1.1 地球的自转和公转-【新课程能力培养】2024-2025学年高中地理选择性必修第一册学习手册（人教版）

学 第一章 地球的运动 第一章 地球的运动 第一节 地球的自转和公转 必 备 知 识 知识点 1 地球的自转 1. 地球自转的概念： 地球绕其自转轴 （地 轴） 的旋转运动， 叫作地球的自转。 2. 地球自转的方向 （ 1 ） 从侧视图中看， 全球所有位置 （除南、 北极点外） 自转方向均为自西向东。 （ 2 ） 从俯视图中看， 南北半球上空观察到的 旋转方向不同， 北极上空看为逆时针， 南极上空看为顺时针， 即 “北逆南顺”。 3. 地球自转的周期 4. 地球自转的速度 （ 1 ） 角速度： 全球除了南北两极点外， 任何 地点的自转角速度都为 15°/ 时。 （ 2 ） 线速度： ① 因纬度不同而不同， 由赤道 向两极递减， 南、 北纬 60° 约为赤道的 一半。 赤道上线速度约为 1670 千米 / 时， 南 、 北两极点线速度为 0 ； ② 同一纬 度， 地势高则线速度大， 地势低则线速 度小。 注： 地球自转的角速度、 线速度如下图 所示： 知识点 ２ 地球的公转 1. 地球公转的概念： 地球围绕太阳公转， 方 向是自西向东， 轨道是近似正圆的椭圆 形， 太阳位于椭圆的一个焦点上。 2. 地球公转的方向： 自西向东。 从北极上空 看为逆时针， 从南极上空看为顺时针。 3. 地球公转的周期 长度 意义 参考点 太阳 日 24 时 昼夜更替周期 太阳 恒星 日 23 时 56 分 4 秒 地球自转的 真正周期 遥远的 恒星 北极点 地心 赤道 60°N 15°/h 15°/h 15°/h 837 km/h 1 447 km/h 1 670 km/h 30°N 线速度 / （ km/h ） 角速度 / （ °/h ） 线速度 角速度 纬度 30° 60° 90°0° 15 1 670 837 长度 意义 恒星 年 365 日 6 时 9 分 10 秒 地球公转的真正周期 回归 年 365 日 5 时 48 分 46 秒 太阳直射点回归运动 的周期， 四季更替的 周期 1 学 高中地理选择性必修 1 （人教版） 4. 地球公转的速度 （ 1 ） 地球距离太阳最近 （近日点） 时约在 1 月初， 公转速度最快； 地球距离太阳最 远 （远日点） 时约在 7 月初， 公转速度 最慢。 （ 2 ） 地球公转的平均角速度： 约 1°/ 天； 平 均线速度： 30 千米 / 秒。 知识点 3 黄赤交角及其影响 1. 黄赤交角的概念： 过地心并与地轴垂直的 平面称为赤道平面， 地球公转轨道平面称 为黄道平面。 赤道平面与黄道平面之间存 在一个交角， 叫作黄赤交角， 目前的黄赤 交角是 23°26′ 。 2. 黄赤交角的影响 （ 1 ） 黄赤交角的存在使得地球位于公转轨道 不同位置时， 直射点位置不同。 北半球夏至日 （ 6 月 22 日前后）， 太阳 直射北纬 23°26′ ； 秋分日 （ 9 月 23 日前后）， 太阳直射赤道； 冬至日 （ 12 月 22 日前后）， 太阳直射南纬 23°26′ ； 春分日 （ 3 月 21 日前 后）， 太阳直射赤道。 如下图所示： （ 2 ） 黄赤交角决定了太阳直射点移动的范 围， 且这种位置的变化具有规律性、 周 期性。 太阳直射点的移动范围为南北回归线之 间 （包括回归线 23°26′ ）， 回归运动一周的 时间称为一个回归年， 即 365 日 5 时 48 分 46 秒， 如下图所示： 当地球在公转轨道中运动时， 对应的太 阳直射点所在的纬线位置如上图所示。 当春 分日太阳直射点位于赤道上时， 随着地球运 动， 太阳直射点会向北移到北回归线上即夏 至日， 随后太阳直射点南移再次回到赤道即 秋分日， 秋分日之后太阳直射点继续南移至 南回归线上即冬至日， 冬至日以后太阳直射 点北移回到赤道， 完成一个回归年。 时间： 7 月初 公转速度： 最慢 远 日 点 近 日 点 时间： 1 月初 公转速度： 最快 地 球 公 转 轨 道 1.521 亿千米 1.471 亿千米 太 阳 公 转 方 向 黄道平面 南 极 点 北 极 点 地 轴 北 极 星 6 6 ° 3 4 ′ 赤 道 平 面 黄赤交角 23°26′ 23°26′ N 0° 23°26′ S 夏至日 （ 6.22 前后） 冬至日 （ 12.22 前后） 春分日 春分日 秋分日 （ 3.21 前后） （ 3.21 前后） （ 9.23 前后） 地 球 公 转 轨 道 夏至日 秋分日 冬至日 春分日 2 学 第一章 地球的运动 要 点 解 读 要点 1 地球自转线速度的影响因素及 应用 1. 地球自转线速度的影响因素 2. 地球自转线速度的应用 （ 1 ） 判断南、 北半球 赤道的线速度最大， 因此由赤道向两极 线速度逐渐减小， 据此可以对某区域属于哪 个半球 （南北半球） 进行判断： 向北线速度 减小为北半球， 向南速度减小为南半球。 如 上图所示区域位于北半球。 （ 2 ） 判断纬度带 自转线速度 度 # # # # # " # # # # # $ 如上图所示区域位于中纬度。 （ 3 ） 判断地势高低 地球上 ， 地势越高的点 （南北极点除 外） 自转线速度越大， 据此可以判断同纬度 两点地势的高低。 上图中， A 点地球自转线 速度等值线凸向低值方向， A 点的自转线速 度高于同纬度的两侧， 由此可以判断 A 的地 势高于两侧， 为山脊、 山地或高原等。 B 点 地球自转线速度等值线凸向高值方向， B 点 的自转线速度低于同纬度的两侧区域， 由此 判断 B 的地势低于两侧， 为谷地或盆地。 要点 2 依据经纬网判断地球自转方向 基本原理： 1. 地球自西向东自转， 在北 极上空俯视， 地球自转方向为逆时针， 在南 极上空俯视， 地球自转方向为顺时针， 即北 逆南顺。 2. 经度的变化中， 东经度向东度数 增大。 结合以上两点， 可以得出如下重要推 论： 东经度度数增大的方向为地球自转方向。 例如， 在下图中， 可以根据南北极点， 利用北逆南顺快速判断地球自转方向。 下图中， 没有标明南北极点， 需要根据 经度的变化规律进行自转方向的判断。 下左 图给出东经度， 图中箭头方向为东经度增大 的方向， 所以箭头所示方向即为自转方向。 下右图中， 给出西经度， 图中西经度向左度 数增大， 那么向右， 如图中箭头所示， 即为 东经度增大的方向， 因此下右图中的箭头所 示方向也为地球自转方向。 根据已经画的地 球自转方向， 可以判断下左图中地球自转方 向为顺时针， 极点为南极， 下右图中的地球 因素 影响 相关性 纬度 海拔相同的情况下， 纬度相同， 线速度相同； 纬度越低， 线速度 越大 负相关 海拔 纬度相同的情况下， 海拔越高， 线速度越大 正相关 837 km/h 1 447 km/h A B 地球自转等线速度线分布示意图 0~837 km/h→ 高纬度 837~1 447 km/h→ 中纬度 1 447~1 670 km/h→ 低纬度 90°W 90°E 0° 180° S 90°E 90°W 0° 180° N 3 学 高中地理选择性必修 1 （人教版） 自转方向为逆时针， 极点为北极。 热 点 剖 析 热点 天文观测与地球运动特征 天文观测是重要的地理实践力， 天文观 测中需要重点考虑地球运动特征对其影响， 例如日常生活中地球自转周期使用太阳日， 但是在天文观测中， 则需要考虑太阳日和恒 星日之间的区别。 典例 1 读图， 回答 （ 1 ） ～ （ 3 ） 题。 （ 1 ） 上面的四幅图中能正确表示地球自 转方向的是 （ ） A． A 图 B． B 图 C． C 图 D． D 图 （ 2 ） ①②③④ 四点中， 线速度最大的是 （ ） A． ① 点 B． ② 点 C． ③ 点 D． ④ 点 （ 3 ） 在 ② 地某天文台观测一恒星， 于 2022 年 3 月 21 日 21 时将天文望远镜对准该 恒星， 若望远镜不作任何变动， 则 3 月 22 日再次观测到该恒星的时间是 （ ） A． 21 时 B． 21 时 3 分 56 秒 C． 20 时 3 分 56 秒 D． 20 时 56 分 4 秒 解析： （ 1 ） A 图和 B 图为地球侧视图， 根据图中 “ N ” 的位置以及地球自转方向为 自西向东可判断， A 图正确， B 图错误； C 、 D 两图为地球俯视图， 以北极点为中心的俯 视图地球自转方向应为逆时针， 以南极点为 中心的俯视图地球自转方向应为顺时针， C 、 D 图错误。 （ 2 ） ① 点位于赤道附近， 纬度 最低， 线速度最大。 （ 3 ） 再次观测到该恒 星的时间间隔为一个恒星日， 即地球自转的 真正周期， 时长是 23 时 56 分 4 秒。 答案： （ 1 ） A （ 2 ） A （ 3 ） D 典例 2 下图为地球公转示意图 （图中 各点分别是二分二至日）， 读图， 完成 （ 1 ） ~ （ 3 ） 题。 （ 1 ） 2022 年的秋分在 9 月 23 日， 该日 地球运动到图中的位置大约是 （ ） A． A 点 B． B 点 C． C 点 D． D 点 （ 2 ） 在地球从公转轨道 C 处运行到 D 处期间， 地球公转速度 （ ） A． 先变慢后变快 N ① ② N S ④ N ③ A B C D A B C D 北极 北极 北极 北极 南极 南极 南极 南极 E W 30°E 60°E 0° W 30°W 60°W 0° E 4 学 第一章 地球的运动 B． 逐渐变快 C． 先变快后变慢 D． 逐渐变慢 （ 3 ） 在地球公转由 A 处向 B 处运动的 过程中， 我国出现的文化现象是 （ ） A． 吃月饼， 共庆团圆 B． 赛龙舟， 粽子飘香 C． 放鞭炮， 守岁迎春 D． 望双星， 鹊桥相会 解析： （ 1 ） 读图可知， 当地球公转到 C 处时， 太阳直射北回归线， 此时为北半球 夏至日 6 月 22 日， 则顺着地球公转方向可 知， 当地球公转到 D 处时， 太阳直射赤道， 为秋分日 9 月 23 日， 故 D 正确。 （ 2 ） 每年 的 1 月初， 地球位于近日点附近， 地球公转 速度最快； 每年 7 月初， 地球位于远日点附 近， 公转速度最慢。 C 处太阳直射北回归 线， 为北半球夏至日 6 月 22 日； D 处太阳 直射赤道， 为北半球秋分日 9 月 23 日。 则 地球从公转轨道 C 处运行到 D 处期间对应 的时间段为 6 月 22 日到 9 月 23 日， 由 6 月 22 日到 7 月初， 地球公转速度由快变慢； 由 7 月初到 9 月 23 日， 地球公转速度由慢变 快。 故当地球从公转轨道 C 处运行到 D 处 期间， 地球公转速度先变慢后变快， A 正 确。 （ 3 ） 读图可知， 当地球公转到 A 处时， 太阳直射南回归线， 此时为北半球冬至日 12 月 22 日， 则顺着地球公转方向可知， 当 地球公转到 B 处时， 太阳直射赤道， 为春分 日 3 月 21 日。 则地球公转由 A 处向 B 处运 动的过程对应的时间段为 12 月 22 日到次年 的 3 月 21 日。 “吃月饼， 共庆团圆” 是在 农历八月十五， 阳历 10 月左右， A 错误； “赛龙舟， 粽子飘香” 是指端午节， 在农历 五月， 阳历 6 月左右， B 错误； “放鞭炮， 守岁迎春”， 是春节， 在 2 月左右， C 正确； “望双星， 鹊桥相会” 是每年的农历七月初 七， 阳历 8 月左右， D 错误。 答案： （ 1 ） D （ 2 ） A （ 3 ） C 必 备 知 识 知识点 1 昼夜交替和时差 1. 昼夜交替的概念和意义 （ 1 ） 昼夜交替的概念： 地球不发光、 不透明 产生昼夜现象， 加上地球不停地自转出 现昼夜交替现象。 周期是一个太阳日， 即 24 小时。 （ 2 ） 昼夜交替的意义： 昼夜交替周期长短适 宜， 使得地面白昼不至于过分炎热， 黑 夜不至于过分寒冷， 利于生命有机体的 生存和发展， 使生物形成昼夜节律。 2. 晨昏线 （圈） 的构成与特点 第二节 地球运动的地理意义 课时 1 地球自转的地理意义 5