内容正文:
第5讲 地球的自转和公转
课标要求
结合实例,说明地球运动的地理意义
考点1 地球的运动特征
1.地球自转的基本特征
(1)方向
①侧视:自西向东,如图A。
②俯视:从北极上空看,地球呈 时针方向旋转,如图B;从南极上空看,地球呈 时针方向旋转,如图C。
(2)周期
参照物
1日时间
旋转角度
意义
恒星日
恒星
360°
地球自转的真正周期
太阳日
太阳
360°59'
昼夜更替的周期
(3)速度
①角速度:除南、北极点为0°/时外,其余各地均为 。
②线速度:由赤道向两极 ,赤道最大,极点为0千米/时。
2.地球公转的基本特征
(1)轨道:近似正圆的 形轨道,太阳位于其中一个 上。
(2)方向: 。从北极上空俯视,呈逆时针方向绕转(如上图);从南极上空俯视,呈顺时针方向绕转。
(3)周期:1 为365日5时48分46秒,是太阳连续两次通过春分点的时间间隔;1 为365日6时9分10秒,是地球公转的真正周期。
(4)速度:平均线速度约为每秒30千米,平均角速度约为每日1°。
1.影响地球自转线速度的因素
因素
影响
关系
纬度
纬度相同,线速度相同;纬度越低,线速度越大
负相关
海拔
海拔越高,线速度越大
正相关
2.地球自转线速度大小的应用
(1)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。
(2)判断纬度带
自转线速度
如图所示位于中纬度。
(1)任一纬度θ,其线速度为1670cosθ千米/时。
(2)南北纬60°地区线速度约为赤道的一半。
(3)判断地势高低
地球自转等线速度线凸向低处,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);地球自转等线速度线凸向高处,说明线速度比同纬度其他地区小,即地势较低(如图中B处可能为谷地、盆地)。
3.地球自转对地理环境的影响(以北半球为例)
角度
影响
气旋、反气旋
气旋呈逆时针方向辐合,反气旋呈顺时针方向辐散
三圈环流
①由副热带高压带吹向赤道低压带,形成东北信风
②由副热带高压带吹向副极地低压带,形成西南风(盛行西风)
季风环流
①东亚冬季,由蒙古—西伯利亚高压吹向阿留申低压,形成西北季风
②南亚冬季,由蒙古—西伯利亚高压吹向赤道低压带,形成东北季风
③东亚夏季,由夏威夷高压吹向亚洲东部,形成东南季风
④南亚夏季,南半球的东南信风越过赤道向右偏,形成西南季风
洋流
①东北信风影响下形成北赤道暖流
②中纬西风影响下形成北太平洋暖流、北大西洋暖流
③北印度洋冬季吹东北季风,海水向西流,洋流呈逆时针方向流动
④北印度洋夏季吹西南季风,海水向东流,洋流呈顺时针方向流动
河流右岸
侵蚀现象
河道右偏,左岸泥沙堆积。如长江下游南岸冲刷明显,北岸沉积明显,崇明岛逐渐与北岸接近
铁轨
的磨损
如京广线上的火车自北京向广州行驶时,受地转偏向力的影响,北半球向右偏,西侧铁轨更易受磨损
4.地球公转轨道示意图的判读
(1)判读公转方向——看南极上空还是北极上空
①从南极上空看,公转方向呈顺时针。
②从北极上空看,公转方向呈逆时针。
(2)判读“二分二至”点——先判断“二至”再判断“二分”
①看是近日点还是远日点:近日点为1月初,接近冬至日;远日点为7月初,接近夏至日。
②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。确定“二至”点后,结合地球公转的方向即可判断春分和秋分。
角度一 地球的自转特征
[2025·湖北卷] 某观测小组在当地以星空观测为主题,开展地理研学活动,在准备的星空图上标识了不同季节太阳的位置(如下图)。据此完成1~2题。
1.该小组开展星空观测时,为取得好的效果,需要考虑的主要因素是 ( )
①天气 ②纬度 ③经度 ④高度
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
2.观测发现,某夜晚23:54天琴座位于天顶附近,则第2天出现在同一位置的时刻是 ( )
A.23:50 B.23:54 C.23:56 D.23:58
角度二 地球的公转特征
[经典真题·广东卷] 2021年10月16日,“神舟十三号”载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射,将我国3名航天员顺利送入距离地表约400千米的中国空间站。2022年4月16日,航天员安全返回地球。据此完成第3题。
3.符合航天员驻留期间空间站绕太阳运动角速度大小变化的是 ( )
A.① B.② C.③ D.④
考点2 黄赤交角
1.概念:地球公转轨道平面(即黄道平面)与赤道平面之间的交角,目前其大小约是 。如上图所示,请填出图中①②所代表的含义。
2.与黄赤交角相关的数据
(1)黄赤交角= 的纬度数=1/2热带范围=1/2太阳直射点移动的纬度范围。即下图中α。
(2)黄赤交角= 与地轴的最大夹角=晨昏线纬度最高点移动的纬度范围=90°-极圈的纬度数=北(南)寒带的纬度跨度范围=极昼(夜)的最大纬度跨度范围,即上图中α'。
(3)极圈度数与黄赤交角 ,即上图中90°-α。
3.影响:引起太阳直射点在南、北回归线之间往返运动。如下图所示:
(1)移动规律
①请将上图中的信息补充完整。
②太阳直射的范围最北到达 ,最南到达 。
③春分日至秋分日,太阳直射点位于 半球;秋分日至次年春分日,太阳直射点位于 半球。
④冬至日至次年夏至日,太阳直射点向 移动;夏至日至冬至日,太阳直射点向 移动。
(2)周期:365日5时48分46秒,叫作一个 。
角度一 黄赤交角及其变化的影响
[2025·广东卷] 叠层石发育于滨海区域,它是以蓝细菌为主的原核生物通过生长和代谢活动黏结沉积矿物颗粒而形成的生物沉积构造。由于蓝细菌的生长具有趋光性,因此叠层石沉积结构蕴含了“日—地—月”关系的相关信息。根据对北京周口店地区中元古代晚期(距今约10亿年前)叠层石沉积结构的研究,可知那时黄赤交角为29.9°±0.7°,一天时长为17.0±0.7小时。据此完成1~2题。
1.相较于现今,中元古代晚期的地球 ( )
A.温带区域范围更大
B.极夜极昼区的范围更大
C.自转的角速度更慢
D.太阳直射区域范围更小
2.与周口店纬度相同的区域,在中元古代晚期较现今 ( )
A.冬至日的白昼更长
B.与北回归线的纬度差更大
C.潮汐变化周期更短
D.夏至日正午太阳高度更小
角度二 黄赤交角及其变化的实践应用
[2024·广东卷] 距今约3000年前的金沙遗址(30°41'N,104°01'E)是古蜀国时期的一处
大型聚落遗址。在该遗址祭祀区的东部,有一处九柱建筑基址,其9个柱洞呈“田”字形分布。研究发现,这些柱洞分布具有一定的天文属性。图甲为九柱建筑的复原示意图,图乙示意该建筑柱洞平面分布及当时冬至日的日出方位。据此完成第3题。
甲
乙
3.已知3000年前的黄赤交角比现今大,与现在遗址地居民相比,则当时金沙先民在 ( )
A.春分日看到日出时间更早
B.夏至日经历更长的夜长
C.秋分日看到日落时间更晚
D.冬至日经历更短的昼长
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第5讲 地球的自转和公转
考点1
● 必备知识
1.(1)②逆 顺
(2)23时56分4秒 24小时
(3)①15°/时 ②递减
2.慢 快 (1)椭圆 焦点
(2)自西向东
(3)回归年 恒星年
● 命题呈现
1.B 2.A [解析] 第1题,由材料可知,该小组在当地观测星空,当地范围属于较小空间尺度,经度和纬度差异不大,经纬度对星空观测的效果影响不大,②③错误;观测星空需要在晴朗的夜晚,选择在地势高的地点,受周围建筑物等影响小,视线开阔,①④正确。故选B。第2题,天琴座由恒星组成,第2天出现在同一位置时,地球自转了360°,用的时间是一个恒星日,即23小时56分4秒,故第2天出现在同一位置的时刻是23:54加23小时56分4秒,为次日23:50:04,约为23:50。故选A。
3.A [解析] 空间站围绕地球转动,则地球与空间站构成一个天体系统,该天体系统绕太阳旋转,这样空间站绕太阳运动角速度大小变化也就是地球绕日公转角速度大小变化,在航天员驻留期间,地球绕日公转经过了近日点,近日点公转角速度较快,所以在2021年10月16日到2022年1月初,空间站绕太阳运动角速度在变快,2022年1月初到4月16日空间站绕太阳运动角速度在变慢。故A正确,B、C、D错误。
考点2
● 必备知识
1.23°26' ①赤道 ②黄道
2.(1)回归线 (2)晨昏线 (3)互余
3.(1)①(从左至右,从上至下)3月21日 夏至日 9月23日 冬至日 ②23°26'N 23°26'S ③北 南 ④北 南
(2)回归年
● 命题呈现
1.B 2.C [解析] 第1题,根据材料信息“那时黄赤交角为29.9°±0.7°,一天时长为17.0±0.7小时”可知,黄赤交角增大,回归线纬度升高,极圈纬度降低,温带范围(回归线与极圈之间)缩小,故A错误;黄赤交角增大,极圈纬度降低,极昼极夜范围扩大,故B正确;地球自转角速度与自转周期呈负相关,当时一天仅17±0.7小时,自转周期更短,角速度更快,故C错误;黄赤交角增大,太阳直射范围(回归线之间)扩大,故D错误。第2题,当时黄赤交角更大,冬至日太阳直射点更偏南(南纬29.9°±0.7°),北半球昼更短,故A错误;当时北回归线为北纬29.9°±0.7°,周口店与其纬度差更小,故B错误;地球自转周期缩短(一天时长为17±0.7小时),太阴日相应缩短,潮汐周期(两次高潮间隔)更短,故C正确;夏至日正午太阳高度=90°-|当地纬度±北回归线纬度|,当时黄赤交角更大,北回归线纬度更高,北京周口店地区纬度不变,夏至日正午太阳高度应更大,故D错误。
3.D [解析] 黄赤交角变大后,冬至和夏至时的太阳直射点的纬度变大,各地昼夜长短的年变化幅度增大,冬至日北半球各地昼更短、夜更长,夏至日北半球各地昼更长、夜更短,B错误,D正确;春秋分太阳直射点位于赤道,全球昼夜平分,该地日出、日落时间不会变化,A、C错误。
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