内容正文:
地球的自转和公转
第2讲
第二章 地球的运动
结合实例,说明地球运动的地理意义。
课程标准
地球自转速度的变化规律、地球公转速度的变化规律、太阳直射点回归运动的规律。
基本原理
地球自转、地球公转、恒星日、太阳日、恒星年、回归年;黄赤交角、回归运动。
基本概念
体系架构
地球的自转与公转特征
课时7
1.地球的自转
(1)概念:地球围绕其 旋转的运动。
(2)地轴:地球的自转轴,北端始终指向 附近。北半球纬度越高,北极星相对地平线的高度越高;北半球某点观测北极星的仰角等于该地的 。
自转轴
北极星
纬度
基础知识
落实
(3)方向
请在上图中标注地球自转的方向,并简述地球自转的方向。
答案
自转方向:自西向东,从北极上空看呈逆时针,从南极上空看呈顺时针。
基础知识
落实
(4)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 周期
太阳日 24时 360°59′ 昼夜交替的周期
(5)速度
①角速度:除南北极点为0外,其余各地均为每小时 。
②线速度:由赤道向两极 ,赤道最大,两极点为0。
真正
15°
递减
基础知识
落实
2.地球的公转
(1)概念:地球围绕 旋转的运动。
(2)轨道:近似正圆的 轨道,太阳位于椭圆的一个焦点上。
(3)方向:自 向 。
太阳
椭圆形
西
东
基础知识
落实
(4)周期:读选择性必修1教材第7页“活动”,从参照物、时长、本质三个角度列表比较恒星年和回归年。
答案
名称 1恒星年 1回归年
参照物 某一恒星 太阳
时长 365日6时9分10秒 365日5时48分46秒
本质 地球公转的真正周期 太阳直射点的移动周期
基础知识
落实
(5)速度
1
7
位置 时间 速度 平均速度
A点 近日点 月初 线速度最快,角速度最快 平均线速度约为每秒30千米,平均角速度约为每日1°
B点 远日点 月初 线速度最慢,角速度最慢
基础知识
落实
思考 为什么北半球夏半年比冬半年多7天?
答案 北半球夏半年(自春分日至秋分日),地球经过远日点,公转速度较慢,冬半年(自秋分日至次年春分日),地球经过近日点,公转速度较快,夏半年比冬半年多7天。
基础知识
落实
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。
核心考点
突破
(3)经度法:东经度增大的方向就是地球自转方向,西经度减小的方向也是地球自转方向。
核心考点
突破
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
核心考点
突破
(2)地球自转线速度大小的应用
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 0~837 km/h→高纬度;837~1 447 km/h→中纬度;1 447~1 670 km/h→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)
核心考点
突破
(天津文综)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。读图回答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
命题方向
明确
真题研析
关键信息点拨
能观察到北极星的地点只能是 半球,且北极星的仰角等于当地的地理 。
恒星的视运动实际上是地球 运动的反映,地球自转的角速度是 ;同时间天空中的恒星视运动的角速度与地球自转的角速度 。
北
纬度
答案 1.______ 2.______
A
B
自转
15°/h
相等
命题方向
明确
真题研析
地球自转速度的变化规律
简述地球自转角速度的变化规律。
地理原理再现
答案 除南北极点为0外,各地均为15°/h。
命题方向
明确
真题研析
第1题,能看到北极星,说明当地在北半球;北极星的仰角很小,说明地理纬度较低。
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,因此为3个多小时。
命题方向
明确
真题研析
考向1 通过“地球的自转特征”考查“区域认知”
如图中的圆是地球,N、S分别代表北极和南极。据此完成1~2题。
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1.甲、乙、丙、丁四人看不到北极星的是
A.甲 B.乙
C.丙 D.丁
√
丁位于南半球,无法观测到北极星,D正确。
命题方向
明确
考向预测
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命题方向
明确
如图中的圆是地球,N、S分别代表北极和南极。据此完成1~2题。
2.若某人在甲处观察,此人所见的经纬网为下图中的
√
命题方向
明确
考向预测
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读图可知,在甲处观测地球相当于在北极上空俯视地球,此时中心点为北极点,纬线呈同心圆分布,经线呈放射状分布,地球呈逆时针旋转,故选C。
命题方向
明确
考向预测
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考向2 通过“地球的公转特征”考查“综合思维”
(2024·黑龙江齐齐哈尔模拟)某地在一年中有61天极夜,极昼天数略多于极夜。据此完成3~4题。
3.极夜结束后的第30天,该地
A.日出东南 B.正午太阳位于正北
C.日落西北 D.白昼时间长于夜晚
√
命题方向
明确
考向预测
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由材料可知,极昼天数略多于极夜,是因为处于极昼时地球位于公转轨道的远日点附近,公转速度较近日点慢,说明该地位于北半球;一年中有61天极夜,即北半球冬至日前后各30天为极夜。极夜结束后的30天为冬至日后60天,大约为2月20日,此时仍为北半球冬半年,日出东南,日落西南,正午太阳位于正南,白昼时间短于夜晚。A正确。
命题方向
明确
考向预测
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(2024·黑龙江齐齐哈尔模拟)某地在一年中有61天极夜,极昼天数略多于极夜。据此完成3~4题。
4.该地极昼和极夜天数不等,体现出
A.地球自转速度存在季节差异
B.地球公转轨道并非为正圆形
C.当地南北两侧地形差异较大
D.当地冬夏两季太阳高度相同
√
命题方向
明确
考向预测
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地球公转轨道并非正圆,近日点在1月初,北半球存在极夜现象,地球公转速度快,因此极夜时间偏短;远日点在7月初,北半球存在极昼现象,地球公转速度慢,因此极昼时间偏长。B选项正确。
命题方向
明确
考向预测
航天发射基地区位条件评价
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答题指导3
1.航天发射基地选址的条件
思路引领
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处,隐蔽性强
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。
(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,保证安全。
(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
1
2
1.阅读图文材料,完成下列各题。(14分)
材料一 2020年7月23日12时41分,在海南文昌航天发射场,长征五号遥四运载火箭将我国首次火星探测任务“天问一号”探测器送往太空。天问奔火,迈出了我国自主开展行星探测的第一步。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。
规范集训
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2
材料二 北京时间2021年6月3日0时17分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭,成功将风云四号02星送入预定轨道,发射任务取得圆满成功,为7月1日建党100周年庆典活动提供服务保障。图2为西昌卫星发射中心位置及周边地区等高线示意图。
规范集训
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(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。(8分)
答案 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。
规范集训
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(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。(6分)
答案 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。
规范集训
2.阅读图文材料,完成下列要求。(14分)
帕瑞纳天文台是欧洲南方天文台在智利建立的天文观测基地,位于阿塔卡马沙漠边缘的帕瑞纳山,海拔2 632米,是世界上最好的天文观测基地之一。多年来,智利制定多种优惠政策鼓励其他国家到智利建立天文观测基地。作为回报,在智利的各国天文观测基地会给予智利天文工作者10%的望远镜观
1
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测时间。欧洲、美国等国家和地区长期在此开展天文科研工作。2016年,中国与智利达成合作协议,计划在智利北部距离帕瑞纳天文台30千米处建设天文观测基地。如图为帕瑞纳天文观测基地地理位置示意图。
规范集训
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(1)简析帕瑞纳天文台成为世界上最好的天文观测基地之一的原因。(6分)
答案 海拔高,空气稀薄,大气透明度高;气候干旱,云雾少,晴夜天数多;地广人稀,人类活动影响少,光污染少;纬度较低,天文观测范围大。
规范集训
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(2)分别说明与智利合作建设天文观测基地对我国和智利的有利影响。(8分)
答案 对我国:利用各种优惠政策,利于选择最佳的天文观测地点建立基地;利于与其他国家交流合作,促进我国天文科学和技术进一步提升。
对智利:与我国合作建设,减少本国建设投资成本;借助我国天文观测设备,提高本国天文观测和研究水平。
规范集训
课时精练
地轴北极在自转和公转中始终指向北极星附近。下图为“甲地观测者夜晚观察北极星示意图”。读图完成1~2题。
1.甲树位于乙树的
A.北方 B.东方 C.南方 D.西方
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该地位于40°N(该地观测北极星的角度即为该地的地理纬度),加之北极星所在方向为正北,推知乙树位于甲树垂直方向的右侧,为正东方向,故甲树位于乙树的西方,D正确。
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地轴北极在自转和公转中始终指向北极星附近。下图为“甲地观测者夜晚观察北极星示意图”。读图完成1~2题。
2.如果甲处观察者在夜间连续观察2小时,会发现
A.北极星与地面夹角将逐渐升高
B.北极星与地面夹角将逐渐降低
C.图中某恒星沿圆形轨道向M方向移动
D.图中某恒星沿圆形轨道向N方向移动
√
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北极星与地面的夹角等于当地的地理纬度,当地的地理纬度不会发生变化,所以北极星与地面夹角不会发生变化,A、B错误。
甲地能够观测到北极星,所以该地位于北半球,北半球恒星运动方向与地球自转方向相反,该恒星东升西落,所以该恒星向M方向运动,C正确。
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(2023·江苏苏州模拟)下图为天文爱好者在浙江某地拍摄的星轨照片,其中最粗的弧线是月球的移动轨迹。完成3~4题。
3.星轨体现了
A.恒星的运动 B.地球的运动
C.太阳的运动 D.月球的运动
恒星位置相对恒定,受地球自转(相对)运动影响,形成恒星星轨图,恒星星轨图可真实地反映出地球自转运动,但不能反映恒星、太阳、月球的运动,B正确。
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(2023·江苏苏州模拟)下图为天文爱好者在浙江某地拍摄的星轨照片,其中最粗的弧线是月球的移动轨迹。完成3~4题。
4.拍摄该星轨期间,月球位置
A.逐渐下降 B.逐渐上升
C.先升后降 D.先降后升
√
图中最粗的弧线是月球移动轨迹,上端没有位于图片顶端,下端位于地平线,因此月亮位置逐渐下降,直至在地平线落下不见,A正确。
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(2024·重庆模拟)Eutelsat Quantum量子卫星由欧洲空中客车防务及航天公司研发建造,是世界首颗在轨可重新编程量子卫星。世界标准时间2021年7月30日21时,该卫星从法属圭亚那库鲁航天中心发射升空,到达地球上空的36 000千米的地球静止轨道(属于地球同步轨道的一种)。如图示意法属圭亚那的地理位置。据此完成5~6题。
5.库鲁航天中心发射卫星的优势条件是
A.当地自然资源丰富
B.廉价劳动力丰富
C.降水少,发射窗口期长
D.节省燃料,提高火箭运力
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库鲁航天发射中心最大的优势是纬度较低,地球自转线速度大,发射时初速度大,可节省燃料,提高火箭运力,D正确。
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(2024·重庆模拟)Eutelsat Quantum量子卫星由欧洲空中客车防务及航天公司研发建造,是世界首颗在轨可重新编程量子卫星。世界标准时间2021年7月30日21时,该卫星从法属圭亚那库鲁航天中心发射升空,到达地球上空的36 000千米的地球静止轨道(属于地球同步轨道的一种)。如图示意法属圭亚那的地理位置。据此完成5~6题。
6.与库鲁航天中心相比,定轨后的
该量子卫星的运行速度
A.线速度大,角速度大
B.线速度小,角速度小
C.线速度大,角速度相等
D.线速度相等,角速度大
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由材料可知,该量子卫星属于地球同步轨道卫星的一种,运行周期与地球自转一周的时间相等,所以其运行角速度等于地球自转的角速度;静止轨道卫星位于地球赤道上空,距离地球的高度约为36 000千米,运行半径大于地面上任意一点,所以线速度也大于地面上任意一点,故定轨后的该量子卫星的运行速度与库鲁航天中心相比,线速度大,角速度相等,C正确。
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北斗七星几乎是夜空中最亮、最容易识别的恒星。我国古代先民不仅用它来指示方向,还能用它区分季节。下图为“一年内四个日期的同一时刻看到的北斗七星位置的合成图”。据此完成7~8题。
7.图中北斗七星斗柄的朝向变化是由于地球的
A.顺时针自转 B.逆时针自转
C.顺时针公转 D.逆时针公转
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北斗七星在不同的季节和夜晚不同的时间,出现于天空不同的方位,所以古人根据初昏时斗柄所指的方向来判断季节:斗柄指东,天下皆春;斗柄指南,天下皆夏;斗柄指西,天下皆秋;斗柄指北,天下皆冬。北斗斗柄指向的变化是由于地球的公转造成的,地球的公转形成季节的变化;地球的公转方向呈逆时针,故选D。
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北斗七星几乎是夜空中最亮、最容易识别的恒星。我国古代先民不仅用它来指示方向,还能用它区分季节。下图为“一年内四个日期的同一时刻看到的北斗七星位置的合成图”。据此完成7~8题。
8.我们观察到一天内北斗七星的位置
A.固定不变
B.逆时针旋转每小时约15°
C.顺时针旋转每小时约15°
D.逆时针旋转每小时约30°
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北斗七星是恒星,地球上观察恒星的时间间隔是一个恒星日,大致是23时56分4秒。以北极星为参照物,地球是顺时针旋转,由于恒星不动,我们观察到一天内北斗七星的位置是逆时针旋转每小时约15°,故选B。
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(2023·广东珠海模拟)一位航天员骄傲地对爸爸说:“爸爸,我已经绕地球转了20圈了。”他爸爸笑着回答:“我比你更了不起,我已经绕比地球更大的太阳转了60圈了,还准备再转二三十圈呢!”读图,完成9~10题。
9.航天员爸爸的年龄是
A.30岁 B.45岁 C.60岁 D.90岁
由材料“我已经绕比地球更大的太阳转了60圈了”可知,航天员爸爸随地球绕太阳公转了60圈,根据地球每公转一周为一年分析,航天员爸爸的年龄是60岁。故C项正确。
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(2023·广东珠海模拟)一位航天员骄傲地对爸爸说:“爸爸,我已经绕地球转了20圈了。”他爸爸笑着回答:“我比你更了不起,我已经绕比地球更大的太阳转了60圈了,还准备再转二三十圈呢!”读图,完成9~10题。
10.地球公转速度一直在变快的时段是图中的
A.①→② B.②→③
C.③→④ D.④→①
√
由图可知,地球公转方向为逆时针,④为春分日,依此类推①②③分别为夏至日、秋分日、冬至日。因地球公转速度在近日点(1月初)最快,在远日点(7月初)最慢,所以地球公转速度一直在变快的时段是图中的②→③,故B项正确。
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