不变”。其含义如下： 特点 含义 一轴 地轴(地球自转轴，与赤道平面垂直) 两面 黄道平面 地球公转的轨道平面 赤道平面 地球自转的平面，与地轴垂直 三角度 黄赤交角 黄道平面与赤道平面的交角，为23°26′ 地轴与黄道平面的夹角 与黄赤交角互余，为66°34′ 地轴与赤道平面的夹角 90° 三个基 本不变 地轴指向 地球在公转过程中，地轴的空间指向基本不变，北极始终指向北极星附近 黄赤交角大小 黄赤交角的大小基本不变，目前保持23°26′ 运动方向 地球运动的方向不变，总是自西向东 2.太阳直射点的回归运动规律 黄赤交角的存在，引起了太阳直射点在南、北回归线之间的周期性往返运动，其运动周期为365日5时48分46秒，称为一回归年。太阳直射点的位置和季节移动可用下图来表示： 3．在公转轨道图上判断二分二至日的方法 第一步：先确定地球公转方向，如图1。(可根据地球自转、南北极指向等来确定地球公转方向) 第二步：在图中过球心作地轴的垂线，即赤道，如图2。 第三步：作条直线连接左右两个球心，如图3。 第四步：如果直线指向北半球(北回归线)，为北半球夏至日，即图3中的A；如果直线指向南半球(南回归线)，为北半球冬至日，即图3中的C。 第五步：根据二至日的位置和公转方向，确定D为春分日，B为秋分日。 ►学以致用 读地球赤道平面与公转轨道面示意图，完成1～2题。 1．图中代表黄赤交角的是(　　) A．① B．② C．③ D．④ 2．目前黄赤交角的度数是(　　) A．23°34′ B．23°26′ C．36°26′ D．66°34′ 1．A　2．B　解析：第1题，黄赤交角为黄道平面(地球公转轨道面)与赤道平面的交角，则图中代表黄赤交角的是①。第2题，目前黄赤交角的度数是23°26′。 如图为二分二至日地球的位置示意图。读图，完成3～4题。 3．当①日期时，太阳直射点位于(　　) A．北半球，且向南移动 B．北半球，且向北移动 C．南半球，且向南移动 D．南半球，且向北移动 4．当全国人民欢度2023年元旦时，最接近的日期是(　　) A．① B．② C．③ D．④ 3．A　4．C　解析：第3题，从图中可以看出，①日期时，太阳直射点在6月22日前后到9月23日前后之间，太阳直射点在北半球，且向南移动。第4题，元旦为1月1日，当全国人民欢度2023年元旦时，最接近的日期是③，所以C正确。 ►素养材料 北回归线的标志 北回归线，即北纬23°26′(标准为23°26′28″44)纬线。太阳在北半球能够直射到的离赤道最远的位置点，将这些点连起来的假想线便叫北回归线。北回归线上各地，每年夏至日(6月22日前后)处于正午12点的地区，有一瞬的时间太阳处于天顶位置，在这一瞬才会看到“立竿不见影”的天文现象。 目前我国已建有11座北回归线标志塔，是世界上北回归线标志塔最多的国家。建立了标志塔就使得看不见的一条假想线，成为了可以直观看到的客观实体，可以更直观地感觉到这条纬线的存在。它对天文、地理、土壤、生物、气候等领域的科学研究具有重要的意义。下图为位于中国台湾嘉义的世界首座北回归线标志塔。 ►素能培优 某年7月1日12时30分52秒，广州市花地大道时间园里的九根铁柱瞬间失去黑影，出现“立竿无影”的奇观，引得现场的数百名广州市民啧啧称奇。据此回答1～2题。 1．此景象发生时(　　) A．地球公转到远日点附近 B．地球公转到近日点附近 C．此时公转速度由慢变快 D．此时公转速度达到最快 2．此景象在一年内会出现两次，另一次可能发生在(　　) A．4月18日前后 B．6月11日前后 C．8月11日前后 D．10月6日前后 1．A　2．B　解析：第1题，“立竿无影”反映的是太阳直射现象。根据材料可知，此时时间为7月1日，7月初地球处于公转轨道上的远日点附近，公转速度最慢；1月初地球处于公转轨道上的近日点附近，公转速度最快。故选A。第2题，广州市位于北回归线和赤道之间，一年内有两次太阳直射现象。7月1日出现“立竿无影”现象，表示该日太阳直射广州市。此次太阳直射的日期大约为北半球夏至日后的第9天，因此另一次太阳直射的日期大概为夏至日前的第9天，即6月11日前后。故选B。 ►命题分析 学科网（北京）股份有限公司 $$