自然地理 第1章 第5课时 地球的自转和公转-【高考零起点】2025年新高考地理总复习学用word（艺考）

第5课时　地球的自转和公转 一、地球自转和公转的比较　 类型 地球的自转 地球的公转 概念 地球围绕其自转轴的旋转运动 地球围绕太阳的旋转运动 绕转中心 地轴 太阳 地轴空间位置 北端始终指向北极星附近 北端始终指向北极星附近 方向 自西向东转动；从北极上空俯视，地球为逆时针方向转动；从南极上空俯视，地球为顺时针方向转动 自西向东转动；从北极上空俯视，地球为逆时针方向转动；从南极上空俯视，地球为顺时针方向转动 周期 恒星日(23小时56分4秒) 恒星年(365天6时9分10秒) 太阳日(24小时) 回归年(365天5时48分46秒) 速度 线速度 从赤道向两极递减(南北极为0) 近日点(1月初)最快 远日点(7月初)最慢 角速度 全球各地(除南北极外)都一样，为15°/h 二、地球自转产生的地理现象 1．产生昼夜交替现象，周期为24小时 昼夜的形成是因为地球是一个不发光不透明的球体，向阳面为昼，背阳面为夜。如果地球不自转只公转，也有昼夜更替现象，但周期为一年。 昼夜半球的分界线叫作晨昏线，它是以地心为圆心的大圆，把地球平分为昼、夜两个半球。顺着地球自转的方向，由黑夜进入白天的线为晨线，由白天进入黑夜的线为昏线。如上图：弧CAB为晨线，弧CDB为昏线。 (1)晨昏线的特点 ①是以地球的球心为圆心的大圆，它将地球平分为昼半球和夜半球。 ②晨昏线所在平面始终与太阳光线垂直。 ③晨昏线永远平分赤道。 ④晨昏线与地轴的夹角度数等于太阳直射点所在的纬度数，或晨昏线与赤道的夹角度数等于与晨昏线相切的纬线的纬度数(南极圈、北极圈度数的大小也由此而来)。 (2)如图1为太阳照射地球的切面图，地球球心为O，C、D为晨昏线上的点，EF为赤道，SN为地轴，A为直射点，A点的纬度为θ。因为太阳光线垂直于晨昏线，所以角COA和角NOF均为90°，则角CON与角AOF相等。 图1 (3)如图2，当太阳光线直射赤道时，晨昏线过极点N、S，当太阳光线直射北纬θ时，可看作光线逆时针旋转了θ，显然晨昏线也将逆时针旋转θ，得到图1，所以此时晨昏线与地轴的夹角为θ。 图2 2．产生地转偏向力 地转偏向力是由于地球自转而使物体水平运动方向发生偏转的力。 (1)地转偏向力只作用于水平运动的物体，是一种惯性力。在北半球，使物体向运动方向的右侧偏转，在南半球，使物体向运动方向的左侧偏转。(可采用谐音记法：北邮——北京邮电大学；柏油——运动在柏油路上进行) (2)地转偏向力随纬度的增高和物体水平运动速度的增加而增大；沿赤道运动的物体，不受地转偏向力的影响。 3．使地方时随经度的变化而变化 (1)时区和区时的概念 地球上各地因经度不同而出现的不同时刻，叫做地方时。经度每隔15°，地方时相差1小时；经度每隔1°，地方时相差4分钟；经度相同的地方，地方时相同。 国际上将全球划分为24个时区，每个时区跨越15个经度，分别为中时区(零时区)，东一区至东十二区，西一区至西十二区，其中中时区的经度跨度为7.5°W～7.5°E。东十二区和西十二区经度跨度均为7.5°，但它们属于同一时区。时区分布图如下： 某地所在的时区＝该地经度/15°(四舍五入，保留整数)，两个地区的时区差按经度差的规则算，时区数乘以15°，所得值为该时区中央经线的度数。各时区都以本时区中央经线的地方时作为本区的统一时间，叫作区时，我们所说的钟表时间，当地时间一般都是指区时。相邻两个时区之间的区时相差1小时，每往东边跨越1个时区(不跨越国际日界线)，时间增加1小时。 【注意】各国地方时和区时都是以0°经线的格林尼治时间为标准推定出来的，格林尼治(或伦敦)时间又称为国际标准时间。　 (2)区时的计算 先通过时区差把两地的时间差算出来，再按东加西减的方法进行计算。加减可通过在钟表盘上拨动指针的方式进行，指针顺时针转动，时间增加，逆时针转动，时间减少。 例1　2022年2月4日晚上8：00，第24届冬奥会开幕式在北京举行。北京时间为东八区区时，据此计算此时下列城市的当地时间。 ①莫斯科(东三区)　②巴西利亚(西三区)　③伦敦(中时区)　④惠林顿(东十二区) 【解析】①莫斯科在北京的西边，与北京相差五个时区，所以莫斯科时间应在北京时间的基础上减去5小时，将钟表指针在20：00处逆时针旋转5小时，所以莫斯科当地时间为2月4日15：00。 ②巴西利亚位于北京西边，与北京相差11个时区，所以巴西利亚的时间应在北京时间的基础上减去11小时，将钟表的指针在20：00处逆时针回拨11小时，则巴西利亚的当地时间为2月4日9：00。 ③伦敦所在的中时区在北京西边，与北京相差八个时区，所以伦敦时间应在北京时间的基础上减去8小时，将钟表指针在20：00处逆时针方向回拨8小时，则伦敦当地时间应为2月4日12：00。 ④惠林顿位于东十二区，在北京东边，相差4个时区，所以惠林顿时间应在北京时间的基础上加4小时，将钟表指针在20：00处顺时针旋转4小时，则惠林顿当地时间应为2月4日24：00或5日00：00。 (3)国际日界线的概念 国际上将180°经线规定为国际日界线，由西向东跨国际日界线一次，计时器的日期回拨一天，但时间还是按4分钟/°增加，反之，如果从东向西跨越一次日界线，则日期增加一天，时间按4分钟/°递减。 我们在计算两地经度差和判断地理方位的时候，用的是劣弧。但在计算时区差的时候既可以用优弧，也可以用劣弧，但最好不要跨国际日界线，以免带来一天的误差。 例2　美国纽约的时区为西五区，当纽约当地时间为12月25日9：00时，求位于东九区东京的时间。 【解析】从西五区自西向东到东九区，跨越14个时区，经度跨度大于180°，为优弧；从西五区自东向西到东九区，经度跨度小于180°，为劣弧。两地区时差既可按优弧来算，也可按劣弧来算。 按优弧来算，可认为东京在纽约东边，中间相差14个时区，东加西减，所以东京时间应在纽约时间的基础上加14个小时。将钟表的指针在9：00处顺时针旋转14小时，指针到达23：00，故东京的当地时间为12月25日23：00。 按劣弧来算，东京在纽约西边，中间相差10个时区，东京时间应在纽约时间的基础上减去10小时。将钟表的指针在9：00处逆时针旋转10小时，指针到达24日23：00。接下来还要加一天或者减一天，在这段劣弧上到底是从东九区跨越到西五区还是从西五区跨越到东九区呢？答案是以谁为基础加减就从谁那里出发，这里的23：00是从西五区9：00的基础上减10小时得到的，所以是从西五区跨越到东九区，要加一天的时间，最终结果为12月25日23：00，与用优弧算出来的结果相同。 同样，例1四小问也都可以用跨越日界线的优弧算出同样的结果。如第②问，将北京时间晚上8：00减一天再加13小时，仍然可得到2月4日9：00的结果。 但跨越日界线算时差容易出错，也更繁琐，所以我们一般算时差的时候都尽量不跨越日界线来进行。 例3　当东经115°的地方时为2024年1月23日9：30时，西经35°的地方时为多少？ 【解析】经度每跨越15°，时间相差1小时，相当于经度每跨越1°，时间相差4分钟。此处经度差为150°，则时间相差600分钟，即10小时。显然西经35°在东经115°的西边，所以地方时应在东经115°时间的基础上减去10小时。将钟表指针在9：30处逆时针旋转10小时，则所求地方时为2024年1月22日23：30。 三、地球公转产生的地理现象 1．黄赤交角 地球绕太阳公转的椭圆平面(黄道面)与地球赤道面之间存在一个23.5°的夹角，叫做黄赤交角。图示如下： 因为黄赤交角的存在，使得地球相对于太阳，在我们看来是斜着“身子”绕其旋转的，“身子”(或地轴)的倾斜角是23.5°(相对于图中竖直方向)。黄赤交角的存在使得地球在绕太阳运动的过程中直射点不一直停留在赤道上，而是在赤道南北两侧来回移动，于是产生南、北回归线，进而导致四季、五带、昼夜长短的产生。地球自转和公转的图示如下： 2．南北回归线的产生 如上图，太阳能够直射到地球上的最南、最北的界线分别叫做南、北回归线。它们的纬度均为23.5°，与黄赤交角的大小相等。 3．近日点和远日点 地球绕太阳公转的轨道是个椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。如下图所示： A点为远日点，B点为近日点，它们分别是椭圆长轴的两个端点。 4．四季的变化 节气 时间 太阳直射 点位置 四季时间 划分 春分 3月21日前后 赤道 3、4、5月 夏至 6月22日前后 北回归线 6、7、8月 秋分 9月23日前后 赤道 9、10、11月 冬至 12月22日前后 南回归线 12、1、2月 【注意】(1)本表对季节的划分是针对北半球而言，南半球季节与北半球相反。 (2)此处四季的时间划分是针对北半球其他国家而言，这种划分与我国不一致，每个季节开始的时间一般比我国迟一个半月。我国是以立春、立夏、立秋、立冬作为季节的开始，春分、夏至、秋分、冬至是季节的中分点。而其他国家则将春分、夏至、秋分、冬至的时间点作为季节的开始。 (3)这种差异在我国举办的国际盛会上曾有过体现，如2008年8月7日我国立秋，第二天为第29届国际夏季奥运会开幕之日。根据我国历法，这次运动会应称为秋季运动会，但对于北半球其他国家(如欧美国家)来说，夏天是从6月22日前后开始的，8月8日正值夏季，所以仍叫夏季奥运会。 (4)根据一年中地球绕太阳运行到轨道中的不同位置，我国进一步将四季分成二十四个节气：立春、雨水、惊蛰、春分、清明、谷雨、立夏、小满、芒种、夏至、小暑、大暑、立秋、处暑、白露、秋分、寒露、霜降、立冬、小雪、大雪、冬至、小寒、大寒。 二十四节气是我国独有的说法，国外没有二十四节气的说法。　 5．昼夜长短的变化 一个地方的昼夜长短，与它所在纬线昼弧和夜弧的长度有关。地球自转一周，如果所经历的昼弧长于夜弧，则昼长夜短；反之，则昼短夜长。 时间 变化特点 节气 北半球 夏半年 太阳直射点位于北半球，北半球各地昼长夜短，纬度越高，昼越长，夜越短。南半球相反 夏至，北半球各地的昼长达到一年中的最大值，北极圈及其以北地区出现极昼现象。南半球相反 北半球 冬半年 太阳直射点位于南半球，北半球各地昼短夜长，纬度越高，昼越短，夜越长。南半球相反 冬至，北半球各地的昼长达到一年中的最小值，北极圈及其以北地区出现极夜现象。南半球相反 春分日、 秋分日 全球各地昼夜平分 6．正午太阳高度 (1)太阳光线与地平面之间的夹角叫做太阳高度角(实为我们抬头看太阳的仰角)，简称太阳高度。太阳高度角是线面角，范围为0～90°。一天中，太阳高度最大值出现在正午(不一定为90°)，称为正午太阳高度。 (2)正午太阳高度从太阳直射点所在的纬度向南北两侧递减，以直射20°S为例，图示如下： (3)晨昏线上的太阳高度均为0 (4)正午太阳高度的计算 ①当太阳高度不是90°时，太阳高度的正切＝物长/影长。 ②如果太阳直射点所在的纬度为α，某地的纬度为β，则该地的正午太阳高度H＝90°－。 当α与β同位于南半球或北半球时，用“－”；当一个位于南半球一个位于北半球时，用“＋”。 (5)正午太阳高度的应用 ①确定地方时 当某地太阳高度达到一天中的最大值时，此时日影最短，当地的地方时为12时。 ②确定房屋的朝向 确定房屋的朝向与正午太阳所在的位置有关。为了获得较充足的太阳光照，在北回归线以北地区，正午太阳位于南方，因此房屋坐北朝南；在南回归线以南地区，正午太阳位于北方，因此房屋坐南朝北。 ③确定楼间距 为保证楼栋之间有良好的采光性，楼与楼之间应当保持适当距离。我国楼宇一般坐北朝南，设南楼高度为h，该地冬至日正午太阳高度为H，则最小楼间距L＝h/tanH。图解如下： ④调整太阳能热水器的角度 为了更好地利用太阳能，应不断调整太阳能热水器与楼顶平面之间的倾角α，使太阳光与受热板成直角。其倾角和正午太阳高度角(H)的关系为α＋H＝90° 7．五带的划分 依据正午太阳高度和昼夜长短随纬度的变化，将地球表面划为五个温度带。有太阳光线直射的地区(23.5°N～23.5°S)为热带；有极昼和极夜现象的地区(66.5°N以北，即66.5°N～90°N；66.5°S以南，即66.5°S～90°S)为寒带，位于南半球的寒带地区叫南寒带，位于北半球的寒带地区叫北寒带；既没有太阳光线直射，也没有极昼和极夜现象的季节变化明显的地区(23.5°S～66.5°S；23.5°N～66.5°N)为温带，位于北半球的温带地区叫北温带，位于南半球的温带地区叫南温带。 某年7月1日12时30分52秒，广州市花地大道时间园里的九根铁柱瞬间失去黑影，出现“立杆无影”的奇观，引得现场的数百名广州市民啧啧称奇。据此完成1～2 题。 1．此景象发生时(　A　) A．地球公转到远日点附近 B．地球公转到近日点附近 C．此时公转速度由慢变快 D．此时公转速度达到最快 2．此景象在一年内会出现两次，另一次可能发生在(　B　) A．4月18日前后 B．6月11日前后 C．8月11日前后 D．10月6日前后 读地球公转速度随月份变化图和二分二至图，完成3～5题。 3．图中丁所代表的节气名称是(　B　) A．春分 B．秋分 C．冬至 D．夏至 4．当地球公转速度为左图中的N点时，地球接近右图公转轨道中的(　C　) A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 5．下列有关昼夜长短、太阳直射点和地球公转速度的叙述，正确的是(　D　) A．地球公转到乙、丙之间，蚌埠市昼渐短、夜渐长 B．地球公转到丙、丁之间，太阳直射点向北移动 C．地球公转到丁、甲之间，地球公转速度先快后慢 D．地球公转到甲、乙之间，太阳直射点在南半球 读黄赤交角示意图，完成6～7题。 6．图中数码表示黄赤交角的是(　A　) A．① B．② C．③ D．④ 7．当太阳从③处直射地球时，北半球的节气为(　D　) A．春分 B．夏至 C．秋分 D．冬至 读下图，完成8～9题。 8．图中各点，与B点的地方时不相同的有(　B　) A．4个 B．3个 C．2个 D．1个 9．随着地球自转，图中C点转至D点需要(　D　) A．24小时 B．23小时 C．2小时 D．1小时 读甲、乙两图，完成10～11题。 10．当地球公转由D向A运动的过程中，我国可能出现的文化现象是(　A　) A．插茱萸，登高望远 B．荡秋千，踏青插柳 C．放鞭炮，守岁迎春 D．望双星，鹊桥相会 11．从3月21日到6月22日前后(　B　) A．地球运行在图甲公转轨道上的③段上 B．太阳直射点移动在图乙的a段上 C．北极圈上出现极昼现象 D．地球公转速度逐渐变快 (2022湖北卷)风云三号E星是全球第一颗在晨昏轨道运行的太阳同步气象卫星，与在轨的风云三号C星、D星形成“晨昏、上午、下午”三星组网格局，可实现全球观测资料的100%覆盖。E星装载最先进的微光成像仪，可大幅提高弱光条件下的监测精度。下图示意晨昏轨道、上午轨道和下午轨道。据此完成12～14题。 12．与上午轨道卫星和下午轨道卫星相比，晨昏轨道卫星(　B　) A．两侧温度差异小 B．对地观测时，当地的太阳高度小 C．太阳能补充不足 D．对地观测时，成像仪太阳光入射少 13．E星的运行轨道相对于地轴(　C　) A．年变化幅度为23.5° B．日变化幅度为180° C．年变化幅度为47° D．日变化幅度为360° 14．2021年7月某日，当E星观测到巴西圣保罗(23°S,47°W)的万家灯火时，下列现象可信的是(　C　) A．墨西哥圣地亚哥(23°N,110°W)此时地表温度最低 B．冰岛雷克雅未克(64°N,22°W)附近海域晨雾弥漫 C．夏威夷火奴鲁鲁(21°N,158°W)烈日当空 D．中国北极黄河站(79°N,12°E)极光绚烂 (2022广东卷)2021年10月16日，神舟十三号载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射，将我国3名航天员顺利送入距离地表约400千米的中国空间站。2022年4月16日，航天员安全返回地球。据此完成15～16题。 15．符合航天员驻留期间空间站绕太阳运动角速度大小变化的是(　A　) 　　 A　　　　　　B 　 C　　　　　　D 16．驻留期间，酒泉卫星发射中心发射塔与广州市区广州塔两地每天正午太阳高度的差值(　D　) A．先变大后变小 B.先变小后变大 C．持续不断变大 D.始终保持不变 (2022江苏卷)国际空间站距地面约420千米，每90分钟环绕地球一周。空间站反射阳光，在一定条件下，人们用肉眼可以看到明亮的光点划过天空。下图为国际空间站某时段轨迹和某时刻位置示意图，图中的阴影表示黑夜。据此完成17～19题。 17．空间站到达北京上空约需(　C　) A．15分钟 B．30分钟 C．45分钟 D．60分钟 18．空间站到达北京上空时，北京时间大致是(　C　) A．9：40 B．10：10 C．10：40 D．11：10 19．空间站从图示位置飞行1小时。在这期间，能看到空间站的地点是(　C　) A．圣地亚哥 B．卡马匡 C．马纳卡拉 D．上海 (2023海南卷)对日影和太阳高度变化的观测可以判断地理位置、地方时等要素。图1为甲地某日日出至日落期间标杆的日影变化示意图，当日影朝正北方向时，标杆长度与其日影长度相等。图2为乙地同一日正午时刻的太阳高度示意图。图中时间均为北京时间。据此完成20～21题。 20. 观测当日(　D　) A. 甲地昼长夜短 B. 乙地昼短夜长 C. 甲地昼长大于乙地 D. 甲乙两地昼夜等长 21. 甲地位于乙地(　A　) A. 东南 B． 西南 C. 东北 D． 西北 22．洛阳(35°N,112°E)9月23日，为使热水器有最好的效果，调节支架使热水器吸热面与地面的夹角为(　B　) A．23.5° B．35° C．66.5° D．55° 23．在30°N附近的日光城拉萨安装太阳能热水器，为了充分利用太阳能，尽可能使一年内正午太阳光线与集热板保持垂直，集热板与地面夹角的调整幅度约为(　C　) A．23.5° B．30° C．47° D．60° 学科网（北京）股份有限公司 $$