第二节地球的公转讲义2026-2027学年高中地理湘教版选择性必修一

本高中地理讲义聚焦地球公转核心知识，系统梳理公转方向、轨道、速度、周期等基本特征，通过黄赤交角阐释太阳直射点回归运动规律，进而分析正午太阳高度（含计算公式与分布规律）和昼夜长短变化，最终揭示四季更替与五带划分的地理意义，构建完整知识脉络。 该资料设计亮点突出，采用表格对比、速记口诀（如“近快远慢”）、计算示例（如正午太阳高度计算）等方式，结合房屋朝向、楼间距等生活应用案例，培养学生综合思维与地理实践力。知识总结与思维导图助力系统梳理，易错辨析辅助课后查漏补缺，课中提升教学效率，课后强化学习效果。

高中地理·湘教版选择性必修一·第一章第二节 地球的公转 第二节 地球的公转 讲义 ★ 学习目标 1.了解地球公转的方向、轨道、速度和周期，理解黄赤交角的概念及其影响。 2.掌握太阳直射点的回归运动规律，运用原理分析正午太阳高度、昼夜长短的变化规律。 3.理解四季更替和五带划分的依据，运用地球公转的地理意义解决生活中的实际问题。 一、地球公转的基本特征 1. 公转的定义 地球绕太阳的运行，叫做地球的公转。 2. 公转轨道 地球公转的轨道是一个近似正圆的椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上。 地球在公转轨道上离太阳最近的点叫作近日点，每年1月初经过；离太阳最远的点叫作远日点，每年7月初经过。 图1-1 地球公转轨道示意图 3. 公转方向 地球公转的方向是自西向东（从北极上空看呈逆时针方向，从南极上空看呈顺时针方向），与自转方向一致。 4. 公转速度 地球公转速度随日地距离的变化而变化，遵循开普勒第二定律： 1. 近日点（1月初）附近：公转角速度和线速度较快 1. 远日点（7月初）附近：公转角速度和线速度较慢 口诀：近快远慢（1月初近日点最快，7月初远日点最慢）。 5. 公转周期 地球公转一周的时间称为公转周期，常用的有两种： 类型 时间 角度 性质 用途 恒星年 365日6时9分10秒 360° 真周期 天文研究 回归年 365日5时48分46秒 略小于360° 假周期 日常生活 地球公转的真正周期是一个恒星年。 6. 公转的平均速度 1. 平均角速度：约59′/天（约1°/天） 1. 平均线速度：约30千米/秒 图1-2 地球公转方向及近日点、远日点示意 ☑ 公转轨道示意图判读要点 1. 看太阳位置：太阳位于椭圆的一个焦点上，最右侧为近日点，最左侧为远日点。 1. 看地球极点：北极在上，公转方向逆时针；南极在上，公转方向顺时针。 1. 看地轴倾向：“右倾右焦右冬”——地轴北段朝右倾斜时，右侧为北半球冬季。 二、黄赤交角及其影响 1. 黄赤交角的概念 黄道平面：地球公转轨道平面（黄道面）。 赤道平面：过地心并与地轴垂直的平面。 黄赤交角：黄道平面与赤道平面的夹角，目前大小约为23°26′（约23.5°）。 图2-1 黄赤交角示意图 图2-2 黄道平面与赤道平面关系示意 重要数据关系 1. 黄赤交角 = 回归线的度数 = 23°26′ 1. 黄赤交角 + 极圈度数 = 90°（互余） 1. 地轴与黄道面的夹角 = 90° - 23°26′ = 66°34′ 1. 黄赤交角 = 晨昏线与地轴的最大夹角 2. 黄赤交角的影响——太阳直射点的回归运动 由于黄赤交角的存在，加之地球公转过程中地轴的空间指向保持不变（始终指向北极星附近），导致太阳直射点在南北回归线之间做周期性往返运动，称为太阳直射点的回归运动。 二分二至与直射点移动 图2-3 二分二至日太阳直射点位置示意 节气 日期（前后） 太阳直射点 移动方向 春分 3月21日 赤道（0°） 向北 夏至 6月22日 北回归线（23°26′N） 向南 秋分 9月23日 赤道（0°） 向南 冬至 12月22日 南回归线（23°26′S） 向北 太阳直射点移动规律 1. 3月21日→6月22日：直射点由赤道向北回归线移动（北半球夏半年） 1. 6月22日→9月23日：直射点由北回归线向赤道移动 1. 9月23日→12月22日：直射点由赤道向南回归线移动（北半球冬半年） 1. 12月22日→次年3月21日：直射点由南回归线向赤道移动 移动速度：大约每4天移动1个纬度（1°/4天）。 太阳直射次数 纬度位置 每年直射次数 南北回归线之间（23°26′S ~ 23°26′N） 2次 南北回归线上（23°26′N / 23°26′S） 1次 回归线以外地区 0次（无直射） 3. 黄赤交角变化的影响 假设黄赤交角变为其他数值（如增大或减小），会产生以下影响： 黄赤交角变化 直射范围 热带范围 温带范围 寒带范围 昼夜/正午太阳高度变化幅度 增大 扩大 扩大 缩小 扩大 增大 减小 缩小 缩小 扩大 缩小 减小 三、地球公转的地理意义（一）：正午太阳高度的变化 1. 太阳高度的概念 太阳高度：太阳光线与地平面之间的夹角（即太阳在当地的仰角）。 1. 在太阳直射点上，太阳高度 = 90° 1. 在晨昏线（圈）上，太阳高度 = 0° 一天中太阳高度最大值出现在正午（地方时12时），称为正午太阳高度。 2. 正午太阳高度的计算公式 H = 90° - |φ - δ| 其中：H = 正午太阳高度角；φ = 当地地理纬度；δ = 太阳直射点纬度 纬度差计算遵循“同减异加”原则：两点同在北（南）半球，纬度差 = 大数 - 小数；两点分属南北不同半球，纬度差 = 两纬度相加。 计算示例 1. 当太阳直射10°N时，求30°N地区的正午太阳高度： H = 90° - |30° - 10°| = 90° - 20° = 70° 1. 当太阳直射10°N时，求23°26′S地区的正午太阳高度： H = 90° - |10° + 23°26′| = 90° - 33°26′ = 56°34′ 3. 正午太阳高度的空间分布规律 正午太阳高度由太阳直射点所在纬度向南北两侧递减。 节气 直射点纬度 正午太阳高度分布规律 最大值地区 最小值地区 夏至日 23°26′N 由北回归线向南北递减 北回归线及其以北 南半球各纬度 冬至日 23°26′S 由南回归线向南北递减 南回归线及其以南 北半球各纬度 春分/秋分 0°（赤道） 由赤道向南北递减 赤道附近 两极附近 图3-1 正午太阳高度的纬度分布规律示意 4. 正午太阳高度的季节变化 1. 北回归线以北地区：夏至日正午太阳高度达最大值，冬至日达最小值。 1. 南回归线以南地区：冬至日正午太阳高度达最大值，夏至日达最小值。 1. 南北回归线之间：每年有两次太阳直射，直射时正午太阳高度为90°。 5. 正午太阳高度的应用 （1）确定房屋朝向 在北回归线以北地区，正午太阳位于南方，房屋多坐北朝南；在南回归线以南地区，正午太阳位于北方，房屋多坐南朝北。 （2）确定楼间距 为保证后排房屋在冬至日（正午太阳高度最小）也能获得充足光照，楼间距应满足： 楼间距 ≥ 楼高 × cot（冬至日正午太阳高度） 纬度越高，冬至日正午太阳高度越小，楼间距越大。 （3）太阳能热水器安装 太阳能集热板应与太阳光线垂直，集热板与地面的夹角应等于当地纬度与直射点纬度的差值，即随季节调整角度使集热效率最高。 四、地球公转的地理意义（二）：昼夜长短的变化 1. 昼夜长短变化的原因 晨昏线把地球表面分成昼半球和夜半球。由于黄赤交角的存在，除赤道和春秋分日外，各地昼弧和夜弧长度不等，从而产生昼夜长短的变化。 2. 昼夜长短的变化规律 静态规律（直射点在哪个半球） 直射点位置 北半球 南半球 赤道 北半球（夏半年） 昼长夜短，纬度越高昼越长 昼短夜长，纬度越高夜越长 昼夜等长（12h） 南半球（冬半年） 昼短夜长，纬度越高昼越短 昼长夜短，纬度越高昼越长 昼夜等长（12h） 动态规律（直射点向哪个方向移动） 1. 直射点向北移动：北半球昼渐长、夜渐短；南半球昼渐短、夜渐长。 1. 直射点向南移动：南半球昼渐长、夜渐短；北半球昼渐短、夜渐长。 图4-1 北半球二分二至日全球昼长分布示意 3. 二分二至日的昼夜长短 节气 直射点 北半球昼夜情况 南半球昼夜情况 特殊现象 夏至日（6.22） 北回归线 昼最长、夜最短 昼最短、夜最长 北极圈内极昼，南极圈内极夜 冬至日（12.22） 南回归线 昼最短、夜最长 昼最长、夜最短 北极圈内极夜，南极圈内极昼 春分/秋分（3.21/9.23） 赤道 昼夜等长（12h） 昼夜等长（12h） 全球昼夜等长 4. 昼长的计算 昼长计算公式： 昼长 = 日落时刻 - 日出时刻 = 昼弧所跨经度 ÷ 15° 对称规律：同一天，纬度关于赤道对称的两条纬线，北半球昼长 = 南半球夜长。 5. 日出日落方位 图4-2 二分二至日日出日落方位示意 时期 日出方位 日落方位 备注 春分/秋分日 正东 正西 全球昼夜等长 夏半年（直射北半球） 东北 西北 纬度越高，偏北越多 冬半年（直射南半球） 东南 西南 纬度越高，偏南越多 五、四季更替与五带划分 1. 四季更替 四季更替的根本原因：黄赤交角 → 太阳直射点南北移动 → 正午太阳高度变化 + 昼夜长短变化 → 太阳辐射的季节变化 → 四季更替。 四季的天文含义 季节 天文特征 气候划分（北半球） 春季 过渡季节 3、4、5月 夏季 白昼最长、正午太阳高度最高 6、7、8月 秋季 过渡季节 9、10、11月 冬季 白昼最短、正午太阳高度最低 12、1、2月 我国传统以立春、立夏、立秋、立冬作为四季起点；欧美国家以二分二至日作为四季起点。 2. 五带划分 划分依据：太阳辐射从低纬度向高纬度呈有规律递减。 五带的范围与特征 五带 范围 特征 热带 南北回归线之间 有太阳直射，全年高温 北温带 北回归线 ~ 北极圈 无直射，四季分明 南温带 南回归线 ~ 南极圈 无直射，四季分明 北寒带 北极圈 ~ 北极点 无直射，有极昼极夜，终年寒冷 南寒带 南极圈 ~ 南极点 无直射，有极昼极夜，终年寒冷 图5-1 二十四节气与黄道位置关系示意 图5-2 二十四节气圆图 3. 二十四节气 二十四节气是根据太阳在黄道上的位置划分的，反映了一年中寒暑季节的变化规律。每个节气对应太阳在黄道上每隔15°的位置。 季节 节气（每季6个） 春季 立春、雨水、惊蛰、春分、清明、谷雨 夏季 立夏、小满、芒种、夏至、小暑、大暑 秋季 立秋、处暑、白露、秋分、寒露、霜降 冬季 立冬、小雪、大雪、冬至、小寒、大寒 其中，春分、秋分、夏至、冬至是天文意义上四季的转折点；立春、立夏、立秋、立冬是气候意义上四季的起点。 六、知识总结与思维导图 1. 核心知识线索 黄赤交角（23°26′） ↓ 太阳直射点南北移动（南北回归线之间） ↓ ┌──────────────┬──────────────┐ ↓ ↓ 正午太阳高度变化 昼夜长短变化 └──────────────┬──────────────┘ ↓ 太阳辐射的季节变化 ↓ 四季更替 + 五带划分 2. 速记口诀 公转特征： 1. 轨道似椭圆，太阳居焦点 1. 1月近日快，7月远日慢 1. 恒星年365天6时9分10秒，回归年365天5时48分46秒 黄赤交角： 1. 黄道赤道夹角23°26′，回归线度数就是它 1. 极圈度数互余66°34′ 直射点移动： 1. 二分在赤道，二至在回归 1. 夏至最北，冬至最南 昼夜长短： 1. 直射哪个半球，哪个半球昼长夜短 1. 纬度越高，昼夜长短变化幅度越大 3. 易错辨析 易错点 正确理解 北半球夏季是因为离太阳近吗？ 不是。四季形成的主要原因是黄赤交角，不是日地距离。 赤道上全年昼夜等长吗？ 是的。赤道上全年昼夜等长，各12小时。 南北回归线上有几次直射？ 各1次（夏至日北回归线，冬至日南回归线）。 极昼极夜出现在什么范围？ 极圈以内（纬度≥66°34′）。 正午太阳高度最大值的分布？ 直射点所在纬度，向南北两侧递减。 第 页 学科网（北京）股份有限公司 $