第1章 第1节 地球的自转和公转(Word教参)-【优化指导】2025-2026学年高中地理选择性必修第一册（人教版2019）

第一节　地球的自转和公转 课程标准及解读 [对应学生用书P1] 知识点一 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，北端始终指向北极星附近。 北极星的高度 ＝ 当地的地理纬度 北极星在地轴北极一端的延长线上，北极星的光线是与地轴延长线平行的一组光线。赤道上北极星光线与赤道的地平面重合为0°，对应赤道的纬度。北极点上，北极星的光线与北极点的地平面垂直(90°)，对应北极点的纬度。由赤道到北极点，北极星光线与地表的仰角逐渐增大，与纬度分布对应。南半球看不到北极星，不能依靠北极星的高度确定地理纬度。 3．自转方向：自西向东(如图A)。 (1)从北极上空看，呈逆时针方向旋转(如图B)。 (2)从南极上空看，呈顺时针方向旋转(如图C)。 4．自转周期 名称 长度 参照物 恒星日(真正周期) 23时56分4秒 距地球遥远的同一恒星 太阳日 24时 太阳 5.自转速度 (1)自转角速度：除南北极点外，任何地点均约为每小时15°。 (2)自转线速度：因纬度不同而有差异，赤道最大、两极最小。 北半球夜空中众星围绕北极星绕转 (1)视运动方向：众星围绕北极星做逆时针圆周运动。原因是地轴北端正对北极星，且地球自西向东自转。 (2)视运动的速度：所观察天体与北极星的连线每小时转动的角速度约为15°，即地球自转的角速度。 知识点二 地球的公转 1.概念：地球绕太阳的运动。 2．方向：自西向东，如下图中“→”所示。 3．公转周期 ——1年 名称 参照物 1年的长度 特点 回归年 太阳 365日5时48分46秒 太阳直射点的移动周期 恒星年 其他恒星 365日6时9分10秒 公转的真正周期 4.轨道特点：近似正圆的椭圆轨道，太阳位于椭圆的一个焦点上。 5．公转速度 位置 时间 速度 近日点 1月初 最快 远日点 7月初 最慢 地球公转“近快远慢”的原因 开普勒第二定律(面积定律)：在太阳系中行星和太阳的连线在相等的时间间隔内扫过的面积相等，即图中的S1＝S2＝S3。 由此可知：在椭圆轨道上的各段长度弧EK＞弧CD＞弧AB，因为地球经过三段弧的时间相等，说明地球在三段弧上公转的线速度不同；同理，行星与太阳连线转动的角度∠EFK＞∠CFD＞∠AFB，说明地球公转的角速度也不同。无论是公转的角速度还是线速度都是近日点时最快、远日点时最慢，即 “近快远慢”，由近到远是越来越慢，由远到近是越来越快。 知识点三 黄赤交角及其影响 1.黄赤交角的含义：赤道平面与黄道平面之间的夹角，目前为23°26′。 2．影响：决定太阳直射点的回归运动。 (1)太阳直射点的移动 (2)周期：一个回归年，即365日5时48分46秒。 太阳直射点的移动速度 太阳直射点的移动有日移动和年移动之分。一天之中，由于地球自转，太阳直射点自东向西每小时移动15°(经度差)。一年之中，就是太阳直射点的回归运动，大约每个月移动8°(纬度差)、每周移动2°、每3.5天移动1°，实际上北半球冬半年稍快、夏半年稍慢；通过直射点回归运动的速度，我们大致可以估算不同日期太阳直射点所在的纬度，如5月1日太阳直射点的纬度：3月21日到5月1日相差40天，直射点大约在11°N。 ◆自主检测 1．判断 (1)日月星辰东升西落就是地球自转的反映。 (　　√　　) (2)地球自转的真正周期为一个恒星日。 (　　√　　) (3)与北京相比，随地球自转上海的角速度和线速度都大。 (　　×　　) (4)7月初，地球在公转轨道的远日点附近，公转速度最快。 (　　×　　) (5)黄赤交角存在的根本原因与地轴的指向有关。 (　　√　　) (6)每年元旦过后太阳直射点开始从南回归线向北移动。 (　　×　　) 2．画图 在下列图示中画出地球的自转方向。 提示：在图上画出箭头。(第一幅图自西向东，第二幅图顺时针方向画箭头，第三幅图逆时针方向画箭头) 3．思考 (1)广州某学校地理实践小组于2024年9月份在越秀山上安装了观测器材对织女星进行了连续几日的观测，观测时间是每晚8点整，结果发现织女星在夜空中的位置在几天中有相对西移的现象。请解释原因。 提示：地理实践小组两次观测间隔的时间单位为24小时，而织女星两次出现在夜空中同一位置的时间单位为23小时56分4秒，也就是说在一个太阳日里，织女星的位置与上一日相比会向西多运动3分56秒的时间，因此经过几天的连续观测，会发现织女星在夜空中的位置与第一次观测时相比，有西移的现象。 (2)黄赤交角的大小与回归线、极圈之间存在怎样的关系？ 提示：黄赤交角决定回归线和极圈的纬度数。黄赤交角的度数等于回归线的纬度数，与极圈的纬度数互余。 [对应学生用书P3] 任务一__分析地球自转的特征 北京时间2024年11月15日23时13分，搭载天舟八号货运飞船的长征七号遥九运载火箭，在我国文昌航天发射场点火发射，约10分钟后，天舟八号货运飞船与火箭成功分离并进入预定轨道，之后飞船太阳能帆板顺利展开，发射取得圆满成功。 2024年11月16日2时32分，天舟八号货运飞船成功对接于空间站天和核心舱后向端口。交会对接完成后，天舟八号将转入组合体飞行段。 1．卫星(火箭)的发射方向一般都朝东，请说明原因。 提示：地球自西向东自转，运载火箭向东南转弯可以利用地球自转产生的线速度，达到较快的飞行速度，从而节省燃料，降低发射成本。 2．天舟八号货运飞船和天和核心舱这两个航天器，都选择在海南文昌航天发射基地发射，试从地球自转角度说明其合理性。 提示：航天器重量大，海南文昌发射基地纬度低，地球自转线速度大，低纬度发射可获得较大的发射初速度，利于发射。 1．地球自转方向的判断方法 (1)常规方法：地球自转方向是自西向东。 (2)极点法：从北极上空看，地球做逆时针方向旋转；从南极上空看，地球做顺时针方向旋转。 (3)经度法：东经度增大的方向是地球自转方向，西经度减小的方向也是地球自转方向。如下图中地球自转方向为顺时针。 2．地球自转线速度的变化及应用 (1)计算公式：V＝1 670×cos θ(θ为当地纬度) (2)影响因素 主要受纬度和海拔的影响，具体如下表： 因素 影响 关系 纬度 纬度越低，自转线速度越大 负相关 海拔 海拔越高，自转线速度越大 正相关 (3)变化规律 ①相同海拔、不同纬度：地球自转线速度由赤道向两极递减。极点的线速度为0；60°纬线上的线速度约是赤道上线速度的一半。南、北半球纬度数相同的地点线速度相同。 ②相同纬度、不同海拔：海拔越高，线速度越大。 (4)实际应用：从地球自转线速度考虑，航天发射基地多选择在纬度较低、地势较高的地区。因为低纬度、高海拔地区地球自转线速度大，可获得较大的发射初速度，有利于航天器发射，节省能源。 (2025·吉林白山高二联考)星轨是拍摄设备在长时间曝光的图片中，记录下来的恒星持续移动的轨迹。某中学地理兴趣小组对星轨图产生了浓厚的兴趣，下图为该地理兴趣小组所用设备(天文望远镜)调试角度图及观测北极星附近星空照片合成的星轨图。读图，完成1～2题。 　 1．右图中星轨的运动方向为 (　　) ①逆时针方向　②顺时针方向　③自西向东 ④自东向西 A．①③ B．①④ C．②④ D．②③ 2．观测者于某日夜晚持续观测某恒星4小时，该恒星 (　　) A．自西向东移动60° B．自东向西移动60° C．自西向东移动40° D．在天空保持不动 1．B　2.B　解析：第1题，星轨图为长时间曝光拍摄得到的，其视运动方向与地球自转方向相反，地球自转方向为自西向东，而星轨为自东向西运动；观测的是北极星附近的星空，天文望远镜朝北拍摄，所以星轨运动方向为逆时针方向。第2题，恒星的视运动方向与地球的自转方向相反，视运动的角速度与地球自转角速度相同；地球自转的角速度为每小时15°，观测持续4小时，故恒星自东向西移动60°。 任务二__分析地球公转的特征 极昼和极夜是地球两极地区特有的自然现象，每年南、北两极地区“极昼”“极夜”交替出现。极昼，就是太阳永不落，天空总是亮的；极夜，就是太阳总不出来，天空总是黑的。南、北极点的极昼期时间长短不同，北极点极昼期约为186天，南极点极昼期约为179天，这与地球公转速度的变化有关。 1．分析地球公转速度产生变化的原因。 提示：地球的公转轨道是一个近似正圆的椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上，故地球在公转轨道上就存在一个近日点和一个远日点。在近日点公转速度最快，在远日点公转速度最慢。 2．分析北极点极昼期比南极点极昼期时间长的原因。 提示：由于地球绕日公转的速度随日地距离不同而略有变化，在北半球夏半年公转速度较慢，用时多；而北半球冬半年公转速度总体较快，用时较少。 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．近日点、远日点的判定方法 从日期判断 每年1月初，地球位于近日点附近；每年7月初，地球位于远日点附近 从公转速度判断 地球在近日点附近时，公转速度(线速度、角速度)较快，在远日点时则较慢 从直射位置判断 连接太阳和地球的中心，观察太阳直射的位置，若直射南回归线附近，则位于近日点附近；若直射北回归线附近，则位于远日点附近 读地球公转速度随月份变化图及地球公转轨道图，完成1～2题。 1．当地球公转速度为图1中N点时，地球位于图2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 2．当地球位于图2中公转轨道的甲点时 (　　) A．地球公转速度较乙、丙、丁点快 B．地球自转线速度加快 C．地球自转角速度减慢 D．太阳黑子数达一年中最大值 1．C　2.A　解析：第1题，读图可知，当地球公转速度为图1中N点时，公转速度最小，地球位于远日点，为7月初，故地球位于图2中公转轨道的丙点附近，故选C项。第2题，地球位于图2中公转轨道的甲点时，此时靠近近日点，地球公转的速度较乙、丙、丁点快，A项正确；地球自转速度与所处公转位置无关，B、C项错误；太阳黑子与太阳活动有关，与地球公转无关，D项错误。 (2024·浙江杭州六县联考)读地球公转示意图，完成3～4题。 3．2024年国庆节假期，地球运动到图中的 (　　) A．④～①　　　 B．①～② C．②～③ D．③～④ 4．2023年9月23日至10月8日，第19届杭州亚运会期间，对地球公转速度的描述正确的是 (　　) A．越来越快 B．越来越慢 C．达到最慢 D．达到最快 3．C　4.A　解析：第3题，据地轴倾向与太阳的相对位置及地球公转方向判断，图中①②③④分别对应夏至日(6月22日前后)、秋分日(9月23日前后)、冬至日(12月22日前后)、春分日(3月21日前后)。2024年国庆节假期期间为10月初，处于秋分日(9月23日前后)与冬至日(12月22日前后)之间，即图中②与③之间，C项符合题意。第4题，地球于每年1月初经过近日点，公转速度最快，7月初经过远日点，公转速度最慢，9月23日至10月8日处于7月初之后，1月初之前，地球在公转轨道上向近日点靠近，因此地球公转速度应加快，A项符合题意。 任务三__分析黄赤交角的特点及其影响 英国古文明研究作家葛瑞姆·汉卡克在其著作中写道：“黄赤交角会发生周期性的变化，这个周期是41 000年，交角在22.1°到24.5°之间改变，准确性和可预测性不亚于瑞士钟表。”黄赤交角变化速度很慢，在短时间内黄赤交角可以视作不变。因黄赤交角的存在，地球在公转轨道的位置不同，太阳直射点存在着周年回归运动。 1．若黄赤交角变为22.5°，与现在相比，太阳直射点的移动范围会发生怎样的变化？ 提示：太阳直射点在22.5°N～22.5°S移动，太阳直射点的移动范围将变小。 2．根据资料，在下图中绘制一条曲线表示太阳直射点的移动轨迹。 提示： 1．黄赤交角的特点 黄赤交角的特点，可以概括为“一轴、两面、三角度”和“三个基本不变”。其含义如下： 特点 含义 一轴 地轴(自转轴，与赤道面垂直) 两面 黄道平面 地球公转的轨道平面 赤道平面 地球自转的平面，与地轴垂直 三角度 黄赤交角 黄道平面与赤道平面的交角，为23°26′ 地轴与黄道平面的夹角 与黄赤交角互余，为66°34′ 地轴与赤道平面的夹角 90° 三个基本不变 地轴指向 地球在公转过程中，地轴的空间指向基本不变，北极始终指向北极星附近 黄赤交角大小 黄赤交角的大小基本不变，目前保持在23°26′ 运动方向 地球运动的方向不变，总是自西向东 2.在公转轨道图上判断二分二至日的方法 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) 在图中过球心作地轴的垂线，即赤道，如图2。 作条直线连接左右两个球心，如图3。 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。 再根据二至日的位置和公转方向，确定D为春分日，B为秋分日。 提醒：在高中阶段对公转轨道图进行了一定的简化，基本上左右两个被固定为夏至日和冬至日这两天；上下两个被固定为春分日和秋分日这两天。因此判断的时候可根据此特点进行判读。 读黄赤交角示意图，完成1～2题。 1．图中序号表示黄赤交角的是 (　　) A．① B．② C．③ D．④ 2．当太阳直射点在C处时，北半球节气为 (　　) A．春分日 B．夏至日 C．秋分日 D．冬至日 1．A　2.D　解析：第1题，黄赤交角是黄道平面和赤道平面的交角，据图可知①是黄赤交角，②为黄道平面与地轴的夹角，③为黄道平面，④为赤道平面。故选A项。第2题，根据图示信息可知，C处为南回归线，当太阳直射点在C处时为北半球冬至日。故选D项。 2025年1月29日正值中国农历春节。读地球公转示意图，完成3～4题。 3．该日地球所在公转轨道的位置最接近图中的 (　　) A．① B．② C．③ D．④ 4．该日太阳直射点的位置和移动方向分别是 (　　) A．在北半球、向北移 B．在北半球、向南移 C．在南半球、向北移 D．在南半球、向南移 3．C　4.C　解析：第3题，据图和已学知识可知，远日点在7月初，近日点在1月初，题干日期为1月29日，则应为过近日点之后不久，根据地球自西向东公转，所以该日地球所在公转轨道的位置应是③。故选C项。第4题，据题干可知，该日为1月29日，应位于冬至日(12月22日前后)到次年春分日(3月21日前后)之间，此时太阳直射点位于南半球且向北移动。故选C项。 [对应学生用书P6] [创新素材] 北回归线的标志 北回归线，即北纬23°26′纬线。太阳在北半球能够直射到的离赤道最远的位置点，将这些点连起来的假想线便叫北回归线。太阳只有每年6月22日前后夏至日正午12点左右，有一瞬的时间直射北回归线，在这一瞬会看到“立竿不见影”的天文现象。 目前我国已建有11座北回归线标志塔，是世界上北回归线标志塔最多的国家。建立了标志塔就使得这条看不见的假想线，成为了可以直观看到的实体，从而感觉到这条纬线的存在。它对天文、地理、土壤、生物、气候的科学研究具有重要的意义。 [新题优选] 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．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 (　　) A．4月18日前后 B．6月13日前后 C．8月11日前后 D．10月6日前后 1．A　2.B　解析：第1题，“立杆无影”反映的是太阳直射现象。根据材料可知，此时时间为7月1日，7月初地球处于公转轨道上远日点附近，公转速度最慢；1月初地球处于公转轨道上近日点附近，公转速度最快。故选A项。第2题，广州市位于北回归线和赤道之间，一年内有两次太阳直射现象。7月1日出现“立杆无影”现象，表示该日太阳直射广州市。此次太阳直射广州市的日期大约为北半球夏至日后的第9天，所以另一次太阳直射广州市的日期大概为夏至日前的第9天，即6月13日前后。故选B项。 [命题解读] [知识谱系] [问题清单] 1．分别回答地球自转和公转的方向、周期。 2．回答地球自转角速度和线速度的变化特征。 3．回答地球公转过程中角速度和线速度的变化特征。 4．黄赤交角存在的原因及影响是什么？ 5．回答太阳直射点移动的规律、速度。 [对应学生用书P7] 昼夜更替，潮起潮落，地球自转运动产生了许许多多的自然现象。据此完成1～2题。 1．在下列现象中，可以成为地球自转证据的是 (　　) A．日月升落 B．月朗星稀 C．月相变化 D．星光闪烁 2．以遥远恒星为参照物，地球自转一周所需时间为 (　　) A．23小时56分4秒 B．24小时4分 C．24小时56分 D．24小时 1．A　2.A　解析：第1题，日月升落是以地球为参照物所观察到的太阳和月球的视运动，其本质反映了地球的自转，A项正确；月朗星稀表明月光光照强，其光芒掩盖了夜空中其他遥远恒星的光芒，与地球自转无关，B项错误；月相变化是由于月球绕地球公转，日、地、月相对位置不断发生变化导致的，与地球自转无关，C项错误；星光闪烁主要与地球大气层不断运动变化有关，与地球自转关系不大，D项错误。第2题，结合所学可知，以遥远的恒星作为参照物计算，得到的地球自转周期为1个恒星日，长度为23小时56分4秒；24小时是以太阳为参照物得到的地球自转周期。故选A项。 下图是地球表面自转线速度及海拔关系图。读图，完成3～4题。 3．对图中a、b、c、d各点的判断，正确的是 (　　) A．c点纬度一定比a点低 B．d点纬度一定比b点低 C．c点海拔比b点高 D．d点地势比a点高 4．关于地球表面自转线速度的叙述，正确的是 (　　) A．同纬度地区自转线速度一样 B．同一经线地区自转线速度由赤道向两极递减 C．海拔相同，低纬度地区自转线速度小于高纬度地区 D．纬度位置相同，海拔高的地区自转线速度大于海拔低的地区 3．C　4.D　解析：第3题，读图可知，横坐标表示海拔，c点对应的海拔比b点高，C项正确；纵坐标表示自转线速度，a、c海拔相同，c点的线速度比a点小得多，故c点纬度比a点高，A项错误；b、d海拔相同，d点自转线速度比b点小，纬度一定比b点高，B项错误；d点地势比a点低，D项错误。第4题，地球表面自转线速度受纬度位置和海拔两因素的影响。同纬度地区，海拔越高自转线速度越快，A项错误；同一经线地区自转线速度在海拔相同情况下由赤道向两极递减，如果海拔不同，则自转线速度可能在不同纬度地区相同，B项错误；海拔相同，低纬度地区自转线速度大于高纬度地区，C项错误；同一纬度海拔越高，自转线速度越大，即纬度位置相同，海拔高的地区自转线速度大于海拔低的地区，D项正确。 以下图示为二分二至日地球的位置示意图。读图，完成5～6题。 5．当①日期时，太阳直射点位于 (　　) A．北半球，且向南移动 B．北半球，且向北移动 C．南半球，且向南移动 D．南半球，且向北移动 6．当全国人民欢度2025年元旦时，最接近的图上日期是 (　　) A．① B．② C．③ D．④ 5．A　6.C　解析：第5题，从图中可以看出，①日期在6月22日前后到9月23日前后之间，太阳直射点在北半球，且向南移动。故选A项。第6题，元旦为1月1日，③日期是12月22日之后的几天，所以当全国人民欢度2025年元旦时，最接近的图上日期是③，C项正确。 (2025·陕西咸阳高二联考)2022年10月31日，随着梦天实验舱的发射成功，我国自主研发的天宫空间站组合完成。天宫空间站在离地面400～450千米的轨道上运行，每90分钟环绕地球一周。下图示意某时刻天宫空间站位置及运行轨迹，图中阴影表示黑夜。据此完成7～8题。 7．空间站轨道平面与赤道平面的夹角最接近 (　　) A．40° B．30° C．20° D．60° 8．与地表赤道某点相比，天宫空间站 (　　) A．角速度小、线速度小 B．角速度大、线速度小 C．角速度小、线速度大 D．角速度大、线速度大 7．A　8.D　解析：第7题，图中显示空间站运动轨迹大约在40°N和40°S之间作回归运动，结合太阳直射点运动规律与黄赤交角的关系可知，空间站运行轨道与赤道平面夹角度数最接近40°。第8题，据材料“天宫空间站在离地面400～450千米的轨道上运行，每90分钟环绕地球一周”可知，天宫空间站90分钟绕地球一周，地表赤道某点24小时绕地球一周，故天宫空间站角速度大、线速度大。 (2024·江苏宿迁期中)读地球自转线速度随纬度变化图(甲)和地球公转速度变化图(乙)，完成9～10题。 9．关于地球运动速度的描述，正确的是 (　　) ①地球自转的线速度自赤道向两极递减 ②地球自转的角速度各处都相等 ③地球公转的线速度是均匀分布的 ④地球公转的线速度和角速度都是7月初最慢，1月初最快 A．①② B．③④ C．①④ D．②③ 10．甲图M点的纬度、乙图N点的月份分别是 (　　) A．30°　1月 B．60°　7月 C．60°　1月 D．30°　7月 9．C　10.B　解析：第9题，不考虑地势起伏，地球自转的线速度自赤道向两极递减，①正确；地球自转的角速度除两极点外各处都相等，②错误；地球公转的线速度不是均匀分布的，③错误；地球公转的线速度和角速度都是7月初最慢，1月初最快，④正确。故选C项。第10题，图甲中M点线速度为837千米/小时，赤道处为1 670千米/小时，其线速度约为赤道处一半，纬度应为60°，A、D项错误；图乙中N点地球公转速度为一年中最小，应为7月初，B项正确，C项错误。 学科网（北京）股份有限公司 $$