内容正文:
第5讲 地球的自转和公转
课标要求
依标看考
依考定教
结合实例,说明地球运动的地理意义。
(2023·江苏卷)运用某时刻中国空间站在轨位置上方俯视示意图(如图),说明公转周期不同对“四星伴月”天文现象的影响。
①结合实例,说明地球的自转运动特征。
②结合具体地理现象,说明公转运动特征及黄赤交角的影响。
———[必考知识·拓教材]———
利用北极星的高度角判断地理纬度
从某地观察到的北极星的高度是多少度,则该地的纬度为北纬多少度,如下图∠1=∠3(南半球看不到北极星)。
———[情境命题·挖教材]———
阅读选择性必修1教材P4“探索:怎么证明地球的自转和公转?”,挖掘教材情境,完成下面问题。
1851年,法国物理学家傅科在巴黎先贤祠成功地进行了一次著名的摆动实验(如图1),“傅科摆”由此得名。图2中甲、乙是假设在北极进行的傅科摆实验示意图,甲为初始时,摆锤沿0°~180°摆动。
1.图中甲和乙经过的时间间隔是________。
A.3小时 B.6小时
C.9小时 D.12小时
2.图中M经线的经度是__________。
3.图中傅科摆的摆动平面的偏转角速度是_____________。
答案:1.B 2.90°W 3.15°/小时
———[真题探源·扣教材]———
(经典真题·江苏卷)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。据此完成下题。
6月初,太阳在黄道上的位置是( )
A.甲 B.乙
C.丙 D.丁
D 解析:6月初太阳位于春分日与夏至日之间,且接近夏至日,即图2中春分点与夏至点之间的丁位置,故选D。
(1)探源教材:选择性必修1教材P8 太阳直射点的回归运动示意图
(2)教考连线
【教】运用教材“图1-1-7 太阳直射点的回归运动示意”⇨【考】运用图示分析太阳直射点的回归运动。
一、地球的自转
1.方向
(1)请在上图中标注地球自转的方向。
答案:
(2)图中地球自转方向侧视图中为自西向东,俯视图中甲为逆时针,乙为顺时针。
2.周期
周期
时间
旋转角度
应用价值
恒星日
23时56分4秒
360°
地球自转的真正周期
太阳日
24时
360°59′
昼夜交替的周期
3.速度
(1)角速度:除南北极点为0外,其余各地均为每小时15°。
(2)线速度:由赤道向两极递减,赤道上最大,两极点为0。
二、地球的公转
1.方向:自西向东。
2.周期:365天6时9分10秒,即一个恒星年。
3.公转轨道与速度
三、黄赤交角及其影响
1.概念
(1)A为黄道面:地球公转的轨道面。
(2)B为赤道面:过地心并与地轴垂直的面。
(3)黄赤交角:黄道面与赤道面之间的交角,目前是23°26′。
2.影响:引起太阳直射点在南、北回归线之间往返运动,周期为1回归年,即365天5时48分46秒。
【绘图】绘制太阳直射点的回归运动示意图,并填写下表。
日期
太阳直射点的位置
太阳直射点的移动方向
春分日(3月21日前后)
______________________________________________________________
________________________________________________________________________
夏至日(6月22日前后)
______________________________________________________________
________________________________________________________________________
秋分日(9月23日前后)
______________________________________________________________
__________________________________________________
冬至日(12月22日前后)
______________________________________________________________
________________________________________________________________________
答案:
日期
太阳直射点的位置
太阳直射点的移动方向
春分日(3月21日前后)
赤道
向北移动
夏至日(6月22日前后)
北回归线
开始向南移动
秋分日(9月23日前后)
赤道
向南移动
冬至日(12月22日前后)
南回归线
开始向北移动
考向(一) 运用地球自转运动特征分析地理现象
(经典真题·天津卷)如图所示照片是摄影师在夜晚采用连续曝光技术拍摄的。照片中的弧线为恒星视运动轨迹。读图,完成(1)~(2)题。
(1)据图判断,摄影师拍摄的地点位于( )
A.低纬地区 B.中纬地区
C.北极附近 D.南极附近
(2)图中a恒星视运动转过的角度约为50°,据此判断摄影师连续拍摄的时间为( )
A.1个多小时 B.3个多小时
C.5个多小时 D.7个多小时
(1)A (2)B 解析:第(1)题,照片中能看到北极星,说明拍摄地点在北半球;北极星的仰角很小,说明地理纬度较低,应为低纬地区。第(2)题,恒星的视运动实际上是地球自转运动的反映,天空中的恒星视运动转过的角度约为50°,说明地球自转了约50°,地球自转的角速度是15°/h,因此摄影师连续拍摄的时间为3个多小时。
1.地球自转方向的判断方法
(1)常规法:地球自转方向是自西向东,由此判断地球自转方向。
(2)极点法:从北极上空看呈逆时针,从南极上空看呈顺时针;同理,看到地球呈逆时针方向旋转的是在北极上空,看到地球呈顺时针方向旋转的是在南极上空。
(3)经度法:东经度增大的方向和西经度减小的方向为地球自转方向。
2.地球自转线速度
(1)影响地球自转线速度的因素
因素
影响
纬度(同一海拔)
纬度相同,线速度相同;纬度越低,线速度越大
海拔(同一纬度)
海拔越高,线速度越大
(2)地球自转线速度大小的应用
项目
方法
判断南、北半球
由北向南,线速度越来越大的为北半球;越来越小的为南半球。如上图位于北半球
判断纬度带
线速度为0~837千米/时→高纬度;837~1 447千米/时→中纬度;1 447~1 670千米/时→低纬度。如上图位于中纬度
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)
(2024·河北邢台期末)小亮同学3月1日在澳大利亚乌鲁鲁(25°S,131°E)拍摄恒星系南门二。下图示意3月1日夜晚至次日不同时刻南门二的位置。由于恒星日和太阳日的差别,每天相同时刻,星体出现的位置会有微小偏移。南半球恒星体视运动方向呈顺时针旋转。据此完成(1)~(2)题。
(1)小亮同学此次观测到南门二出现在甲点的时间是( )
A.2点 B.4点
C.16点 D.18点
(2)半年后,小亮同学无法在甲点观测到南门二,主要是因为( )
A.地球公转轨道为正圆形
B.太阳直射点经度改变
C.南门二在甲点时正值白昼
D.南门二位置明显移动
(1)B (2)C 解析:第(1)题,读图可知,图中22点和甲点之间相差90°,地球每小时自转15°,故相差6小时。南半球星体顺时针旋转,所以在22点之后6小时,为4点,B正确。第(2)题,结合所学知识,由于恒星日和太阳日的差别,每天相差约4分钟,l个月相差120分钟,即30°,半年相差180°,时间相差12小时,所以半年后南门二星到达甲点附近约为16点,为白天,无法看到南门二星,C正确。
考向(二) 运用地球公转运动特征说明地理事象
(经典真题·重庆卷)下图为地球公转轨道示意图。当地球在甲位置时( )
A.黄河流域进入汛期
B.南极昆仑站正值极夜
C.三峡水库处于蓄清期
D.潘帕斯草原处于枯黄期
C 解析:当地球在甲位置时,为1月初,北半球属于冬季,太阳直射在南回归线附近,黄河流域进入枯水期,A错误;南极昆仑站正值极昼,B错误;潘帕斯草原处于夏季,D错误;三峡水库在汛期6~9月“排浑”,汛末10月开始蓄水,实现“蓄清”,此时三峡水库处于蓄清期,C正确。
1.地球公转示意图的判读技巧——先判断“二至”再判断“二分”
(1)看太阳位置:太阳位于椭圆右焦点,则右侧为近日点(接近冬至日),左侧为远日点(接近夏至日)。
(2)看地轴的指向:地轴北端“左倾左冬,右倾右冬”,即地轴北端向左倾斜,则左面为冬至,向右倾斜,则右面为冬至。
(3)看太阳直射点的位置:连接太阳光线与地心,可以看出太阳直射点所在的半球,从而区分冬季和夏季。确定了二至日后,结合地球公转的方向即可判断春分日和秋分日。
2.黄赤交角变化的影响
黄赤交角与回归线度数、极圈度数及晨昏线与地轴夹角之间的关系如下图所示:
①黄赤交角=回归线的度数,即图中α。②极圈度数与黄赤交角互余,即图中90°-α。③黄赤交角=晨昏线与地轴的最大夹角,即图中α′。
黄经就是黄道(下图)上的度量坐标(经度)。古人以春分点为起点自西向东度量,把太阳黄经的360度划分成24等份,每份15度,每15度为一个节气。据此完成(1)~(2)题。
(1)图中M节气为( )
A.小满 B.芒种 C.小暑 D.大暑
(2)该节气期间,华北地区( )
A.凉风习习 B.北雁归来
C.小麦金黄 D.蝉鸣嘹亮
(1)C (2)D 解析:第(1)题,根据材料“古人以春分点为起点自西向东度量,把太阳黄经的360度划分成24等份,每份15度,每15度为一个节气”,由图可知,M节气在春分节气以东105°,即春分后的第7个节气,为小暑。故选C。第(2)题,小暑的日期在7月7日前后,此时正值华北地区最热的季节,此时可能出现的景象为蝉鸣嘹亮,D正确;凉风习习出现在处暑之后,A错误;北雁归来在春分前后,B错误;小麦金黄在芒种前后,C错误。故选D。
小主题(4) 航天发射基地区位条件评价
——横向关联点:区域地理环境特征、区位条件分析
(经典真题·浙江卷)下图是世界某区域略图。读图,完成下列问题。
简述①地建设航天发射基地的有利条件和不利因素。
答案:有利条件:纬度低;海运便利、地形平坦开阔;人口稀少等。
不利因素:天气多变。
解析:航天发射基地的区位条件应从纬度位置、地势、气象条件、人口多少、交通条件等方面分析其有利和不利因素。①地建设航天发射基地的有利条件有:位于赤道附近,纬度低,自转线速度大;海运便利,地形平坦开阔,利于修建航天发射基地,人口稀少,安全性高等。不利因素有:气流运动强,天气多变。
1.航天发射基地选址的条件
选址条件
具体内容
气象条件
晴天多、阴雨天少,风速小,湿度低,有利于发射和跟踪观测
纬度因素
纬度低,地球自转线速度大,可以节省燃料和降低成本
地势因素
同一纬度,地势越高,地球自转线速度越大
地形因素
地形平坦,利于基地工程建设
海陆位置
大陆内部气象条件好,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
对外交通便利,有利于大型航天装备的运输
安全因素
出于国防安全考虑,有的建在内陆山区、沙漠地区等地广人稀、隐蔽性强的地方
2.我国四大卫星发射基地
3.发射时间、方向
发射窗口受多种因素影响,如航天器的运行轨道、天体运行条件、空间碎片规避、地面跟踪测控通信和气象要求等。
(1)晴朗的夜晚发射,便于定位和跟踪观测。
(2)我国冬季发射的优点是便于航天测控网对航天器的监控、管理、回收。为实现全球监测,我国在南半球中纬度大洋上设有“远望号”监测船,南半球中纬西风带冬季风大浪急,为避开南半球冬季恶劣的海况,我国多选择在北半球冬季(南半球夏季)发射航天器。
(3)发射方向:一般与地球运动方向一致,向东发射可充分利用地球自转线速度的作用,节约能源。
4.卫星返回基地的选址条件
(1)地形平坦,视野开阔,便于搜救。
(2)人烟稀少,有利于疏散人群,确保安全。
(3)气候干旱,多晴朗天气,大气能见度高。
(4)地质条件好。
(5)无大河、湖泊,少森林的地区。
5.天文观测基地选址条件
阅读图文材料,完成下列要求。
材料一 北京时间2024年12月16日18时,长征五号B遥六运载火箭在文昌航天发射场点火升空,成功将卫星互联网低轨01组卫星送入预定轨道。此次任务是文昌航天发射场2024年度的第8次发射。卫星发射窗口是允许运载火箭发射的时间范围,其宽窄受发射地的气象气候条件影响,文昌发射基地的发射窗口很窄。图1示意文昌航天发射场位置。
材料二 北京时间2025年1月7日4时,我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙运载火箭,成功将实践二十五号卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道。2025年中国航天宇航发射任务取得“开门红”。图2为西昌卫星发射中心位置及周边地区等高线示意图。
(1)从气象气候条件方面,分析文昌航天发射场发射窗口窄的原因。
(2)从位置和地形的角度,分析西昌卫星发射中心建立的有利条件。
答案:(1)文昌多雷电、强降雨天气;沿海湿度大,云雾多,能见度较低;地处我国东南沿海,夏季风影响时间长,雨季长;容易受台风等灾害影响。
(2)西昌纬度较低,海拔较高,自转线速度大,有利于发射;地处川西山区,隐蔽性强;发射中心位于山谷之中,地形平坦,利于基地建设。
[课时作业(五)见P435]
学科网(北京)股份有限公司
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