内容正文:
第一节 地球的自转和公转
课程标准
结合实例,说明地球运动的基本特征。
素养目标
1.结合实地观测、示意图及相关视频、动画,总结地球自转和公转的基本特征(地理实践力)。
2.运用示意图,说明黄赤交角存在的意义(综合思维)。
任务一 地球的自转
1.地球的自转
(1)概念:地球绕其自转轴的旋转运动。
(2)地轴:地球的自转轴叫作地轴;地轴的北端始终指向北极星附近。
2.地球自转特点
(1)方向:自西向东。若从北极上空看,自转方向呈逆时针;若从南极上空看,自转方向呈顺时针,即“北逆南顺”。
(2)周期
名称
时间长度
参照物
意义
恒星日
23时56分4秒
距地球遥远的同一恒星
地球自转的真正周期
太阳日
24时
太阳
昼夜交替的周期
(3)速度
①角速度:除南北两极点外,地球上任何地点的角速度都相等,约为15°/h。
②线速度:因纬度不同而异,赤道最大,为1 670 km/h;两极点最小,为0。
【方法技巧】
地球自转方向的判断方法
1.根据南、北极判断:从北极上空俯视地球为逆时针旋转,从南极上空俯视地球为顺时针旋转。(如下图,箭头代表地球自转方向)
2.根据经、纬度判断:地球自西向东自转,东经度增大的方向与自转方向一致,而西经度增大的方向与自转方向相反。(如下图)
【认知深化】
1.只有在北半球才能观测到北极星,南半球观测不到。北半球的纬度越高,北极星相对地平线的高度越高。北极星的仰角等于观测地的地理纬度。
2.地球同步卫星运行的角速度与地面对应点的自转角速度相同,均为15°/h;其线速度大于地面对应点的线速度,因为地球同步卫星的轨道半径大于地球半径。
学生用书第2页
3.影响地球自转线速度的因素
因素
影响
关系
纬度
(同一海拔)
纬度相同,线速度相同;纬度越低,线速度越大
负相关
海拔
(同一纬度)
海拔越高,线速度越大
正相关
(2024·陕西咸阳期中)读地球自转示意图(箭头代表地球自转方向),完成1~2 题。
1.四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.图中①②③④四地,线速度最大的是( )
A.①地 B.②地
C.③地 D.④地
答案:1.A 2.A
解析:第1题,侧视图中地球自转方向应为自西向东,A正确,B错误;俯视图中地球自转方向应为“北逆南顺”,C、D错误。故选A。第2题,①地位于赤道附近,纬度最低,线速度最大,故选A。
(2024·河南南阳月考)地球同步卫星即地球同步轨道卫星,是运行在地球同步轨道上的人造卫星。卫星距离地球约为36 000 km,运行方向与地球自转方向相同,运行轨道为位于地球赤道平面上的圆形轨道,运行周期与地球自转一周的时间相等。在地球同步轨道上布设3颗通信卫星,即可实现除两极外的全球通信。下图为我国地球同步通信卫星——中继卫星系统天链二号01~03三颗卫星绕地球运行示意图,Q点在赤道上。据此完成3~4题。
3.天链二号卫星绕地球运行一周的时间可能是( )
A.24小时 B.23时56分4秒
C.365日5时48分46秒 D.365日6时9分10秒
4.天链二号卫星比地球Q点上物体的自转( )
A.角速度小 B.角速度大
C.线速度大 D.线速度小
答案:3.B 4.C
解析:第3题,根据材料和所学知识可知,地球同步卫星绕地球运行周期与地球自转一周的时间相等,而地球真正的自转周期为一个恒星日,即23时56分4秒,故选B。第4题,地球同步卫星运行轨道为位于地球赤道平面上的圆形轨道,运行周期与地球自转一周所用的时间相等,故二者的角速度一样大。因地球同步卫星距地轴远,二者运行一周所用的时间一样,故地球同步卫星比地球Q点上物体的自转线速度大,故选C。
任务二 地球的公转
1.地球公转特点
(1)概念:地球绕太阳的运动。
(2)方向:自西向东。
(3)周期
名称
时间长度
参照物
意义
恒星年
365日6时9分10秒
其他恒星
地球公转的真正周期
回归年
365日5时48分46秒
太阳
太阳直射点回归运动的周期
(4)轨道:近似正圆的椭圆轨道。
(5)速度
公转位置
时间
速度
近日点
1月初
较快
远日点
7月初
较慢
2.黄赤交角及其影响
(1)黄赤交角
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的夹角,目前是23°26′。
(2)二分二至日地球的位置
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春分日时地球在图中的d位置,夏至日时地球在图中的a位置,秋分日时地球在图中的b位置,冬至日时地球在图中的c位置。
(3)黄赤交角的影响——太阳直射点的回归运动
二分二至日太阳直射点的位置:夏至日太阳直射23°26′N(北回归线),冬至日太阳直射23°26′S(南回归线),春、秋分日太阳直射赤道。
【方法技巧】
1.在公转轨道图上判断二分二至日的方法
在高中阶段对公转轨道图进行了一定的简化,基本上左右两端被固定为夏至日和冬至日;上下两端被固定为春分日和秋分日。面对试题,判读要点是分辨左端是夏至日还是冬至日,上端是春分日还是秋分日。
第一步:先确定出地球公转方向,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:在图中过地球球心作地轴的垂线,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:结合二至日的位置和公转方向,确定D为春分日,B为秋分日。
2.太阳直射点南北移动的规律
节气
日期
太阳直射点位置及移动方向
春分日
3月21日前后
直射赤道,直射点向北移动
夏至日
6月22日前后
直射北回归线,开始向南移动
秋分日
9月23日前后
直射赤道,直射点向南移动
冬至日
12月22日前后
直射南回归线,开始向北移动
春分日夏至日秋分日冬至日次年春分日
【认知深化】
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.黄赤交角的意义
黄赤交角的大小决定了太阳直射点移动的纬度范围;决定了太阳直射点移动的最北界和最南界,即南北回归线;决定了南北回归线、南北极圈的度数。具体如下:
(1)黄赤交角度数=回归线的度数。
(2)黄赤交角度数+极圈度数=90°。
(3)黄赤交角度数=晨昏线与地轴的最大夹角。
3.黄赤交角变化产生的影响
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材料一 2023年10月26日11时14分,长征二号F遥十七运载火箭在中国酒泉卫星发射中心点火升空,将载有3名航天员的神舟十七号载人飞船精准送入预定轨道,发射任务取得圆满成功。中国空间站应用与发展阶段2023年度发射任务完美收官。
材料二 下图为地球公转轨道示意图(从北极上空俯视),图中①、②、③、④四处为二分二至日。
问题1.(综合思维)说明神舟十七号发射时地球公转速度的特点。
提示:10月26日,地球公转朝向近日点方向,速度较快且正在变快。
问题2.(综合思维、地理实践力)在公转轨道图上用箭头标出地球公转方向,并说明神舟十七号发射时地球在公转轨道正向图中①、②、③、④哪个位置靠近。
提示:画图略(逆时针方向)。正向①位置靠近。
读二分二至日时地球的位置图,完成1~2题。
1.关于地球公转的叙述,正确的是( )
A.围绕太阳自东向西运动
B.地球公转到C点时公转速度最慢
C.太阳位于地球公转轨道的一个焦点上
D.地球公转的真正周期是365日5时48分46秒
2.从清明节到六一儿童节期间,地球公转的速度变化是( )
A.持续变快 B.逐渐变慢
C.先变慢再变快 D.先变快再变慢
答案:1.C 2.B
解析:第1题,地球的公转轨道是类似正圆的椭圆,太阳位于椭圆轨道的一个焦点上,C正确;地球公转方向与自转方向相同,均为自西向东,A错误;地球公转到C点时,太阳直射南回归线,应为冬至日,此时地球离太阳较近,公转速度较快,B错误;地球公转的真正周期为一个恒星年,即365日6时9分10秒,而365日5时48分46秒是一个回归年,D错误。故选C。第2题,由于太阳位于地球公转轨道的一个焦点上,所以地球有时离太阳近,有时离太阳远,地球离太阳最近时(即近日点)为1月初,公转速度最快,远日点为7月初,公转速度最慢。从清明节到六一儿童节期间,其公转位置向远日点移动,公转速度逐渐变慢,B正确,A、C、D错误。故选B。
(2024·浙江杭州联考)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。“黄道十二宫”是一种太阳历,以春分点为起点,太阳在黄道上视运动每运转30°为一宫,共划分为十二宫。下图为太阳在黄道上的视运行轨迹示意图。据此完成3~4题。
3.6月初,太阳在黄道上的位置是( )
A.甲 B.乙
C.丙 D.丁
4.下列选项中公转速度较快,且直射点向北移动的宫为( )
A.白羊宫(3月21日~4月20日)
B.巨蟹宫(6月22日~7月22日)
C.天秤宫(9月24日~10月23日)
D.摩羯宫(12月22日~1月20日)
答案:3.D 4.D
解析:第3题,6月初,地球公转运行到夏至日附近,在夏至日之前,读图可知,此时太阳在黄道上的位置是丁,故选D。第4题,地球在近日点(1月初)附近公转速度最快,且冬至日(12月22日)之后太阳直射点向北移动,因此从时间上看,摩羯宫(12月22日~1月20日)最接近近日点,且直射点向北移动,故选D。
课时测评1 地球的自转和公转
(时间:45分钟 满分:100分)
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
(1—10小题,每小题5分,共50分)
(2023·安徽六安期中)读图,完成1~2题。
1.图中甲、乙、丙、丁四点中,与诗句“坐地日行八万里,巡天遥看一千河”最吻合的地点是( )
A.甲 B.乙
C.丙 D.丁
2.图中四地的自转线速度( )
A.甲>乙>丙>丁 B.乙>丙>甲>丁
C.丙>乙>丁>甲 D.丁>丙>乙>甲
答案:1.A 2.A
解析:第1题,赤道的周长约四万千米,也就是八万里,在赤道上,地球自转一周即可“坐地日行八万里”,乙、丙、丁三点所处纬度较高,纬线长度均小于四万千米,故选A。第2题,地球自转的线速度自赤道向两极逐渐递减。读图可知,甲位于赤道,乙位于北回归线,丙位于40°N,丁位于北极圈,因此图中四地的自转线速度甲>乙>丙>丁,故选A。
(2024·广东阳江月考)下图为地球赤道平面与公转轨道面示意图。读图,完成3~4题。
3.图中表示黄赤交角的是( )
A.① B.②
C.③ D.④
4.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:3.A 4.B
解析:第3题,黄赤交角是地球自转轨道平面(赤道平面)和地球公转轨道平面(黄道平面)的夹角,从图中可以看出①表示黄赤交角,故选A。第4题,结合图示可知,此时太阳直射北回归线,应为北半球的夏至日,故选B。
(2023·河北保定期中)读地球公转轨道示意图,完成5~6题。
5.当地球运行至图中b点时,北半球的节气为( )
A.春分 B.夏至
C.秋分 D.冬至
6.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
答案:5.B 6.A
解析:第5题,在地球公转轨道上,近日点是1月初,远日点是7月初。b点向东接近远日点,节气应为北半球夏至,故选B。第6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,地球自转的线速度和角速度与其所处公转轨道的位置无关,故选A。
(2024·山东潍坊月考)读太阳直射点回归运动轨迹图,完成7~8题。
7.自2023年元旦至我国国庆节期间,太阳直射点的移动方向是( )
A.一直向北 B.一直向南
C.先向北后向南 D.先向南后向北
8.在我国国庆长假期间,太阳直射点的位置处于图中的( )
A.a→b之间 B.b→c之间
C.c→d之间 D.d→e之间
答案:7.C 8.C
解析:第7题,元旦为1月1日,我国国庆节为10月1日。由图可知,自元旦到我国国庆节期间,太阳直射点先向北移后向南移,故选C。第8题,我国国庆长假为10月1日至10月7日左右,太阳直射点位于南半球且向南移动,处于图中c→d之间,故选C。
(2024·江苏常州期中)“二十四节气”是我国先民通过观察太阳周年运动而形成的时间知识体系。我国古人将太阳周年运动轨迹划分为24等份(如下图所示),视太阳从春分点出发,在黄道上每前进15°为一个节气。据此完成9~10题。
9.下列关于太阳周年运动轨迹的说法,正确的是( )
A.它是地球自转运动的反映
B.它是地球公转运动的反映
C.它是太阳真实的运动轨道
D.它是太阳每日的运动轨迹
10.下列相邻的节气间,地球公转速度最慢的是( )
A.春分到清明 B.夏至到小暑
C.秋分到寒露 D.冬至到小寒
答案:9.B 10.B
解析:第9题,太阳周年运动轨迹是模拟的太阳运动轨道,是太阳一年内的运行轨迹,是地球公转运动的反映,故选B。第10题,地球在远日点(7月初)时公转速度最慢,选项中夏至到小暑最接近远日点,故选B。
(11—14小题,每小题5分,共20分)
(2024·湖南益阳联考)下图是地球自转线速度等值线示意图,R、T在同一纬线上。据此完成11~12题。
11.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
12.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:11.A 12.D
解析:第11题,由于线速度由赤道向南北两极递减,可知该区域位于南半球。由赤道上的线速度约为1 670千米/时、30°纬线上的线速度约为1 447千米/时、60°纬线上的线速度约为837千米/时可知,该区域纬度应位于0°~30°之间,即位于低纬度,故选A。第12题,R地线速度小于1 480千米/时,比同纬度的T地小,故该地自转半径偏小,地势较低,最有可能是洼地或盆地,故选D。
(2024·河南安阳月考)下图表示局部地球公转轨道,甲、乙表示地球在公转轨道上的不同位置,阴影部分为黑夜。据此完成13~14题。
13.当地球公转到甲位置时( )
A.太阳直射赤道,且之后向南移动
B.太阳直射赤道,且之后向北移动
C.太阳直射北回归线,且之后向南移动
D.太阳直射南回归线,且之后向北移动
14.地球由甲位置公转到乙位置过程中,地球公转速度( )
A.始终变快 B.始终变慢
C.先变快,后变慢 D.先变慢,后变快
答案:13.A 14.A
解析:第13题,据图可知,地球公转到乙位置时北极圈内出现极夜现象,为冬至日,结合地球公转方向可知甲位置为秋分日,该日太阳直射赤道,且之后直射点向南移动,故选A。第14题,甲为秋分日,在9月23日前后,乙为冬至日,在12月22日前后,近日点为1月初,因此地球由甲位置到乙位置过程中,离近日点越来越近,地球公转速度始终变快,故选A。
15.(12分)(2023·湖北十堰期中)读地球自转示意图,完成下列要求。
(1)在上图外侧弧线上添画箭头,表示地球自转的方向。(2分)
(2)图中A、B、C、D四点,线速度最大的为____,角速度相同的是____________。(4分)
(3)下列四幅图中,能正确表示地球自转方向的是( )(2分)
(4)地球自转一周所需要的时间为____________,即一个____________。 (4分)
答案:(1)画图略(逆时针方向)。
(2)A A、B、C、D
(3)A
(4)23时56分4秒 恒星日
16.(18分)(2024·广东中山联考)读太阳直射点移动示意图,完成下列要求。
(1)直射点移动路线上B、C、D三处的节气名称和所在的纬线名称分别是:B____________;C____________;D________________。(6分)
(2)写出∠α的度数和表示的含义以及存在的结果。(6分)
(3)直射点在C处的运动方向为向________(填“南”或“北”),D处过后的运动方向为向________(填“南”或“北”)。(4分)
(4)当黄赤交角变大时,α的度数会________(填“变大”或“变小”),温带的范围会________(填“变大”或“变小”)。(2分)
答案:(1)夏至,北回归线 秋分,赤道 冬至,南回归线
(2)度数:23°26′。含义:表示黄赤交角。结果:造成太阳直射点在南北回归线之间做往返运动。
(3)南 北
(4)变大 变小
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