内容正文:
第二章 宇宙中的地球
地球的自转和公转
方向 自西向东:从北极上空看呈 逆 时针,从南极上空看呈 顺 时针
周期 恒星日:23时56分4秒;(真正周期)
太阳日:24小时,是昼夜更替周期
速
度 角
速度 除 极点 为0外,任何地点的自转角速度约为 15°/h。
线
速度 由 低纬 向 高纬 递减;赤道最大,极点为0; 60°纬线上的线速度约为赤道的一半。
纬度相同的两点,自转的速度相同(海拔相同的情况下)
N
S
一、地球的自转的基本特征
地球自转方向
【情境应用】中国航天之旅
天宫、嫦娥、玉兔、鹊桥、祝融、羲和……十年来,中国航天用硬核实力对古老的故事传说进行了全新诠释与精彩演绎,将古人对灿烂星河的憧憬与后人对浩瀚宇宙的探索牵连,将现代科技与传统文化完美融合,一步步让“神话”走进现实。 十年来,中国航天硕果累累。……中国航天正持续向世界先进水平靠近。
目前,我国拥有五大航天发射场,下图为中国航天发射场分布图。
东方航天港
Q:请分析火箭朝东进行发射的原因。
火箭发射向东发射,是由于地球自转的方向为自西向东,火箭发射的方向与地球自转方向相同时,火箭的相对速度大,可以增加火箭的有效负载,节约燃料。
地球自转:自西向东
地球自转:发射方向向东
同向
相对速度快
节约燃料
我国航天发射场分布图
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1、航天发射基地选址的条件
气象条件:晴天多,阴雨天少,风速小,湿度低,有利于发射和跟踪
纬度因素:纬度低,自转线速度大,可以节省燃料和成本
地形因素:地形平坦开阔,有利于跟踪观测
2023年5月30日9时31分,搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭在酒泉点火发射
海陆位置:大陆内部的气象条件好,隐蔽性强,人烟稀少,安全性强;海上人类活动少,安全性强
交通条件:内外交通便利,有利于大宗物资运输
安全因素:出于国防安全考虑,有的建在山区、沙漠地区等地广人稀处
拓展
我国四大航天基地
我国四大航天基地区位条件:
基地 有利于发射的条件
酒泉
卫星发射中心 ①温带大陆性气候,晴天多,大气透明度好;
②深入沙漠腹地,安全性好;
③地势平坦
文昌
卫星发射中心 ①从纬度看,地球自转线速度最大,可增加有效荷载;
②从交通条件看,濒临南海,有利于运输大型设备;
③从安全性看,火箭残骸落入大海,造成危害概率低
太原
卫星发射中心 ①海拔高;
②受高山阻隔,海风影响小,气候干燥,晴天多
西昌
卫星发射中心 ①海拔高,纬度低;
②地处大凉山腹地,地形隐蔽;
③降水少,晴天多;
④水源充足
2、发射时间、方向
发射时间:一般选择在晴朗无云的夜晚,主要是便于定位和跟踪观测;
我国发射时间:主要选择在北半球冬季,便于航天测控网对飞船监控、管理、回收。我国有多艘“远望号”监测船在南半球纬度较高的海域,中纬西风带冬季风大浪急,选择北半球冬季是为了避开南半球恶劣的海况
发射窗口:指允许运载火箭发射的时间范围。
范围大小也叫做发射窗口的宽度
发射方向:
一般与地球运动方向一致,向东发射可充分利用自转线速度的作用,节约能源
3.航天器回收基地的建设区位条件
图示 神舟十二号载人飞船返回舱成功着陆
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二、地球公转的特征
读地球公转示意图,探究以下问题:
Q1:画出地球自转、公转的方向,并说出公转的轨道特征;
Q2:指出图中ABCD各点对应的节气;
Q3:由“劳动节”到“国庆节”公转速度如何变化?
侧视:自西向东;俯视:北逆南顺
近似正圆的椭圆轨道,太阳位于椭圆的一个焦点上
先变慢,7月初达到最慢,再变快
夏至
秋分
冬至
春分
运动
特征 自转 公转
绕转中心 地轴 太阳
方向 自
西
向
东 北极上空:逆时针 自西向东 北极上空:逆时针
南极上空:顺时针 南极上空:顺时针
南极上空:顺时针
周期 恒星日、太阳日 恒星年、回归年
速
度 角速度 极点为0,其余各地为15°/h 近日点(1月初)最快、
远日点(7月初)最慢
线速度 由赤道向两极递减,极点为0
【总结】地球自转和公转的一般规律
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’
北极星
地球公转轨道面
(黄道平面)
赤道平面
北极
南极
地轴
66°34′
23°26′
黄赤交角=回归线的度数
极圈的度数=90 °- 黄赤交角
三、黄赤交角及其影响
有同学已经发现,黄赤交角的度数怎么跟回归线的度数是一样的呢?正确的说法是,因为黄赤交角为23°26′,所以南、北回归线的度数才是23°26′.
地球自转的同时也在围绕太阳公转。
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读图,说出昼夜长短的变化规律
北回归线
南回归线
赤道
春分
夏至
秋分
冬至
冬至
地球自转和公转产生黄赤交角,导致太阳直射点
在回归线之间运动,进而导致昼夜长短发生变化
N
23°26′S
23°26′N
66°34′N
66°34′S
地球的公转—太阳直射点回归运动
春分:3月21日前后阳光直射点在赤道
夏至:6月22日前后
阳光直射点在北回归线
秋分:9月23日前后
阳光直射点在赤道
冬至:12月22日前后
阳光直射点在南回归线
讲解:黄赤交角的存在,使得太阳直射点存在回归运动
1、北半球夏至日(6月22日前后),太阳直射北纬23° 26
2、春分日(3月21日前后),太阳直射点逐渐北返,太阳直射赤道秋分日(9月23日前后),太阳直射点逐渐南移,太阳直射赤道
3、北半球冬至日(12月22日前后),太阳直射南纬23° 26’
4、太阳直射点在南、北纬23° 26'之间的往返运动,称为太阳直射点的回归运动
北纬23°26‘称为北回归线,南纬23°26’称为南回归线;太阳直射点回归运动的周期就是一个回归年
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典型例题
受新冠肺炎疫情的影响,原定于2020年7月24日开幕的第32届夏季奥林匹克运动会(东京奥运会)推迟到2021年7月23日至8月8日举行。下图示意地球公转的二分二至日轨道位置。读图,完成1~2题。
1.本届奥运会期间,地球在公转轨道上的位置最可能位于( )
A.①→② B.②→③
C.③→④ D.④→①
2.开幕式这一天,太阳直射点所在半球、移动方向和地球公转速度的描述正确的是( )
A.北半球 北移 渐快
B.南半球 北移 渐慢
C.北半球 南移 渐快
D.南半球 南移 渐慢
春分
夏至
秋分
冬至
B
C
7月24日
太阳直射北半球并向南运动
7月初公转速度最慢
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