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新教材·地理 选择性必修1[Z]
第一章 地球的运动
第一节 地球的自转和公转
一 地球的自转
1.概念:地球始终在绕其自转轴自西向东地旋转着。
2. 地轴:地球的自转轴,北端始终指向北极星附近。
3.方向
(1)从北极上空观察,地球呈逆时针方向旋转。
(2)从南极上空观察,地球呈顺时针方向旋转。
4.速度
角速度:除南北极点为0外,其余各地为每小时15°。
线速度:赤道上最大,由赤道向两极递减,两极点为0。
1.判断正误。
(1)地球自转轴始终指向北极星。(×)
(2)地球表面各点自转角速度都相等。(×)
2.下列地区自转线速度最大的是( )
A.哈尔滨 B.北京 C.上海 D.广州
答案 D
解析 纬度越低,自转线速度越大。
3.发射航天器为什么在低纬度比较合适?一般向哪个方向发射?为什么?
提示:低纬度地区自转线速度大,地球自西向东自转,在低纬度向东发射可获得一个较大的初速度,节省燃料,发射容易成功。
二 地球的公转
1.特征
(1)方向:自西向东。
(2)轨道:近似正圆的椭圆形轨道,太阳位于其中一个焦点上(如图)。每年1月初,地球距离太阳最近,这个位置叫近日点,图中A点为近日点;每年7月初,地球距离太阳最远,这个位置叫远日点,图中B点为远日点。
(3)周期:1年。
2.黄赤交角及其影响
(1)产生
地球自转——赤道面;地球公转——黄道面。
(2)度数:目前约为23°26′,地轴同黄道面斜交的角度为66°34′。
(3)太阳直射点的移动
①依据:地球在公转的过程中,地轴的空间指向和黄赤交角的大小,在一定时期内可以看作是不变的;随着地球在公转轨道位置的变化,太阳直射点呈现有规律的变化。
②变化如下表所示(以北半球为例)
位置
日期
太阳直射点的位置
B
春分日:3月21日前后
赤道
C
夏至日:6月22日前后
北回归线
D
秋分日:9月23日前后
赤道
A
冬至日:12月22日前后
南回归线
(4)太阳直射点的回归运动:太阳直射点在南北回归线之间的这种周期性往返运动。
1.判断正误。
(1)春节期间,地球公转速度不断变快。(×)
(2)黄赤交角是固定不变的。(×)
(3)黄赤交角的大小决定了太阳直射点移动的范围。(√)
2.我国国庆假期期间,太阳直射点( )
A.位于北半球,正向北移动
B.位于北半球,正向南移动
C.位于南半球,正向北移动
D.位于南半球,正向南移动
答案 D
解析 我国国庆假期为10月1~7日,太阳直射点位于南半球,且正向南移动。
3.说明黄赤交角大小与回归线和极圈纬度的关系。
提示:黄赤交角大小决定了回归线和极圈的纬度,黄赤交角与回归线的纬度相同,黄赤交角与极圈的纬度互余。
主题探究 地球的自转
材料一 科学研究发现,地球转动的速度正在变慢,尤其是地球的自转速度,导致我们每天的时间增加了2.3毫秒。在地球刚形成时,地球的自转速度很快,赤道处的线速度约为6 400千米/小时。
材料二 下图为经纬网示意图。
据此探究下列问题:
(1)图示半球为________,判断依据是什么?
(2)分别说明A、B、C、D四点的自转线速度和角速度的变化规律及判断依据。
(3)在高山之巅,某物体的自转线速度要大于其在同纬度山麓的自转线速度。说明自转线速度大小的影响因素。
[成果展示] (1)北半球 自转方向为逆时针。
(2)线速度:D>C>B>A。判断依据:地球自转线速度由赤道向两极递减。
角速度:B=C=D>A。判断依据:除南北极点外,地球表面各地自转的角速度都是每小时15度。
(3)纬度;海拔。
1.地球自转的特点
示意图
旋转轴
地轴
轨道
赤道面
方向
自西向东;从北极上空观察,呈逆时针方向旋转;从南极上空观察,呈顺时针方向旋转
周期
恒星日:自转360°,地球自转的真正周期。
太阳日:自转360°59′,昼夜更替周期
速度
角速度:除极点外,地球表面各点均为15°/时。
线速度:自赤道向极点逐渐减小(影响因素:纬度);同纬度地区,海拔越高,线速度越大(影响因素:海拔)
2.地轴
地轴的北端始终指向北极星附近,因而当地纬度等于北极星的仰角(北极星高度角)。从赤道向北极,北极星高度越来越高;南半球不能观察到北极星。
3.地球自转速度与航天发射
纬度越低,地球自转线速度越大,航天发射获得的初速度越大,越节省燃料。
右图为我国某中学地理研究性学习小组野外宿营时,同学们把照相机固定,对准北极星附近的星空,长时间曝光,得到的北极星附近星辰运动轨迹的照片。据此完成(1)~(2)题。
(1)图像最能反映( )
A.地球自转 B.地球公转 C.流星运动 D.恒星运动
(2)图像中心和恒星A的视运动方向(观察者观察到的运动方向)分别为( )
A.天顶、逆时针 B.天顶、顺时针
C.北极星、逆时针 D.北极星、顺时针
[科学思维] 地球运动方向的判断方法
第(1)题,地轴的北端始终指向北极星附近,对准北极星附近的星空,长时间曝光,得到的北极星附近星辰运动轨迹即是地球自转产生的结果,图像最能反映地球自转。第(2)题,地轴的北端始终指向北极星附近,故图像中心为北极星;星辰运动轨迹即是地球自转产生的结果,从北极上空俯视,地球呈逆时针方向自转。虽然星辰运动与地球自转方向相反,但是观察者是在北半球仰视星空,所以恒星A的视运动方向为逆时针。
答案 (1)A (2)C
提升运用能力
下图是地球自转等线速度示意图,R、T在同一纬线上。据此完成1~2题。
1.该区域所在的半球位置和纬度位置是( )
A.南半球 低纬度 B.北半球 中纬度
C.南半球 中纬度 D.北半球 高纬度
答案 A
解析 读图可知,图中自转线速度等值线,越往北数值越大,自转线速度越大,故图示区域位于南半球;根据图中地球自转线速度等值线的数值可知,该地位于低纬度。
2.R点地形最有可能是( )
A.丘陵 B.高原 C.山地 D.洼地或盆地
答案 D
解析 根据材料可知,R、T在同一纬线上,自转线速度T大于R,说明R地地势低,T地地势高,故R地应该位于洼地或盆地。
主题探究 地球的公转
材料一 2019年12月26日,发生了2019年最后一次日食,本次日食为日环食。北京时间10时29分50秒,环食带从中东地区开始,经南亚、东南亚,16时5分43秒在西太平洋上结束,历时五个多小时。
材料二 下图为地球公转轨道图(从北极上空俯视),图中A、B、C、D四处为二分二至日。
据此探究下列问题:
(1)2019年最后一次日食发生时,地球公转速度的特点是什么?
(2)判断图中字母表示的节气。
(3)2019年最后一次日食发生时,太阳直射点的位置和移动方向是什么?
(4)2019年最后一次日食发生时,说明地球在太阳公转轨道上的位置特点。
[成果展示] (1)公转速度快且正在变快。
(2)A为冬至,B为春分,C为夏至,D为秋分。
(3)太阳直射点位于南半球,正向北移动。
(4)靠近近日点和冬至点;位于近日点和冬至点之间。
1.地球公转的特征
旋转中心
太阳
轨道
黄道面,近似正圆的椭圆
方向
自西向东;从北极上空观察,呈逆时针,从南极上空观察,呈顺时针方向
周期
恒星年:地球公转的真正周期。
回归年:太阳直射点回归运动周期
速度
地球公转平均角速度约为1°/日。近日点,地球公转速度快;远日点,地球公转速度慢
2.地球公转速度的变化规律
3.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、两个变”。其含义如下:
(1)一轴、两面、三角度
特点
含义
一轴
地轴(自转轴,与赤道面垂直)
两面
黄道面
地球公转的轨道面
赤道面
地球自转的平面,与地轴垂直
三角度
黄赤交角
黄道面与赤道面的夹角,为23°26′,如图中∠α
地轴与黄道面夹角
与黄赤交角互余,为66°34′,如图中∠β
地轴与赤道面夹角
90°
(2)三个基本不变、两个变
4.太阳直射点的回归运动
读地球公转速度随月份变化图,完成(1)~(2)题。
(1)当地球公转速度为图一中N点时,地球位于图二公转轨道的( )
A.甲点附近 B.乙点附近 C.丙点附近 D.丁点附近
(2)当地球在公转轨道上位于图二中甲点时( )
A.地球公转速度较乙、丙、丁点快
B.太阳直射点位于北回归线
C.节气为春分
D.地球公转方向为由甲到丁
[科学思维] 地球公转特征的分析思路
第(1)题,读图一,当地球公转速度为图一中N点(远日点)时,此时公转速度最慢,为7月初,故地球位于图二中公转轨道的丙点附近。第(2)题,地球在公转轨道上位于图二中甲点时,此时靠近近日点,地球公转的角速度和线速度较其他三点快。地球公转方向为由甲到乙,此时,太阳直射点位于南回归线并向北移动,节气为冬至。
答案 (1)C (2)A
提升运用能力
立春节气是固定在每年的2月4日前后,由于公历与农历历法的差异,农历会出现有两个立春或没有立春的年份。农历2020年,立春出现在农历正月十一和腊月廿二,所以叫做一年两立春。下图为太阳直射点回归运动示意图。据此完成1~2题。
1.立春当日,太阳直射点的位置及移动方向为( )
A.太阳直射点位于①②之间,并向北移动
B.太阳直射点位于②③之间,并向南移动
C.太阳直射点位于③④之间,并向南移动
D.太阳直射点位于④⑤之间,并向北移动
答案 D
解析 2月4日前后,太阳直射点位于南半球且向北移动,图中①为春分、②为夏至、③为秋分、④为冬至、⑤为次年春分。立春当日,太阳直射点位于④⑤之间,并向北移动。
2.两次立春的时间间隔为( )
①一个回归年 ②一个恒星年 ③太阳直射点回归运动周期 ④地球公转周期
A.①② B.②④ C.①③ D.③④
答案 C
解析 两次立春的时间间隔为一个回归年,是太阳直射点回归运动周期。
教材活动巧点拨
[教材第2页·思考]
思路点拨 可以用地球仪和手电筒演示,也可以用自制简易地球仪和蜡烛等方法演示。地球运动产生了昼夜更替、四季变化、昼夜长短变化等自然地理现象。
成果展示 略。
[教材第4页探索·思考]
思路点拨 地球自转产生昼夜更替、地方时、物体水平运动的方向发生偏转等现象;地球公转产生正午太阳高度的变化、昼夜长短的变化、四季与五带等现象。
成果展示 略。
[教材第5页·阅读]
思路点拨 太阳日以太阳为参照对象,人们的作息时间也是以太阳为参照对象。
成果展示 地球上天然照明是太阳,太阳日为24小时,与人们的作息时间基本一致,因此大部分地区仍然选择太阳日为一天的计算时间。
[教材第6页·思考]
思路点拨 可以从绕转中心、方向、周期、速度变化等方面比较地球自转和公转的异同。
成果展示 略。
[教材第6页·阅读]
思路点拨 季节划分的直接依据主要是气温(热量),气温(热量)的差异与太阳直射点的位置有关。
成果展示 地球公转到近日点时,太阳直射点在南回归线附近,北半球所接受的太阳辐射少,因此北半球为冬季;地球公转到远日点时,太阳直射点在北回归线附近,北半球接受太阳辐射多,因此北半球为夏季。
[教材第7页·活动]
思路点拨 恒星年和回归年的参照对象不同,导致二者长度不同。
成果展示 恒星年是以天球上固定的点(如遥远的恒星)为参照物的运动周期,而回归年是太阳直射点在黄道面上连续两次经过春分点的时间间隔,即太阳连续两次直射于北回归线(或南回归线)的时间间隔。因此,恒星年和回归年有时间差。
[教材第8页·读图]
思路点拨 根据太阳直射点移动规律判断。
成果展示
日期
太阳直射点的位置
太阳直射点移动方向
春分日 3月21日前后
赤道
向北
夏至日 6月22日前后
北回归线
向南
秋分日 9月23日前后
赤道
向南
冬至日 12月22日前后
南回归线
向北
[教材第9页·思考]
思路点拨 通过互联网查找相关资料,并进行归纳总结。
成果展示 略。
[教材第10页·作业题]
思路点拨 1.阅读教材相关内容即可归纳。
2.(1)阅读世界政区图、世界气候分布图即可判断。
(2)阅读中国政区图、中国气候分布图即可判断。
3.两次对准织女星的时间间隔为1个恒星日,即23小时56分4秒。
成果展示 1.地球自转和公转比较表
运动方式
旋转中心
方向
周期
速度
角速度
线速度
自转
地轴
自西向东
1日
除南北极点外,各地均约为15°/h
因纬度而异,自赤道向两极递减
公转
太阳
自西向东
1年
平均约1°/d
平均约30千米/秒
2.(1)国家:中国、缅甸、印度、孟加拉国、阿曼、阿拉伯联合酋长国、沙特阿拉伯、埃及、利比亚、阿尔及利亚、马里、毛里塔尼亚、墨西哥。气候:亚热带季风气候、热带季风气候、热带沙漠气候、热带草原气候等。
(2)省份:台湾、广东、广西、云南。气候:主要是亚热带季风气候、热带季风气候。差异:季风气候显著。
3.2018年8月21日19时56分4秒。
地理实践深探索
方向与建议
1.选择某夜晚的不同时段,观察天空,找到北极星,判断北极星与其他恒星的位置关系,验证地球自转。
2.观察北极星高度,推测当地纬度。
3.查找资料,推测太阳直射点移动速度的纬度变化特点。
展示与评价 略。
时间:45分钟 满分:100分
探究点
题号
地球的自转
1,2,3,4,5,6,11
地球的公转
7,8,9,10,12
一、选择题(共10小题,每小题5分,共50分,每小题只有一个选项符合题目要求)
读以极点为中心的四幅图,完成1~2题。
1.四图中自转方向正确的是( )
A.甲、乙 B.甲、丙 C.乙、丙 D.丙、丁
答案 B
解析 由图中经度数值的递变规律可知,符合地球自转方向的是甲、丙两图,B项正确。
2.四图中a、b、c、d四地自转线速度由大到小的排序,正确的是( )
A.a、b、c、d B.d、c、b、a
C.a、b、d、c D.c、d、b、a
答案 C
解析 由图可知,a、b、c、d所在的纬度数依次为10°、30°、90°、70°,由于地球自转的线速度从赤道向两极递减,故a、b、c、d四地自转线速度由大到小的排序为a、b、d、c。
右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。据此完成3~4题。
3.a恒星的视运动方向,在图中应表示为( )
A.自上而下 B.自下而上 C.顺时针 D.逆时针
答案 D
解析 地球自转运动引起图中恒星的视运动,各天体视运动方向为东升西落,以北极为中心呈逆时针方向运动。
4.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
答案 B
解析 观察者看到的恒星的视运动其实是地球自转运动的反映。由于地球自转角速度为15°/时,据此可计算摄影师连续拍摄的时间为3个多小时。
下图是假设以北京为北极点(地球自转情况不变)的半球投影图。读图,完成5~6题。
5.图中,哈尔滨的自转角速度( )
A.约为15°/h B.约为30°/h C.约为45°/h D.为0
答案 A
解析 除两极点外,地球表面各地自转的角速度都是15°/h。
6.图中,甲地的自转线速度约是( )
A.1 670 km/h B.837 km/h
C.1 447 km/h D.1 170 km/h
答案 B
解析 甲是北纬60°,线速度约为赤道的一半。
2021年2月12日正值中国农历春节。读地球公转示意图(下图),完成7~8题。
7.图中表示该日地球所在公转轨道的位置是( )
A.① B.② C.③ D.④
答案 C
解析 由图中太阳位置和地轴的倾斜方向可判断该图公转方向为逆时针,2月12日位于1月之后,③位置。
8.该日太阳直射点的位置和方向( )
A.在北半球、向北移 B.在北半球、向南移
C.在南半球、向北移 D.在南半球、向南移
答案 C
解析 该日处于冬至之后,春分之前,太阳直射点位于南半球并向北移。
下图中A平面为黄道面、B平面为赤道面。据此完成9~10题。
9.当太阳直射点位于图中P点时,北半球的节气应是( )
A.春分 B.夏至 C.秋分 D.冬至
答案 B
解析 图中①为黄赤交角,则P点位于北回归线。当太阳直射P点时,北半球的节气应是夏至。
10.若图中②角比现在增大2°,则( )
A.黄赤交角变为25°26′
B.回归线的度数将变为24°26′
C.太阳直射的范围将缩小4个纬度
D.地球上出现极昼极夜的范围将扩大两个纬度
答案 C
解析 若图中②角比现在增大2°,即黄赤交角比现在减小2°,变为21°26′,则回归线的度数将变为21°26′,太阳直射的范围将缩小4个纬度,地球上出现极昼极夜的范围将缩小4个纬度。
二、综合题(共2题,共50分)
11.阅读图文材料,回答下列问题。(24分)
图甲为地球表面自转线速度等值线分布图,图乙为地球自转线速度随纬度变化图。
(1)图甲中所示的区域位于________(“南”或“北”)半球,其判断依据是什么?(8分)
(2)图甲中同纬度的a、b两地比较,________的自转线速度较大,主要影响因素是________。(4分)
(3)a地对应的自转线速度数值与图乙中K、P、Q、M相似的点是________。(2分)
(4)若只考虑地球自转的影响,人类的航天发射基地选址在图乙的________所在的纬度带附近,进行航天发射时,发射方向为________。试分析原因。(10分)
答案 (1)南 地球自转线速度的变化规律是随纬度增高而降低,依据图中指向标及等值线数值变化可知,地球自转线速度自南向北增大,说明位于南半球。
(2)b地 地势高低
(3)P点
(4)M点 向东 原因:赤道地区纬度低,自转线速度最大,进行航天发射可以节省能源;地球自转方向为自西向东,向东发射可充分利用地球自转线速度。
解析 第(1)题,图甲中的自转线速度自南向北增大,说明位于南半球。第(2)题,a、b两地的纬度相同,但自转线速度存在差异,主要是地势高低的差异导致的。第(3)题,从数值上看,a地的自转线速度介于840~870千米/小时之间,应对应于纬度60°附近。第(4)题,图乙中显示出K、P、Q、M四点对应的线速度状况及纬度状况,赤道地区线速度最大,从节约能源的角度看,最有利于航天发射;地球的自转方向为自西向东,因而向东发射可充分利用地球自转的线速度。
12.读地球公转示意图,回答下列问题。(26分)
(1)在左图画出地球公转、自转的方向。(4分)
(2)若图中①②③④点为二分二至日,写出①②③④点的节气名称及其日期。(12分)
①________________________,②________________________,③________________________,④________________________。
(3)当地球位于⑤位置时,太阳直射点位于________(“南”或“北”)半球,正向________(“南”或“北”)移动,太阳直射的位置和运动方向符合右图中的________段。(6分)
(4)当地球位于⑥位置时,地球公转速度正在变________(“快”或“慢”);当地球公转速度达到一年中最大值时,地球刚好位于公转轨道上的__________。(4分)
答案 (1)画图略。(画逆时针方向)
(2)秋分—9月23日前后 冬至—12月22日前后 春分—3月21日前后 夏至—6月22日前后
(3)南 南 d
(4)慢 近日点附近
解析 第(1)题,从北极上空看,地球公转与自转的方向一致,逆时针方向运动。第(2)题,位于近日点附近的节气为夏至日,位于远日点附近的节气为冬至日。根据地球公转方向判断春分与秋分。第(3)题,图中⑤位置处于秋分与冬至之间,太阳直射点位于南半球并向南移动。第(4)题,地球位于⑥位置时,为春分和夏至之间,公转速度正在变慢;在每年的1月初,地球公转到近日点附近,地球公转速度达到一年中最大值。
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