第一章 地球的运动知识清单 2026-2027学年高中地理人教版选择性必修一
2026-06-29
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摘要:
该高中地理知识清单系统梳理了“地球的运动”单元内容,涵盖地球自转、公转的概念与特征,以及地方时、昼夜长短、正午太阳高度等地理意义,搭建了从基础概念到规律应用再到实际案例分析的递进式学习支架。
清单通过表格对比(如太阳日与恒星日、角速度与线速度)、口诀记忆(“同减异加,东加西减”计算地方时)等方式呈现知识体系,突出“近大远小”“来增去减”等正午太阳高度规律记忆技巧,结合航天发射基地区位分析等实例,培养学生综合思维与地理实践力。不同层次学生可借助清晰知识框架高效复习,教师能据此设计针对性教学活动,提升课堂实效。
内容正文:
地球的运动
地球的自转与公转
一、地球的自转
1.地球自转的概念:地球绕其自转轴的旋转运动。地轴的北端始终指向北极星附近,地球自转的轨道面为赤道平面。
2.地球自转的特征:
3.①方向:自西向东,北逆南顺。在北半球观察,恒星围绕北极星附近的某点作圆周运动,呈逆时针方向旋转,北极星仰角(高度角)=当地纬度。
②周期:
比较
参照物
自转角度
自转周期
太阳日
太阳
360°59′
24h
恒星日
恒星(真正的自转周期)
360°
23h56′4″
③速度
比较
定义
变化规律
南北两极点的角速度和线速度都是0
角速度
地球上某点单位时间内扫过的角度
除南北两极,处处相等,15°/h
线速度
地球上某点单位时间内走过的弧长
从赤道向两极递减;纬度相同,线速度相同;纬度60°的线速度是赤道的一半;同一纬度,海拔越高,自转线速度越大。
4.航天发射基地选址区位:
纬度
纬度低,自转线速度大,可节约燃料
气象
晴天多,阴雨天少,风速小;湿度低,有利于发射和跟踪
地形
地势较高,地球自转线速度较大;地形平坦开阔,有利于跟踪观测
交通
交通便利,有利于大型设备运输
安全
内陆山区、沙漠地区,隐蔽性强,人烟稀少,安全性强;海上人类活动少,安全性强
5.天文观测基地的区位选择:
大气条件
· 晴天多:优先选择气候干旱、云量少的地区,如沙漠、高原,确保全年有效观测时间长。
· 大气透明度高:海拔高、空气稀薄的地区(如青藏高原、夏威夷莫纳克亚山)大气散射和吸收弱,星光穿透力强。
地形地质
地形平坦、周围无高大障碍物,避免山谷热对流或山脉湍流影响。
地质稳定:避开地震带、滑坡等地质灾害区域,确保观测设施安全。
纬度
· 低纬度地区(如智利阿塔卡马沙漠)可观测南北天空,覆盖范围广。
· 高纬度地区(如挪威、加拿大)冬季夜长,适合连续观测北天极附近天体。
交通便利
· 需保障设备运输和人员往来,但需平衡与光污染、电磁干扰的冲突。
基础设施
需保障设备运输和人员往来,但需平衡与光污染、电磁干扰的冲突
政策支持
政府可能设立暗夜保护区或提供资金扶持,促进天文观测基地建设
光污染
选择远离城市、工业区等人工光源的区域,光污染等级越低越好
2、 地球的公转
1.基本概念
定义
方向
周期
速度
地球绕太阳的运动
自西向东
回归年:365天6时9分10秒,地球真正的公转周期
回归年:太阳连续两次通过春分点的时间间隔,365天5时48分46秒
近日点(1月初)最快,远日点(7月初)最慢
2.黄赤交角及其意义
①概念:地球自转的赤道平面和公转的黄道平面之间的夹角,目前黄赤交角是23°26′。
一轴
两面
三角
地轴
赤道平面、黄道平面
地轴与赤道平面的夹角为90°
地轴与黄道平面的夹角为66°34′
黄道平面与赤道平面的交角为23°26′
②黄赤交角的影响:太阳直射点的回归运动。
太阳直射点:地表接受太阳垂直照射的点、地球表面太阳光射入角度(即太阳高度角 )为90度的地点、地心与日心连线和地球球面的交点。
地球运动的地理意义
1、 地方时、区时
1.地方时
①定义:因经度不同而造成的不同时刻。地球自西向东自转,在同一纬度地区,东边的地点比西边的地点先看到日出。这样,时间就有了早迟之分。东边的地点比西边的地点时间要早。
②地方时的计算方法
所求地点的地方时=已知地点的地方时±时差=已知地点的地方时±经度差/15°
口诀记忆:同减异加,东加西减
同减异加(经度差):同是东经/西京,用度数大的减度数小的;一个是东经一个是西经,度数相加。
东加西减:向东走,已知地点的地方时+时差=所求地点的地方时;向西走,已知地点的地方时-时差=所求地点的地方时。
2.时区区时
①时区:以本初子午线为基准,从西经7.5°至东经7.5°,划为中时区,或叫零时区。在中时区以东,依次划分为东一区至东十二区;在中时区以西,依次划分为西一区至西十二区;东十二区和西十二区各跨经度7.5°,合为一个时区(东西十二区)。全球共24个时区(每个时区跨经度15°)。
②时区计算:经度÷15°,若余数小于7.5º→商数为时区数;若余数大于7.5º→商数+1为时区数。
③特殊的
3.区时:每个时区都以其中央经线的地方时作为该区的区时。
①区时:每个时区都以其中央经线的地方时作为该区的区时。
②中央经线=经度=时区数×15°
③区时的计算公式:所求区时=已知区时±时区差 口诀:同减异加,东加西减
如果所求区时大于24小时,则减去24小时,日期加一天;若所求区时小于0,则加上24小时,日期减一天。
④国际标准时间:以零度经线的地方时作为国际上统一 采用的标准时间,称为
国际标准时间,即格林尼治时间,又称“世界时”。
4.日界线
自然日界线
地球上0时所在的经线
自然日界线是不断在发生变化的
人为(国际)日界线
180°经线
自西向东越过180°经线减一天;
自东向西越过180°经线加一天
注意:
1. “国际日界线”,它并不完全与180°经线重合,会有曲折。因此,穿过180°经线并不一定穿过国际日期变更线。
2. 新的一天的占比=东西十二区区时/24
2、 昼夜更替和昼夜长短
1.昼夜更替:
产生昼夜现象的原因
地球是一个自身不发光、不透明的球体;在同一瞬间,地球只有一半面向太阳。
产生昼夜更替的原因
由于地球自转,昼夜不断地交替,昼夜的交替周期为24小时。
2.晨昏线(圈)
①定义:昼半球和夜半球的分界线(圈),叫作晨昏线(圈),由晨线和昏线两部分组成。它是一个巨大的圆圈,在这条线上的所有地点,太阳高度角都为 0°。
顺着自转方向,由夜入昼,为晨线,晨线上日出;顺着自转方向,由昼入夜,为昏线,昏线上日落。
②晨昏线的特点:
晨昏线所在平面始终与太阳光线垂直;晨昏线平分地球,是过地球球心的大圆;晨昏线永远平分赤道
夏至、冬至日时,晨昏线与经线斜交,与极圈相切;春、秋分日时,晨昏线与经线重合
与晨昏线相切的纬度(即发生极昼、极夜的最低纬度),与太阳直射点的纬度数互余
晨昏线与经线圈的夹角与太阳直射点的纬度相等
晨昏线移动方向是自东向西,15°/h。
3.昼夜长短变化
3.昼夜长短
①昼弧和夜弧
晨昏线将经过的地球上的纬线圈分成两部分:位于昼半球的部分叫昼弧,位于夜半球的部分叫夜弧。
昼弧 > 夜弧 →昼长夜短;
昼弧 < 夜弧 →昼短夜长。
昼长=昼弧所跨经度数/15°
夜长=夜弧所跨经度数/15°
A昼长=360°÷8×4÷15°=12
②昼夜长短变化
冬至
秋分
夏至
春分
③夏令时:是一种为节约能源而人为规定地方时间的制度,通过在夏季将时钟拨快一小时,以鼓励早睡早起、减少照明用电,案例:夏令时6:00实际上是原先时间的5:00。
冬令时是指实行夏令时(日光节约时制)的地区,在冬季将时钟拨回一小时所恢复使用的标准时间,其核心是与夏令时制度配套使用,旨在适应季节性的日照变化。
④重要规律
在哪哪长:太阳直射点在哪个半球,哪个半球昼长夜短,且越向该半球高纬,白昼时间越长。
哪移哪长:太阳直射点向哪个半球移动,哪个半球昼渐长夜渐短,且纬度越高,昼夜长短变化幅度越大。
太阳直射点的纬度与出现极昼极夜的最低纬度互余,太阳直射点的纬度越高,极昼极夜的范围越大。
赤道永远昼夜平分(白天12小时、夜晚12小时)
4.日出、日落时间与昼长(以下所有时间都是地方时)案例:已知A点5:00日出,A点昼长=(12-日出时间)×2=(12:00-5:00)×2=14:00
①地方时正午12时把一天的白昼平分成相等的两份
昼长+夜长=24小时
上午=下午;上午=12时-日出时间;下午=日落时间-12时
上半夜=下半夜;上半夜=24时-日落时间;下半夜=日出时间-0时
昼长时数=(12-日出时间)×2=(日落时间-12)×2。
夜长时数=(日出时间-0)×2=(24-日落时间)×2。
②同纬度各地的昼长相等,夜长相等;昼夜长短的纬度对称分布:同一时间北半球各地的昼长与南半球同纬度地区的夜长相等,北半球各地的夜长与南半球同纬度地区的昼长相等。
案例:已知某日40°S昼长为10小时,则40°N的夜长为10小时。
40°S日出时间=12-10/2=7:00,40°N日出时间=10/2=5:00。
③赤道上终年昼夜等长,6:00日出,18:00日落。
④空间对称:某地在关于二分日对称的日期,昼长等于夜长;某地在关于二至日对称的日期:昼夜长短状况、日出日落时间及方位都相同。
11.22
5.22
7.22
案例:
北京7月22日和5月22日的昼长是相等的,7月22日和5月22日关于夏至日对称。
北京7月22日和11月22的昼夜状况相反,7月22日和11月22日关于秋分对称。
6.正午太阳高度
①概念:太阳光线与地平面之间的夹角(即太阳在当地的仰角),叫作太阳高度角,简称太阳高度。在太阳直射点上,太阳高度为90°;在晨昏线(圈)上,太阳高度为0°。一天中太阳高度最大值出现在正午,称为正午太阳高度。
②正午太阳高度的纬度分布规律:
春秋分太阳直射赤道,赤道上正午太阳高度为90°,达一年中最大值;正午太阳高度从赤道向南北两侧递减。
太阳直射北回归线,北回归线正午太阳高度为90°,正午太阳高度从北回归线向南北两侧递减;北回归线及其以北地区正午太阳高度达一年最大值,赤道及其以南地区达一年最小。
太阳直射南回归线,南回归线正午太阳高度为90°,正午太阳高度从南回归线向南北两侧递减,南回归线及其以南地区正午太阳高度达一年最大,赤道及其以北地区达一年最小。
记忆口诀:
近大远小:距离直射点所在的纬线越近,正午太阳高度越大;距离越远,正午太阳高度越小。
来增去减:太阳直射点向某地所在的方向移来时,该地正午太阳高度逐渐增大;太阳直射点远离某地而去时,该地正午太阳高度逐渐减小。
③正午太阳高度角的计算:H = 90˚- 纬度差
纬度差:直射点与当地纬度之差(同减异加)当太阳直射B点(10°N)时,求A点(40°N)和C 点(23°26′S)的正午太阳高度:
HA=90°-AB纬度差=90°-(40°-10°)=60°
HC=90°-BC纬度差=90°-(10°+23°26′)=56°34′。
7.太阳视运动
①概念:由于地球的自转,地球上的人所看到的太阳在天空中东升西落的运动过程。
40°N地区二分二至日正午太阳高度和日出日落的大致时间
②不同地区的太阳视运动
1.未出现极昼或极夜现象的地区,太阳直射北半球时,日出、日落都偏北(太阳从东北升起西北落下);太阳直射南半球时,日出、日落都偏南(太阳从东南升起西南落下);太阳直射赤道时,日出正东、日落正西。
2.出现极昼的地区(除极点)一天内太阳不落,正午太阳高度最大,0时(24时)太阳高度最小,因此若位于北半球,太阳升落方位均为正北;若位于南半球,太阳升落方位均位于正南。极昼期间的极点一天内太阳高度不变
40°N地区二分二至日正午太阳高度和日出日落的大致时间
8.太阳视运动和太阳高度的应用
①日影:影子与太阳呈现负相关——太阳高度角越大,日影越短,太阳高度角越小,日影越长;日影方向背向太阳;正午是一天中日影最短的时刻。
为了更好地保证各楼层都有良好的采光,即一年中正午太阳高度最小时,前楼的影子最长时,不遮挡后楼一楼的采光;所以在北半球看房的最佳时间是冬至日。如下左图
②太阳能热水器的安装角度:为了更好地利用太阳能,应不断调整太阳能热水器与地平面之间的倾角,使太阳光与集热板成直角。太阳能电池板同理。如下右图:α(太阳能热水器与地平面之间的倾角)+H=90º
9.四季更替(地球公转导致地球中纬度地区出现明显的四季变化)
①成因:地球公转导致的正午太阳高度和昼夜长短的季节变化。
②气候四季(北半球中纬度):春季:3、4、5月;夏季:6、7、8月;秋季:9、10、11月;冬季:12、1、2月。
③我国传统四季:中国传统上,以“四立”作为四季的起点,即立春作为春季的开始,立夏作为夏季的开始,立秋作为秋季的开始,立冬作为冬季的开始。
二十四节气歌:春(立春)雨惊春(春分)清谷天,夏(立夏)满芒夏(夏至)暑相连,秋(立秋)处露秋(秋分)寒霜降,冬(立冬)雪雪冬(冬至)小大寒。(相邻两个节气间隔半个月即15天,可根据“二分二至”日计算其他节气对应的日期)
10.五带划分:理论上说,正午太阳高度越大的地区,单位面积获得的太阳辐射能量越多。由于正午太阳高度从直射点向两侧递减,导致地球表面不同纬度地区接受的太阳辐射能量不同,据此可将地球表面划分为五个热量带。
如果黄赤交角变大,热带、寒带范围扩大,温带范围缩小。
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