1.1 地球的自转和公转（情境导学案）地理人教版选择性必修1

该高中地理导学案聚焦地球自转和公转的基本特征及黄赤交角的影响，通过课前预习填空（自转轴、方向等）与图片支架导入，课中结合视频材料、演示实验及小组合作（如高分卫星速度比较），构建从基础到应用的学习脉络。 以综合思维和地理实践力为核心，通过生活实例（“坐地日行八万里”）、科技案例（高分卫星）及济南旗杆影长探究，培养学生分析能力。配套思维导图、太阳直射点移动图及分层练习，助力学生系统掌握知识，提升区域认知和实践素养。

第一章 地球的运动 第一节 地球的自转和公转（导学案） 【教学目标】 1．课程标准：结合实例，说明地球运动的地理意义。 2．核心素养导向教学目标： 综合思维、地理实践力：从自转轴、运动方向、运动周期和速度等角度认识地球自转的基本特征。 综合思维、地理实践力：从绕转中心、运行方向、轨道、周期和速度等角度认识地球公转的基本特征。 综合思维、区域认知、地理实践力：认识黄赤交角的大小，运用综合思维分析其对太阳直射点回归运动的影响。 【教学重难点】 重点：通过视频材料及相关图文材料，引导学生明确地球自转和公转的基本特点，提高综合思维素养。 难点：通过演示实验或生活实例，理解黄赤交角及其产生的影响，提高地理实践力素养。 【课前预习】 知识点一 地球的自转 1．在地球上的人们感觉不到地球的自转，在北半球观察，恒星似乎围绕北极星附近的某点（地轴北端指向的星空位置）作圆周运动。只有在北半球才能看到北极星，且在该地观测北极星的仰角等于该地的 。 北半球纬度越高，北极星相对地平线的高度越 。 2．自转轴： ，其北端始终指向 附近。 3．自转方向： 。 A图：从北极上空看，沿 时针方向旋转。 B图：从南极上空看，沿 时针方向旋转。 4．自转周期：1日。 （1）太阳日：以 为参照物，1日的时间长度为24时。 （2）恒星日：以 为参照物，1日的时间长度为 ，是地球自转的真正周期。 5．自转速度 项目 角速度 线速度 规律 地球表面除南北两极点外，任何地点都相等，约为 每时 不同纬度地区有差异，其中 上最大，由赤道至两极 ，极点为0 特别提醒 从南、北两极的上空看，地球自转的方向有顺时针和逆时针的差异，这只是因为观察的角度不同，地球的自转方向只有一个，即自西向东。 知识点二 地球的公转 1．绕转中心： 。 2．公转方向： 。 3．公转周期：1年。 （1） 年：以太阳作为参照物，1年的时间长度为365日5时48分46秒。 （2）恒星年：以 作为参照物，1年的时间长度为365日 ，是地球公转的真正周期。 4．公转轨道及速度：地球公转轨道是近似正圆的椭圆轨道，太阳位于椭圆的一个 上。如下图所示。 特别提醒 在判断地球公转时，关键看是靠近还是远离近日点和远日点，越靠近近日点，速度越快；越靠近远日点，速度越慢。 知识点三 黄赤交角及其影响 1．黄赤交角：赤道平面与 之间存在一个交角，叫作黄赤交角。目前的黄赤交角是 。如下图所示。 2．黄赤交角的影响 （1）太阳直射点的回归运动：太阳直射点在 之间的往返运动，周期是一个 年。 （2）太阳直射点回归运动示意图（北半球）。 太阳直射点所在的纬线： 赤道 赤道。 特别提醒 黄赤交角是四季变化和五带划分的根本原因，其度数决定太阳直射点移动范围。黄赤交角变化通过改变太阳直射范围，直接导致五带范围伸缩。若黄赤交角变为0°，太阳终年直射赤道，太阳直射点不再南北往返运动。 【课中探究】 探究一：地球自转速度的分布规律及影响因素 阅读材料： 材料一　高分卫星是指高分辨率对地观测同步遥感卫星。2025年10月26日11时55分，我国在西昌卫星发射中心使用“长征三号乙”运载火箭，成功将“高分十四号”02星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。“高分十四号”02星可高效获取全球范围高精度立体影像，测制大比例尺数字地形图，生产数字高程模型、数字表面模型和数字正射影像图等产品，为国民经济和国防建设提供基础地理信息保障。 【小组合作】1．比较“高分十四号”02星与地面对应点运行速度的大小。 材料二　毛泽东在《七律二首·送瘟神》中写道：“坐地日行八万里，巡天遥看一千河。” 【小组合作】2．“坐地日行八万里”中的“地”指的是哪里？如果“地”位于60°N，能否“日行八万里”呢？ 知识拓展 由于单位时间内转过的角度相同，所以赤道上空的地球同步卫星运行的角速度与地面对应点的角速度相同，均约为15°每时。单位时间内地球同步卫星所转过的弧线较长，故其线速度大于地面上对应点的线速度。 【小结提升1】：地球自转角速度和线速度的分布规律 1．自转线速度的分布规律：从赤道向两极递减；赤道上线速度最大，60°纬线上线速度约为赤道上的一半；极点线速度为零。 2．自转角速度的分布规律：地球表面除南北两极点外，任何地点的自转角速度都相等，约为15°每时。 3．影响地球自转线速度变化的因素 因素 影响 关系 纬度 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 探究二：黄赤交角及太阳直射点的回归运动 阅读材料： 济南市（北纬36°40'，东经117°00'）某中学地理社团的同学于二分二至四个节气当天正午时分测量了学校旗杆影子的长度，并从甲节气开始依次绘制了各节气旗杆影长示意图。 【小组合作】1．判断济南甲、乙、丙、丁四个节气的名称。 【小组合作】2．描述甲→乙→丙→丁太阳直射点位置的移动规律。 小结提升2：太阳直射点的位置和移动规律 1．地球公转过程中，黄赤交角的存在和地轴的空间指向不变，引起了太阳直射点纬度位置的周年变化，即太阳直射点的回归运动。如下图所示。 2．区分近日点、远日点和二至日 （1）时间上的区别：近日点时间为1月初，北半球冬至日为12月22日前后；远日点时间为7月初，北半球夏至日为6月21日前后。 （2）在公转轨道上位置的区别：近日点较冬至日太阳的位置靠东，远日点较夏至日太阳的位置靠东。 3．公转轨道上二分二至日的判断（北半球） （1）日地距离法 如下图，A点日地距离较近，是1月初，应为冬至日稍后，B点日地距离较远，是7月初，应为夏至日稍后，再结合地球的公转方向判断，C为春分日稍后，D为秋分日稍后。 地球公转轨道示意图 （2）连线法 ①连接日心和地心，将该线作为太阳光线。 ②该线与地球表面的交点为太阳直射点。 ③观察该点所在的半球位置。若在北半球（B处）则为北半球夏至日（太阳直射北回归线），若在南半球（D处）则为北半球冬至日（太阳直射南回归线）。　 （3）倾向法 如图，南半球倾向太阳时（A点）为北半球冬至日，北半球倾向太阳时（B点）为北半球夏至日。 小结提升3：黄赤交角的特征及其影响 1．认识数据——三个角度。 黄赤交角 黄道平面与赤道平面的夹角，目前为23°26' 地轴与黄道平面的夹角 与黄赤交角互余，为66°34' 地轴与赤道平面的夹角 90° 2．理解特征——三个特征基本不变。 地轴指向 地球在公转过程中，地轴的空间指向在一定时期内可以看作是不变的，地轴的北端始终指向北极星附近 黄赤交角大小 黄赤交角的大小在一定时期内可以看作是不变的，目前是23°26' 运动方向 地球运动的方向不变，总是自西向东 3．分析影响 （1）与黄赤交角相关的数据及其关系：黄赤交角=回归线的度数；黄赤交角与极圈度数互余。 （2）黄赤交角变化带来的影响 变化 影响 回归线 极圈 太阳直射点 变大 度数变大，向两极移动 度数变小，向赤道移动 南北移动的范围增大 变小 度数变小，向赤道移动 度数变大，向两极移动 南北移动的范围减小 变为零 黄道平面与赤道平面重合，太阳终年直射赤道 【课堂总结】 1．绘制太阳直射点的移动过程图 2．绘制本节课的思维导图 【课堂练习】 如图为广东省某中学天文爱好小组用天文望远镜观测北极星附近星空的图片。读图完成下面1-3小题。 1．观测者在进行观测时，望远镜镜头朝向为（   ） A．北方 B．南方 C．东方 D．西方 2．小组成员经长时间观测发现，北极星周围各恒星绕北极星转动，这反映出（   ） A．地球自转 B．地球公转 C．流星运动 D．恒星运动 3．观测者于某日20时用天文望远镜对准北极星附近的某颗恒星，若保持望远镜的位置和方向不变，则第二日望远镜再次对准这颗恒星的时间是（   ） A．20时3分56秒 B．20时56分4秒 C．19时3分56秒 D．19时56分4秒 2022年10月26日，中国第39次南极考察队255名队员分两批搭乘“雪龙2”船、“雪龙”船从上海出发，共同执行南极科学考察任务，定于2023年4月上旬返回国内。结合下图，完成下面1-6小题。 4．图中所示地区地球自转的方向是（   ） ①自西向东 ②自东向西 ③逆时针 ④顺时针 A．①③ B．②③ C．①④ D．②④ 5．第39次南极考察队顺利返抵国内时（   ） A．太阳直射点位于赤道以北并向北移动 B．太阳直射点位于赤道以南并向南移动 C．地球公转速度越来越快 D．地球自转速度越来越慢 6．与中山站（69°22′S）相比，长城站（62°13′S）（   ） A．自转角速度较大 B．自转角速度较小 C．自转线速度较大 D．自转线速度较小 下图是地球表面自转线速度及海拔关系图。读图，完成下面小题。 7．根据图中a、b、c、d各点判断，正确的是（   ） A．a点纬度比c点低 B．b点海拔比c点高 C．c点纬度比d点低 D．d点地势比a点低 8．关于地球表面自转线速度的叙述，正确的是（   ） A．同纬度地区自转线速度一样 B．同一经线地区自转线速度由赤道向两极递减 C．海拔相同，低纬度地区自转线速度小于高纬度地区 D．纬度位置相同，海拔高的地区自转线速度大于海拔低的地区 9．下列关于地球公转运动的叙述，正确的是（   ） A．地球公转方向是自西向东 B．地球公转轨道周长为1光年 C．1月初，地球位于公转轨道近日点上，运动速度较慢 D．地球公转轨道是个扁率很大的椭圆 读地球赤道面与公转轨道面示意图，完成下面小题。 10．图中代表黄赤交角的数码是（   ） A．① B．② C．③ D．④ 11．黄赤交角的存在，导致的直接地理意义是（   ） A．四季的更替 B．正午太阳高度的变化 C．昼夜长短的变化 D．太阳直射点的南北移动 12．读图，若图中②角比现在增大2°，则（   ） A．黄赤交角变为25°26′ B．回归线的度数将变为24°26′ C．太阳直射的范围将缩小4个纬度 D．地球上出现极昼极夜的范围将扩大2个纬度 13．读地球自转角速度和线速度示意图，完成下列问题。 （1）图中A、B、C、D四点中自转线速度最大的是____，自转线速度是其一半的是____，线速度相同的是____与____两点。 （2）简述从北极上空和南极上空看地球的自转方向。 （3）简述地球上各地角速度的分布规律。 （4）分析同纬度地区高原和平原地球自转线速度的差异。 14．读下图，回答问题。 （1）在图2中适当位置，用箭头画出地球自转和公转的方向。 （2）将图1中的A、B、C、D标在图2适当的位置，并注明二分二至日名称。 （3）地球公转轨道为近似______的椭圆轨道，地球运行到图中______点（填字母）时，接近远日点位置，其公转速度______（快或慢）；从国庆节至清明节期间，地球公转速度的变化特点是______。 （4）D→A期间太阳直射点在______半球，并且正在向______移动；一年中D点所在纬线有______次太阳直射现象。 15．读下面两幅图，回答下列问题。    （1）图1中：A、B中代表黄赤交角的是_____（填字母代号）；平面C的名称是_____，平面D的名称是_____。 （2）图2中:当太阳直射点移至②点时，北半球的节气为_____日，日期是_____前后。 （3）国庆期间太阳直射点在图2中_____点和_____点之间，并向_____（南或北）移动。 （4）若黄赤交角变为25°，太阳直射点的移动范围将_____（扩大或缩小）。 【参考答案】 【课前预习】 知识点一 地球的自转 1．在地球上的人们感觉不到地球的自转，在北半球观察，恒星似乎围绕北极星附近的某点（地轴北端指向的星空位置）作圆周运动。只有在北半球才能看到北极星，且在该地观测北极星的仰角等于该地的纬度数。 北半球纬度越高，北极星相对地平线的高度越高。 2．自转轴：地轴，其北端始终指向北极星附近。 3．自转方向：自西向东。 A图：从北极上空看，沿逆时针方向旋转。 B图：从南极上空看，沿顺时针方向旋转。 4．自转周期：1日。 （1）太阳日：以太阳为参照物，1日的时间长度为24时。 （2）恒星日：以遥远的恒星为参照物，1日的时间长度为23时56分4秒，是地球自转的真正周期。 5．自转速度 项目 角速度 线速度 规律 地球表面除南北两极点外，任何地点都相等，约为15°每时 不同纬度地区有差异，其中赤道上最大，由赤道至两极递减，极点为0 特别提醒 从南、北两极的上空看，地球自转的方向有顺时针和逆时针的差异，这只是因为观察的角度不同，地球的自转方向只有一个，即自西向东。 知识点二 地球的公转 1．绕转中心：太阳。 2．公转方向：自西向东。 3．公转周期：1年。 （1）回归年：以太阳作为参照物，1年的时间长度为365日5时48分46秒。 （2）恒星年：以遥远的恒星作为参照物，1年的时间长度为365日6时9分10秒，是地球公转的真正周期。 4．公转轨道及速度：地球公转轨道是近似正圆的椭圆轨道，太阳位于椭圆的一个焦点上。如下图所示。 【答案】远日点：7月初；慢；近日点：1月初；快。 特别提醒 在判断地球公转时，关键看是靠近还是远离近日点和远日点，越靠近近日点，速度越快；越靠近远日点，速度越慢。 知识点三 黄赤交角及其影响 1．黄赤交角：赤道平面与黄道平面之间存在一个交角，叫作黄赤交角。目前的黄赤交角是23°26'。如下图所示。 2．黄赤交角的影响 （1）太阳直射点的回归运动：太阳直射点在南、北纬23°26'之间的往返运动，周期是一个回归年。 （2）太阳直射点回归运动示意图（北半球）。 【答案】①3月21日；②6月22日；③9月23日；④12月22日。 太阳直射点所在的纬线：赤道北回归线赤道南回归线赤道。 特别提醒 黄赤交角是四季变化和五带划分的根本原因，其度数决定太阳直射点移动范围。黄赤交角变化通过改变太阳直射范围，直接导致五带范围伸缩。若黄赤交角变为0°，太阳终年直射赤道，太阳直射点不再南北往返运动。 【课中探究】 探究一：地球自转速度的分布规律及影响因素 【小组合作】1．比较“高分十四号”02星与地面对应点运行速度的大小。 【答案】角速度相同；“高分十四号”02星的线速度大于地面对应点的线速度。 【小组合作】2．“坐地日行八万里”中的“地”指的是哪里？如果“地”位于60°N，能否“日行八万里”呢？ 【答案】“坐地日行八万里”中的“地”指的是赤道。不能，因为60°N纬线的线速度远小于赤道线速度。 探究二：黄赤交角及太阳直射点的回归运动 【小组合作】1．判断济南甲、乙、丙、丁四个节气的名称。 【答案】根据济南市的地理纬度（北纬36°40'）可知，夏至日时太阳直射北纬23°26'，距离太阳直射点最近，旗杆影子最短，推测出丁是夏至；冬至日时太阳直射南纬23°26'，距离太阳直射点最远，旗杆影子最长，推测出乙是冬至；再结合二十四节气的分布规律，推测出甲是秋分，丙是春分。 【小组合作】2．描述甲→乙→丙→丁太阳直射点位置的移动规律。 【答案】结合上题分析可知，甲是秋分，太阳直射赤道；乙是冬至，太阳直射南纬23°26'；丙是春分，太阳直射赤道；丁是夏至，太阳直射北纬23°26'；其移动规律为甲（赤道）→乙（南纬23°26'）→丙（赤道）→丁（北纬23°26'）。 【课堂总结】 1．绘制太阳直射点的移动过程图 2．绘制本节课的思维导图 【课堂练习】 【答案】1．A 2．A 3．D 【解析】1．联系已学可知，北极星所在方向为北，所以在广东省某中学观测北极星，望远镜镜头朝向为北，A正确，BCD错误。故选A。 2．联系已学可知，北极星在地球自转轴的延长线上，从北半球上看，北极星的位置几乎是不变的。而北极星周围的其它恒星好像在绕北极星转动，这是相对于地球自转产生的视运动现象，也是地球自转的真实反映，A正确；地球公转是地球绕太阳的运动，流星运动是流星体进入地球大气层后与大气摩擦发光发热的现象，恒星距离地球非常遥远，它们在短期内相对位置几乎是固定的，因此北极星周围各恒星绕北极星转动不能反映地球公转、流星运动、恒星运动，BCD错误。故选A。 3．联系已学可知，观测者于某日20时用天文望远镜对准北极星附近的某颗恒星，若保持望远镜的位置和方向不变，则第二日望远镜再次对准这颗恒星与第一次之间的时间间隔为一个恒星日是23时56分4秒，则第二日望远镜再次对准这颗恒星的时间是19时56分4秒，D正确，ABC错误。故选D。 【答案】4．C 5．A 6．C 【解析】4．结合材料信息可知，该图为南半球，地球自转方向无论哪个半球都是自西向东，从南极上空俯视为顺时针，从北极上空俯视为逆时针，①④正确，②③错误，C正确，ABD错误。故选C。 5．第39次南极考察队预计4月上旬回国，此时太阳直射点位于北半球并向北移动，A正确；此时直射点在北半球并北移，并非赤道以南南移，B错误；地球公转速度在1月初（近日点）最快，7月初（远日点）最慢。4月上旬公转速度逐渐变慢，C错误；地球自转速度（角速度、线速度）相对稳定，不随季节变化，D错误。故选A。 6．除极点外，各地自转的角速度都是15°/小时，AB错误；纬度越高，自转线速度越小，极点为0，与中山站（69°22'S）相比，长城站（62°13'S）纬度较低，自转线速度较大，C正确，D错误。故选C。 【答案】7．B 8．D 9．A 【解析】7．地球自转线速度取决于纬度和海拔。一般来说，纬度越低，线速度越大；海拔越高，线速度越大，主导因素是纬度，其次是海拔。从图中可直接看出b点的海拔比c点高，B正确；a点自转线速度明显小于c，a点纬度比c点高，A错误；c、d自转线速度相差不大，但c点海拔远高于d点，c点纬度比d点高，C错误；从图中可直接看出d点地势比a点高，D错误，故选B。 8．由上题分析可知，在海拔相同的情况下，地球自转线速度与纬度成负相关；在纬度相同的情况下，地球自转线速度与海拔成正相关。同纬度地区自转线速度有可能不一样，A错误；同一经线地区自转线速度不一定由赤道向两极递减，B错误；海拔相同，低纬度地区自转线速度大于高纬度地区，C错误；纬度位置相同，海拔高的地区自转线速度大于海拔低的地区，D正确，故选D。 9．根据所学可知，地球公转方向是自西向东，A正确；地球的公转轨道周长大约是9.4亿公里，1光年大约是94607亿公里，B错误；1月初，地球位于公转轨道近日点上，运动速度较快，C错误；地球公转的轨道是一个近似于正圆的椭圆形轨道，D错误，故选A。 【答案】10．A 11．D 12．C 【解析】10．据图并结合所学可知黄赤交角为是地球公转轨道面（黄道面）与赤道面（天赤道面）的交角，所以①代表黄赤交角，A正确，BCD错误。 11．黄赤交角的存在，使太阳直射点到达的最北界线是23°26′N，即北回归线；最南界线到23°26′S，即南回归线，也就是太阳直射点在 23°26′S~23°26′N作周年往返移动，D项正确；注意题干“直接”二字，黄赤交角的存在，首先导致太阳直射点的移动，太阳直射点的移动导致昼夜长短和正午太阳高度的变化，而后两个因素的变化，再导致四季更替，ABC错误，故选D。 12．图中②角为地球公转轨道面与地轴的夹角，它与黄赤交角为互余关系（相加为90°），据题意②角增大2°，则黄赤交角缩小2°，变为21°26′，A错误；结合所学可知回归线的度数与黄赤交角度数相同，故回归线的度数也将变为21°26′，B项错误；太阳直射的范围为南北回归线之间即由原来的 23°26′S~23°26′N，变为21°26′S~21°26′N，缩小了4个纬度，C项正确；据所学可知：出现极昼极夜的最低纬度与直射点纬度互余，可知出现极昼极夜的地区由原来的南北纬66.34′至南北极点，变为了南北纬68..34′至南北极点，故出现极昼极夜的范围将缩小4个纬度，D错误，故选C 【答案】13．（1） A D B C （2）从北极上空看地球，呈逆时针方向旋转；从南极上空看地球，呈顺时针方向旋转。 （3）除南北极点角速度为0外，全球角速度均相等，为15°/h。 （4）高原地区海拔高于平原，同纬度地区高原地球自转线速度要高于平原地区。 【解析】（1）自转线速度是指地球围绕地轴旋转的地球表面上的点的速度，不考虑地表起伏，纬度越高线速度越小，纬度越低线速度越大。图中A、B、C、D四点中，A的纬度最低，自转线速度最大。根据相关数学知识可知，其他纬度的线速度是赤道的线速度与此纬度的余弦值的乘积， D位于北纬60°，其线速度是赤道的二分之一；不考虑地表起伏，相同纬度自转线速度相同，B、C位于相同纬度，两地自转线速度相同。 （2）地球始终不停地绕着地轴自西向东转，地轴的北端指向北极星的上空。 从北极上空看， 地球自转是逆时针，而从南极上空看，是地轴的南端，与北端相反，因此，地球自转是顺时针。 （3）地球自转角速度是地球上的点单位时间转过的角度。地球上除了南北极点外，全球角速度都一样。约为360°÷24小时，即15°/h。 （4）相同纬度海拔越高，自转线速度越大。高原地区海拔高于平原，因此同纬度地区高原地球自转线速度要高于平原地区。 【答案】14．（1）   （2）   （3）正圆 B 慢 先变快，后变慢 （4）南 北 1 【解析】（1）地球自转和公转方向都是自西向东，从北极上空看为逆时针，如下图： （2）从图1看出，A、B、C、D表示的节气分别是春分、夏至、秋分、冬至；根据图2中的地轴倾向可判断出，左为太阳直射北回归线，为夏至，右为太阳直射南回归线，为冬至，然后根据地球公转方向，能判断出上为春分和下为秋分。如下图： （3）地球公转轨道是近似正圆的椭圆。地球在远日点是7月初，故夏至日接近远日点，公转速度慢，对应图中B点；在近日点附近时的时间是1月初，公转速度快；国庆节至清明节期间，地球公转速度的变化特点是先接近近日点变快，后变慢。 （4）从图1看出D→A期间太阳直射点在南半球，并且正在向北移动。D点所在纬线为南回归线，一年中有一次太阳直射，每年的冬至日被直射。 【答案】15．（1）B 赤道面 黄道面 （2）夏至 6月22日 （3）③ ④ 南 （4）扩大 【解析】（1）读图可知，A为黄道平面与地轴的夹角，度数是66°34'；黄赤交角为赤道平面和黄道平面的夹角，图中C为赤道平面，D为黄道平面，因此黄赤交角为B。 （2）当太阳直射点移至②点时，太阳直射北回归线，此时北半球的节气为夏至，日期是6月22日前后。 （3）国庆期间为10月初，图中③为秋分日（9月23日前后），④为冬至日（12月22日前后），因此国庆期间太阳直射点在图2中③点和④点之间，并向南移动。 （4）若黄赤交角变为25°，太阳直射点将在25°S—25°N之间移动，太阳直射点的移动范围扩大。 公司2 / 18 学科网（北京）股份有限公司 $