内容正文:
第二讲 地球的自转和公转
自然地理
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课标要求 核心素养
结合实例,说明地球运动的地理意义。 1.综合思维:结合资料,说明地球自转与公转的基本特征,分析黄赤交角及其影响。
2.区域认知:结合纬度位置,比较不同地点自转速度,说明太阳直射点的移动规律。
3.地理实践力:观察思考地球自转和公转对身边自然现象的影响。
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地球自转和公转的特征、黄赤交角及其影响
课时6
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内容索引
基础知识 自主梳理
命题探究 重难突破
情境探索 学以致用
课时作业 巩固提升
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基础知识 自主梳理
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一、地球的自转
1.方向
逆时针
顺时针
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2.周期
周期 时间 旋转角度 意义
恒星日 23时56分4秒 360° 地球自转的真正周期
太阳日 24小时 360°59′ ____________周期
昼夜交替
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3.速度
角速度 除极点外,任何地点的自转角速度均为__________________
线速度 由______向______逐渐减小;赤道最大,极点为0
15°/小时
赤道
两极
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二、地球的公转
1.轨道:近似正圆的______形轨道,太阳位于其中一个______上。
2.方向:____________。
3.周期:1恒星年,即_________________________________。
4.速度
椭圆
焦点
自西向东
365日6时9分10秒
7
慢
南
冬
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三、黄赤交角及其影响
1.黄赤交角
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2.影响:在地球公转过程中,引起太阳直射点在__________________之间往返运动。如下图所示:
3.周期:____________,即365日5时48分46秒。
南、北回归线
6月22日
9月23日
3月21日
12月22日
1回归年
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内容索引
图文拓展
1.恒星日与太阳日比较
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太阳日:即一昼夜。太阳连续两次经过同一子午线的时间间隔,叫做一个太阳日,由于地球在自转的同时还在绕日公转,一个太阳日,地球需要自转24小时。
恒星日:子午线两次对向同一恒星的时间间隔。恒星日是地球自转360度的周期,为23小时56分4秒。简单地说,恒星日是地球自转的真正周期。
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2.根据地球自转的线速度判断地势高低
地球自转线速度等值线凸向数值低处,说明线速度比同纬度其他地区大,即地势较高(如上图中A处可能为山地、高原等);地球自转线速度等值线凸向数值高处,说明线速度比同纬度其他地区小,即地势较低(如上图中B处可能为谷地、盆地等)。
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3.区分近日点与远日点处、夏至日与冬至日时公转速度差异
观察上图,注意近日点和远日点的位置。如由夏至日(6月22日前后)到冬至日(12月22日前后),地球公转速度先变慢(至远日点最慢)后变快。
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命题探究 重难突破
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黄赤交角及其影响
命题点
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[图解重点]
黄赤交角示意图
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方法规律
一、黄赤交角存在的地理意义
黄赤交角的大小决定着太阳直射点移动的范围,即南、北回归线之间的范围,决定着回归线与极圈的度数。
太阳直射点的移动:黄赤交角的存在以及地球公转时地轴的北端始终指向北极星附近,使得太阳直射点在南、北回归线之间做往返运动(如下图)。
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二、黄赤交角变化带来的影响
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内容索引
真题研析
(高考经典题)在地球公转过程中,若以地球为参照系,可看到太阳在黄道上运行。图1是天赤道与黄道的示意图,图2是太阳在黄道上的视运行轨迹图。读图,完成(1)~(2)题。
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(1)6月初,太阳在黄道上的位置是( )
A.甲
B.乙
C.丙
D.丁
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(2)太阳处于甲、乙位置时( )
A.地球公转速度相同
B.同一地点昼长变化趋势相同
C.日地距离相同
D.同一地点日出方位相同
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[素养立意]
区域认知 根据图文信息,可推知太阳在甲、乙位置时的时间,进而推知地球运动的特点
地理实践力 根据图文信息,可推测太阳在各个位置所处的时间点,进而根据生活实际推知其昼长、日出时间、日出方位等
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[思路导引]
丁
相同
相同
冬至
[我的答案] (1)______ (2)______
D
D
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小明旅游时看到了北回归线标志塔(下图),其后搜集到如下资料:黄赤交角在不断变化,现阶段每100年减小47″。据此完成1~2题。
1.现阶段黄赤交角的变化会导致每年( )
A.北回归线南移约14.5厘米
B.北回归线北移约14.5米
C.南回归线南移约14.5厘米
D.南回归线北移约14.5米
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题组突破
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第1题,由所学知识可知,回归线度数等于黄赤交角的度数。黄赤交角现阶段每100年减小47″,说明每100年回归线度数减少47″,即北回归线南移47″,南回归线北移47″。结合纬度1°对应的经线长约111千米,可算出47″对应的经线长约1 449米。即每100年北回归线南移约1 449米,南回归线北移约1 449米,平均每年移动约14.5米。
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2.回归线位置移动产生的影响是( )
A.地球上的地理坐标发生变化
B.地球极点的位置向赤道移动
C.温带昼夜长短年内变化幅度减小
D.各地最大正午太阳高度变小
C
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第2题,根据上题分析可知,黄赤交角变小导致回归线所处纬度减小,太阳直射点所能到达的最北和最南的纬度减小,晨昏线相对极点的偏离变小,温带昼夜长短年内变幅减小,C对。地球上的地理坐标与黄赤交角没有直接关系,A错;地理坐标不变,地球极点的位置也不会变化,B错;南、北回归线之间是太阳可直射的地区,该地区的最大正午太阳高度仍是90°,没有变小,D错。
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(2023·云南昆明检测)河南登封市观星台(113°E,34°N)是中国现存最早的古天文台建筑。观星台上有两间小屋,小屋之间有一“横梁”,台下有一“长堤”(下图)。每天正午,“横梁”的影子会投在“长堤”上,利用它可以授时和了解四季变化。据此完成3~4题。
3.除“横梁”高度外,“长堤”长度的设计还需考虑的因素是( )
①当地纬度 ②当地经度 ③海拔高度 ④黄赤交角
A.①②
B.①③
C.②③
D.①④
D
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第3题,根据材料,横梁影子每天正午都会投在长堤上,影子位置主要受当地正午太阳高度大小影响,根据正午太阳高度的计算公式可知,影子位置与当地纬度和太阳直射点纬度有关,而太阳直射点移动范围取决于黄赤交角大小,①④符合题意,故选D。
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4.若观测到一年中“横梁”影子在“长堤”上往返移动的范围有所扩大,则( )
A.回归线纬度变小
B.极圈纬度增大
C.河南冬至日昼长缩短
D.河南夏季气温降低
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第4题,一年中“横梁”影子在“长堤”上往返移动的范围有所扩大,说明当地最短影长变短、最长影长变长,进一步说明太阳直射点南北移动的范围扩大,说明黄赤交角变大;由于黄赤交角的度数等于回归线的度数,黄赤交角的度数还等于90°减去极圈度数,因此回归线纬度变大,极圈纬度变小,A、B错误;由于黄赤交角变大,北半球夏至日太阳直射点纬度增大,进一步导致河南夏至日正午太阳高度变大,夏季气温会增高,D错误;由于黄赤交角变大,导致冬至日晨昏圈与经线圈的夹角变大,同一纬线昼弧夜弧长度差异增大,将导致河南冬至日昼长变短,C正确。
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情境探索 学以致用
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内容索引
生活实践情境——航天发射
目前,我国主要有四大卫星发射基地(如图),其中酒泉卫星发射中心将继续承担返回式卫星、载人航天工程等发射任务,太原卫星发射中心仍主要承担太阳同步轨道卫星发射任务,西昌卫星发射中心将主要承担应急发射任务,并与文昌航天发射场之间形成一定互补关系。
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[设问探究]
(1)(区域认知、综合思维)说明建设卫星发射基地的区位条件。
提示:(1)①天:天气晴朗,有适合发射的气象条件。②地:纬度低,可获得较大的初速度;地形平坦开阔,利于观测;交通便利,便于大型设备的运输。③人:人烟稀少,安全性好。
(2)(综合思维)推测航天发射时总是向偏东方向发射的原因。
提示:(2)顺着地球自转方向,充分利用地球的自转线速度,节省发射燃料。
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课时作业 巩固提升
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下图为广东省某中学天文爱好小组用天文望远镜观测北极星附近星空的图片。据此完成1~3题。
1.观测者在进行观测时,望远镜镜头朝向为( )
A.北方
B.南方
C.东方
D.西方
A
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第1题,地球北极指向北极星,北极星在北方,故观测者在进行观测时,望远镜镜头朝向为北方,选A。
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2.小组成员经长时间观测发现,北极星周围各恒星绕北极星转动,这反映出( )
A.地球自转 B.地球公转
C.流星运动 D.恒星运动
A
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第2题,小组成员经长时间观测发现,北极星周围各恒星绕北极星转动,这反映出地球自转,是地球自转引起的视运动现象,A对。
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3.观测者于某日20时用天文望远镜对准北极星附近的某颗恒星,若保持望远镜的位置和方向不变,则第二日望远镜再次对准这颗恒星的时间是( )
A.20时3分56秒 B.20时56分4秒
C.19时3分56秒 D.19时56分4秒
D
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第3题,观测者于某日20时用天文望远镜对准北极星附近的某颗恒星,若保持望远镜的位置和方向不变,一个恒星日是23时56分4秒,则第二日望远镜再次对准这颗恒星的时间是19时56分4秒,D对。
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在野外,我们可以利用太阳—标杆进行定向。标杆与地面垂直放置,把一块石头放在标杆影子的顶点A处,45分钟后,标杆影子的顶点移到B处时再放一块石头(如下图)。据此完成4~5题。
4.太阳—标杆定向的原理是( )
A.一天中,太阳在天空中的运动方向是自西向东
B.一年中,太阳在天空中的运动方向是南北往返
C.一年中,地球的运动方向是自西向东
D.一天中,地球的运动方向是自西向东
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第4题,太阳—标杆定向的原理是通过影子的变化判定方向,一天中地球自西向东运动,太阳相对向西运动,故影子运动方向与太阳相对运动方向相反。
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5.∠AOB角度约为( )
A.8° B.11°
C.15° D.30°
B
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第5题,标杆影子的变化速度与太阳视运动速度相同,太阳视运动的速度与地球自转速度相同,依据地球自转角速度全球各地(极点除外)均为15°/h,结合题意标杆影子顶点由A处到B处时间为45分钟,可计算出∠AOB约为11°。
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读地球公转速度随月份变化图及地球公转轨道示意图,完成6~7题。
6.当地球公转速度为左图中N点时,地球位于右图中公转轨道的( )
A.甲点附近
B.乙点附近
C.丙点附近
D.丁点附近
C
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第6题,当地球公转速度为左图中N点时,即为公转速度最慢的时候,地球位于公转轨道的远日点附近,根据右图中四地的位置,可知在丙点附近离太阳最远。
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7.当地球在公转轨道上位于右图中甲点时( )
A.北京正值高温多雨季节
B.太阳黑子数达一年中最大值
C.地球自转角速度加快
D.地球公转速度较其他三地快
D
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第7题,当地球在公转轨道上位于右图中甲点时,即为近日点附近,为1月初,公转速度达到最快的时期,即地球公转速度较其他三地快;北京正值寒冷干燥的冬季;太阳黑子数的多少没有季节变化规律;地球自转角速度不随季节发生变化。
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(2023·广东东源中学期中)中国空间站在距离地表约400千米的接近北极方向的正圆轨道上运行,绕地球一圈约90分钟。空间站轨道平面与赤道平面的夹角约42°(如图所示)。据此完成8~9题。
8.在中国空间站上,航天员一天能看到日出的次数是( )
A.4次 B.8次
C.16次 D.24次
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第8题,中国空间站绕地球一圈约90分钟,即约1.5个小时,因此24小时内经历16次昼夜,能看到16次日出,故选C。
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9.下列城市中,中国空间站不能飞越其正上空的是( )
A.北京 B.上海
C.新加坡 D.莫斯科
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第9题,由材料可知,空间站轨道平面与赤道平面的夹角约42°,结合所学的太阳直射点回归运动规律与黄赤交角的关系,推知空间站运动轨迹在南北纬42°之间作回归运动,即空间站可飞越的区域在南北纬42°之间;由于地球自转周期约24小时,空间站绕地球一圈约90分钟,空间站绕地球运行的周期与地球自转周期不同,因此在长期运行过程中,空间站可飞越南北纬42°之间所有区域的正上空;北京的纬度约为40°N,上海的纬度约为31°N,新加坡的纬度约为1°N,莫斯科的纬度约为56°N,四个城市中只有莫斯科的纬度不在南北纬42°之间,因此空间站不能飞越莫斯科正上空,故选D。
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