1.1 地球的自转和公转(Word教参)-【学霸笔记·同步精讲】2025-2026学年高中地理选择性必修第一册（中图版）

本讲义聚焦高中地理“地球的自转和公转”核心知识点，系统梳理地球自转的方向、周期、速度变化，地球公转的轨道、速度、周期特点，以及黄赤交角与太阳直射点回归运动的成因和规律，构建从自转公转独立特征到两者关联的完整知识支架。 该资料突出综合思维、区域认知与地理实践力培育，通过文昌航天发射场案例分析纬度对自转线速度的影响（区域认知），结合汕头北回归线标志塔研学问题（地理实践力），辅以对比表格、公转轨道图及题组练习，课中助力教师互动教学，课后帮助学生巩固知识、查漏补缺。

第一节　地球的自转和公转 课程标准 结合实例，说明地球运动的地理意义。 学习目标 1．理解地球自转的方向、周期及速度的变化。(综合思维) 2．理解说明地球公转的特点。(综合思维) 3．掌握太阳直射点回归运动的成因和运动规律。(综合思维) 一、地球的自转 1．概念：地球围绕其自转轴旋转的运动。 2．地轴：地球的自转轴叫地轴，是一根假想的轴线。地轴的北端始终指向北极星附近。 3．自转方向：自西向东(如图A)。 A　 　　　　B　　　　　　　C (1)从北极上空观察，地球呈逆时针方向旋转(如图B)。 (2)从南极上空观察，地球呈顺时针方向旋转(如图C)。 4．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：赤道上最大，由赤道向两极递减，两极点为0。 [特别提醒]　(1)北极星周围的恒星呈逆时针方向绕北极星转动，角速度为每小时15°。 (2)北极星的仰极高度等于当地的地理纬度。 5．周期：由于参照点的不同，地球自转的周期可分为恒星日和太阳日。 　把恒星日和太阳日的参照物、长度、特点用线连接起来。 　为什么大部分地区选择太阳日为一天进行时间的计算？ 提示：太阳同人类生活关系最密切，古代人“日出而作，日落而息”，昼夜更替的周期是太阳日，因此人们最关心的时间是太阳日。恒星日同人们日常生活、自然昼夜变化的规律关联不大。 二、地球的公转 1．定义：地球围绕太阳旋转的运动。 2．方向：自西向东，如图中箭头所示。 3．轨道：近似正圆的椭圆形轨道，椭圆有两个焦点，太阳位于其中的一个焦点上。 4．速度 图中位置 时间 速度 公转位置 A点 1月初 较快 近日点 B点 7月初 较慢 远日点 　为什么地球在近日点时北半球为冬季，在远日点时北半球为夏季？ 提示：四季温度取决于太阳照射角度和照射时间，对于北半球而言，远日点时，北半球正午阳光照射地面角度大，光热集中，且白昼时间较长，地表接收太阳辐射能量多，故北半球为夏季；近日点时，北半球正午阳光照射地面角度小，且白昼时间短，地表接收太阳辐射能量少，故北半球为冬季。 5．周期 (1)恒星年：365天6时9分10秒，地球公转的真正周期。 (2)回归年：365天5时48分46秒，太阳直射点的回归运动周期。 6．黄赤交角 (1)概念：黄道面与赤道面之间的夹角，即图中B(填字母)。 (2)大小：目前黄赤交角是23°26′。 7．太阳直射点的回归运动 (1)轨迹(以北半球为例) (2)周期：1回归年。 　判断下列说法的正误。 1．我们日常生活中的一年是指一个恒星年。 (　　) 2．我国大部分地区天气炎热的时候是地球公转距离太阳最近的时候。 (　　) 3．我国国庆假期期间，地球公转的速度在变慢。 (　　) 4．黄赤交角是固定不变的。 (　　) 提示：1．×　我们日常生活中的一年是指一个回归年。 2．×　我国大部分地区天气炎热的时候是盛夏时节，此时地球公转到远日点附近，距离太阳较远。 3．×　我国国庆假期期间，处于已过远日点但未到近日点的时期，故地球公转的速度在逐渐变快。 4．×　黄赤交角并不是固定不变的，目前度数为23°26′。 　地球自转和公转的特点 文昌航天发射场位于中国海南省文昌市龙楼镇境内，是世界上为数不多的低纬度发射场之一。该发射场可以发射“长征五号”系列火箭、“长征七号”运载火箭和“长征八号”运载火箭，主要承担地球同步轨道卫星、大质量极轨卫星、大吨位空间站和深空探测卫星等航天器的发射任务。 问题1　(区域认知)分析文昌航天发射场主要承担大质量极轨卫星、大吨位空间站和深空探测卫星等航天器发射任务的原因。 提示：文昌地处海南岛，纬度较低，自转线速度较大，航天器发射时初速度大，利于发射。 问题2　(综合思维)比较地球同步轨道卫星与地球表面对应点的角速度、线速度的大小。 提示：角速度相同，卫星的线速度大于地球表面对应点。 问题3　(地理实践力)暑假期间某学校组织学生到文昌航天发射场进行研学，同学们看到航天器是向东发射的，试探讨其原因。 提示：地球自转的方向是自西向东，航天器向东发射可借助地球自转的速度，使得火箭用较小的推力就可以把卫星送达预定轨道。 地球自转运动和公转运动的特征 地球自转运动和公转运动的特征既有相同点也有不同点，还有相关性，具体如下表所示： 项目 自转 公转 概念 地球绕地轴的旋转运动 地球绕太阳 旋转的运动 方向 自西向东(从北极上空俯视——逆时针；从南极上空俯视——顺时针) 地轴空间指向 空间指向不变，北端始终指向北极星附近 运 动 周 期 以遥远的恒星为参照点　 1恒星日＝23时56分4秒 1恒星年＝365天6时9分10秒 以太阳为 参照点 1太阳日＝24小时(昼夜交替现象周期) 1回归年＝365天5时48分46秒(太阳直射点回归运动周期) 速 度 角速度 除南北极点外，各地均约为15°/h(或1°/4 min) 平均约 1°/天 近日点(1月初)快，远日点(7月初)慢 线速度 因纬度而异，自赤道(1 670 km/h)向两极(0 km/h)递减 平均约 30 km/s 关系 地球自转平面(赤道面)与公转轨道平面(黄道面)目前存在23°26′的交角(黄赤交角) 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，根据此原理可判断地球自转方向。 (2)极点法：从北极上空看，呈逆时针方向旋转；从南极上空看，呈顺时针方向旋转。同理，看到地球呈逆时针方向旋转的在北极上空，看到地球呈顺时针方向旋转的在南极上空。 (3)经度法：东经度增大的方向是东方，西经度增大的方向是西方。 　 极点局部图东经法　　　　极点局部图西经法 (4)海陆法：根据大洲和大洋的相对位置也可以判断地球的自转方向。如沿某一纬线从欧洲到亚洲的方向或从太平洋经巴拿马运河到大西洋的方向就是地球自转方向。 2．近日点、远日点的判定方法 (1)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。 (2)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，反之则较慢。 (3)从地球公转轨道的长轴和短轴判断。近日点和远日点位于长轴两端。距离太阳最近的点为近日点，反之为远日点。 (4)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。 1．下图分别为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)。据此回答(1)～(2)题。 甲　　　 　　　　　　　　乙 (1)下列关于地球运动速度的描述，正确的有(　　) 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 (2)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 (1)C　(2)B　[地球自转的线速度自赤道向两极递减，赤道上的线速度最大，大约为1 670 千米/时；60°纬线上的线速度大约是赤道上的一半，大约为837 千米/时，M点位于60°(纬度)。地球自转的角速度除极点外各处都相等，极点上为0。地球公转的角速度和线速度都是7月初最慢，1月初最快，由此可知，N点的月份为7月。] 　黄赤交角及其影响 汕头北回归线标志塔位于广东省汕头市鸡笼山南麓。塔的上部是一个直径5米的空心地球模型，球心垂直贯穿一直径40厘米、长5米的无缝钢管，可仰窥蓝天；塔的下半部四面以“北”字形的钢筋混凝土柱为依托；塔基是二层圆形平台，平台上从东向西用黑色大理石铺设一道黑线，象征着北回归线。标志塔设计新颖、造型独特，把地理科学和视觉形象有机地结合起来。当夏至正午时，立竿不见影，管窥睹骄阳，天象奇观任由探究。 问题1　(综合思维)南北回归线的纬度是根据什么确定的？ 提示：因地球自转与公转的轨道平面不重合，二者之间存在着23°26′的夹角，由此确定了南北回归线的纬度数。 问题2　(综合思维)站在北回归线标志塔下，从立竿不见影到下次立竿不见影的时间间隔是多少？ 提示：一个回归年，即365天5时48分46秒。 问题3　(地理实践力)游客参观北回归线标志塔时，在平台上站在黑色大理石铺设的黑线南北两侧时，正午影子朝向有何差异？ 提示：站在黑线北侧的游客的正午影子一年中始终朝北，而站在黑线南侧的游客的正午影子一年中有时朝向北方，有时朝向南方，直射时无影。 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 黄道面 地球公转的轨道平面 赤道面 地球自转的平面，与地轴垂直 三角度 黄赤交角 黄道面与赤道面的交角，为23°26′ 地轴与黄道面的夹角 与黄赤交角互 余，为66°34′ 地轴与赤道面的夹角 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，地轴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23°26′ 运动方向 地球运动的方向不变，总是自西向东 [特别提醒]　(1)黄赤交角的大小决定了太阳直射点的范围。 (2)黄赤交角的度数＝南北回归线的纬度数＝太阳直射点能达到的最北、最南纬度数。 (3)极圈的度数＝90°－黄赤交角的度数。 (4)若黄赤交角增大，则热带范围增大，温带范围减小，寒带范围增大。 2．太阳直射点的回归运动 由于黄赤交角的存在，引起了太阳直射点在南北回归线之间的周期性往返运动，其运动周期为365天5时48分46秒，叫作1个回归年。太阳直射点的位置和季节移动可用以下图来表示： 在公转轨道图上判断二分二至日的方法 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)，则为北半球夏至日，即图3中的A；如果直线指向南半球(南回归线)，则为北半球冬至日，即图3中的C。 第五步：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。 图1　　　 　 　　图2　　　　　　　图3 2．2022年10月16日—22日，中国共产党第二十次全国代表大会在北京胜利召开。读图，回答(1)～(2)题。 (1)党的二十大召开期间，太阳直射点在图甲的(　　) A．DA段并向北移动　　 B．AB段并向南移动 C．BC段并向南移动 D．CD段并向北移动 (2)党的二十大召开期间，地球在图乙中的运动，叙述正确的是(　　) A．地球距离③处越来越近 B．地球距离④处越来越近 C．地球公转速度越来越慢 D．地球公转速度先变慢后变快 (1)C　(2)B　[第(1)题，读图甲可知，D为春分日，A为夏至日，B为秋分日，C为冬至日。党的二十大召开时间是10月16日—22日，即秋分日过后，太阳直射点应在图甲的BC段并向南移动，C正确，A、B、D错误。第(2)题，读图乙可知，①为春分日，②为夏至日，③为秋分日，④为冬至日，党的二十大召开期间地球应该位于秋分日与冬至日之间，即③和④之间，并逐渐远离③，距离④越来越近，A错误，B正确；同时距离近日点(1月初)也越来越近，地球公转速度也越来越快，C、D错误。] 1．地球自转的方向是怎样的？地球自转的周期是多少？ 2．地球自转速度的规律有哪些？ 3．地球公转轨道的形状是怎样的？ 4．地球公转速度的特点有哪些？地球公转的周期是多少？ 5．什么是黄赤交角？什么是太阳直射点的回归运动？ 题组1　地球的自转 读图，回答1～3题。 甲　　　　乙　　 　　丙　　　　丁 1．上面的四幅图中能正确表示地球自转方向的是(　　) A．甲图 B．乙图 C．丙图 D．丁图 2．①②③④四点中，线速度最大的是(　　) A．①点 B．②点 C．③点 D．④点 3．(生活中的地理)在②地某天文台观察一恒星，于2023年9月23日20时将天文望远镜对准该恒星，若望远镜不做任何变动，则9月24日再次观测到该恒星的时间是(　　) A．20时 B．20时3分56秒 C．19时3分56秒 D．19时56分4秒 1．A　2．A　3．D　[第1题，甲图和乙图为地球侧视图，根据图中“N”的标注位置，推测自转方向为自西向东，甲图对，乙图错。丙、丁为俯视图，以北极点为中心，地球呈逆时针方向旋转，以南极点为中心，地球呈顺时针方向旋转，丙、丁两图都错。第2题，①②③④四点中，①点位于赤道附近，纬度低，线速度最大。第3题，再次观测到该恒星的时间间隔为1恒星日，即地球自转的真正周期，时长是23时56分4秒。] 题组2　地球的公转 2023年冬至是12月22日，2024年元宵节是2月24日。下图示意二分二至日地球在公转轨道上的位置。读图，回答4～5题。 4．2023年冬至地球在公转轨道上的位置是(　　) A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 5．从2023年冬至至2024年元宵节，地球公转速度(　　) A．先变慢再变快 B．先变快再变慢 C．一直变快 D．一直变慢 4．C　5．B　[第4题，读图可知，在地球公转轨道上，甲为夏至，乙为秋分，丙为冬至，丁为春分。第5题，从2023年冬至(12月22日)至2024年元宵节(2月24日)，地球经过近日点，在近日点时地球公转速度最快，因此这期间地球公转速度会先变快再变慢。] 6．地轴与地球公转轨道面之间的夹角并不是一直不变的，它一直有着微小的变化。若地轴与地球公转轨道面之间的夹角如下图所示，则下列说法正确的是(　　) A．寒带范围缩小 B．温带范围会扩大 C．热带范围保持不变 D．热带范围会扩大 D　[若地轴与地球公转轨道面之间的夹角如图所示，则黄赤交角是23°28′，黄赤交角变大，热带范围扩大；黄赤交角变大，极圈的度数减小，则寒带的范围会扩大；热带、寒带范围扩大，温带范围会缩小。] [教学活动点拨] 教材P4探索 地球自转：天空中日月星辰东升西落是地球自西向东自转产生的。太阳东升带来白昼，西落带来黑夜，白天太阳先是持续上升，然后持续下降，则黑夜太阳先是持续下降，然后持续上升，太阳的周日运动产生的昼夜更替现象也说明了地球的自转。 地球公转：温带一年春夏秋冬四季更替，说明地球围绕太阳以一年为周期进行公转运动。一年中正午太阳高度的变化，也说明地球围绕太阳以一年为周期进行公转运动。 教材P6思考 地球自转和公转的方向及地轴指向相同；地球自转和公转的周期、速度等不同。 教材P7活动 恒星年是以遥远的恒星为参照物，地球围绕太阳公转一周(360°)所需要的时间为365天6时9分10秒，是地球公转的真正周期；回归年以黄道面上的春分点为参照物，太阳连续两次通过春分点的时间间隔，春分点每年在黄道面上向西移，速度为每年50.24角秒，故回归年地球围绕太阳公转不到360°，因此回归年比恒星年短。 教材P8读图 日期 太阳直射 点的位置 太阳直射点 移动方向 春分日 3月21日前后 赤道 自南向北 夏至日 6月22日前后 北回归线 开始向南 秋分日 9月23日前后 赤道 自北向南 冬至日 12月22日前后 南回归线 开始向北 教材P9思考 石英钟的发明，使人们能更准确地测量和记录时间。通过石英钟计时观测日地的相对运动，发现在一年内地球自转存在着时快时慢的周期性变化：春季自转变慢，秋季加快。科学家经过长期观测认为，引起这种周期性变化的原因与地球上的大气和冰的季节性变化有关。此外，地球内部物质的运动，如重元素下沉、向地心集中，轻元素上浮，岩浆喷发等，都会影响地球的自转速度。 除了地球的自转外，地球的公转也不是匀速运动。这是因为地球公转的轨道是椭圆形，最远点与最近点相差约500万千米。当地球从远日点向近日点运动时，离太阳越近，受太阳引力的作用越强，速度越快。由近日点到远日点运动时则相反，运动速度减慢。 教材P10作业题 1．略。 2．(1)北回归线穿越的非洲国家有西撒哈拉、毛里塔尼亚、马里、阿尔及利亚、利比亚和埃及，都属于热带沙漠气候。穿越的亚洲国家有沙特阿拉伯、阿拉伯联合酋长国、阿曼，属于热带沙漠气候；印度、孟加拉国、缅甸，属于热带季风气候；中国属于亚热带季风气候。穿越的北美洲国家是墨西哥，气候类型有热带沙漠气候和热带草原气候。 (2)北回归线穿过我国台湾、广东、广西和云南。这些省份的主要气候类型是亚热带季风气候，与其他国家相比，我国的气候类型属于亚热带，其他国家都属于热带。 3．2018年8月21日19时56分4秒。 19 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $