1、第五节第五节地球的自转和公转地球的自转和公转 课标内容要求课标内容要求 结合实例结合实例，说明地球运动的地理意义。说明地球运动的地理意义。 学科核心素养学科核心素养 综合思维：综合思维：能够从时空综合的角度能够从时空综合的角度，分析分析 黄赤交角及其影响。黄赤交角及其影响。 人地协调观：人地协调观：能够利用地球运动的特点能够利用地球运动的特点， 说明地球运动对人类活动的影响。说明地球运动对人类活动的影响。 地理实践力：地理实践力：遥望晴朗夜晚的星空遥望晴朗夜晚的星空，找到找到 北极星北极星，学会用北极星辨别方向学会用北极星辨别方向，估算当估算当 地纬度。地纬度。 知识体系导图知识体系导图 一、
2、地球的自转一、地球的自转 1.概念：概念：地球绕其地球绕其自转轴自转轴的旋转运动。的旋转运动。 2.方向方向：自西向东自西向东。 (1)从北极上空看从北极上空看，呈呈逆逆时针方向旋转时针方向旋转(如图甲如图甲)。 (2)从南极上空看从南极上空看，呈呈顺顺时针方向旋转时针方向旋转(如图乙如图乙)。 3.周期周期 参照物参照物周期周期称谓称谓 太阳太阳24 时时太阳日太阳日 遥远的恒星遥远的恒星23 时时 56 分分 4 秒秒恒星日恒星日 4.速度速度 (1)角速度角速度：地球自转的角速度约为地球自转的角速度约为 15/h，地球表面除南北极点外地球表面除南北极点外，任何地点任何地点 的自转角速度都
3、相等。的自转角速度都相等。 (2)线速度：由于不同纬度的线速度：由于不同纬度的纬线圈纬线圈长度不同长度不同，故不同纬度地区的自转线速度故不同纬度地区的自转线速度 有差异。有差异。 二、地球的公转二、地球的公转 1.概念：概念：地球绕地球绕太阳太阳的旋转运动。的旋转运动。 2.方向：方向：自西向东自西向东。 自转轴是地球自转的假想轴自转轴是地球自转的假想轴，地球始终不停地绕着这个假想的轴运转地球始终不停地绕着这个假想的轴运转，故故 又称地轴又称地轴。 这个轴通过地心这个轴通过地心， 连接南北两极点连接南北两极点， 与地球公转轨道面的夹角为与地球公转轨道面的夹角为 6634， 地轴北极正对着北极星
4、。地轴北极正对着北极星。 太阳日是昼夜交替的周期。太阳日是昼夜交替的周期。 恒星日是地球自转的真正周期。恒星日是地球自转的真正周期。 地球自转的线速度赤道最大地球自转的线速度赤道最大，由赤道向两极减小由赤道向两极减小，南北极点的线速度为南北极点的线速度为 0。 3.周期周期 参照物参照物长度长度称谓称谓 太阳太阳365 日日 5 时时 48 分分 46 秒秒回归年回归年 其他恒星其他恒星365 日日 6 时时 9 分分 10 秒秒恒星年恒星年 4.公转轨道：公转轨道：近似近似正圆正圆的椭圆轨道的椭圆轨道，太阳位于椭圆的一个太阳位于椭圆的一个焦点焦点上。上。 5.速度速度 公转位置公转位置时间时
5、间公转速度公转速度 A 点点近日点近日点 1 月初月初较快较快 B 点点远日点远日点7 月初月初 较慢较慢 三、黄赤交角及其影响三、黄赤交角及其影响 1.基本概念基本概念 (1)赤道平面：过赤道平面：过地心地心并与地轴垂直的平面。并与地轴垂直的平面。 (2)黄道平面：地球黄道平面：地球公转公转轨道平面。轨道平面。 (3)黄赤交角：赤道平面与黄道平面之间存在一个交角黄赤交角：赤道平面与黄道平面之间存在一个交角，目前的黄赤交角目前的黄赤交角是是 2326。 2.黄赤交角的影响黄赤交角的影响：引起太引起太阳直射点在阳直射点在南北回归线南北回归线之间往返运动之间往返运动，如下图如下图： 回归年是太阳直
6、射点回归运动的周期。回归年是太阳直射点回归运动的周期。 恒星年是地球公转的真正周期。恒星年是地球公转的真正周期。 由于近日点地球公转速度较快、远日点公转速度较慢由于近日点地球公转速度较快、远日点公转速度较慢，使得北半球夏半年使得北半球夏半年 的天数的天数(186 天天)多于冬半年的天数多于冬半年的天数(179 天天)。 近日点为近日点为 1 月初月初，冬至日为冬至日为 12 月月 22 日前后日前后；远日点为远日点为 7 月初月初，夏至日为夏至日为 6 月月 22 日前后。近日点位置较冬至日偏东日前后。近日点位置较冬至日偏东，远日点较远日点较夏至日偏东。夏至日偏东。 黄赤交角在一定时期内可以看
7、作不变黄赤交角在一定时期内可以看作不变，黄赤交角的变化会引起太阳直射点黄赤交角的变化会引起太阳直射点 南北移动范围的变化南北移动范围的变化，从而影响地球表面获得太阳辐射多少的变化。从而影响地球表面获得太阳辐射多少的变化。 填图绘图填图绘图：在下面：在下面“地球公转轨道示意图地球公转轨道示意图”中中，用箭头画出地球的公转方向用箭头画出地球的公转方向 和自转方向和自转方向，并判断并判断 A、B、C、D 位置所代表的节气。位置所代表的节气。 提示：提示：绘图略。绘图略。A.夏至夏至，B.秋分秋分，C.冬至冬至，D.春分。春分。 考点一考点一地球的自转地球的自转 下图所示照片是摄影师在夜晚采用连续曝光
8、技术拍摄的。照片中的弧线为恒下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。读图星视运动轨迹。读图，完成完成(1)、(2)题。题。 (1)据图判断据图判断，摄影师拍摄的地点位于摄影师拍摄的地点位于() A低纬地区低纬地区B中纬地区中纬地区 C北极附近北极附近 D南极附近南极附近 (2)图中图中 a 恒星视运动转过的角度约为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据此判断摄影师连续拍摄的时间 为为() A1 个多小时个多小时 B3 个多小时个多小时 C5 个多小时个多小时 D7 个多小时个多小时 【获取信息】【获取信息】 北极星距离地平面的高
9、度角较小。北极星距离地平面的高度角较小。 恒星视运动轨迹。恒星视运动轨迹。 【尝试解答】【尝试解答】(1)A(2)B解析：解析：第第(1)题题，图中能看到北极星图中能看到北极星，并且北极星并且北极星 的仰角很小的仰角很小，说明当地在北半球说明当地在北半球，且纬度较低。第且纬度较低。第(2)题题，图中恒星的视运动实际图中恒星的视运动实际 上是地球自转运动的反映上是地球自转运动的反映，天空中的恒星转过天空中的恒星转过 50，说明地球自转了说明地球自转了 50，地球自地球自 转的角速度是转的角速度是 15/h，由此得出连续拍摄时间是由此得出连续拍摄时间是 3 个多小时。个多小时。 地球自转速度的比较
10、地球自转速度的比较 地球自转角速度和线速度的变化规律如下图所示。地球自转角速度和线速度的变化规律如下图所示。 1角速度的比较角速度的比较 首先看是否为极点首先看是否为极点，极点上角速度为极点上角速度为 0；非极点上任何地点；非极点上任何地点(包括海拔不同的包括海拔不同的 地点地点)角速度都相同角速度都相同，都约为都约为 15/h、1/4 min。如地球同步卫星的角速度与地面对如地球同步卫星的角速度与地面对 应点的角速度相同。应点的角速度相同。 2线速度的比较线速度的比较 (1)海拔相同看纬度：海拔相同的情况下海拔相同看纬度：海拔相同的情况下，同一纬线上线速度相同同一纬线上线速度相同，不同纬线不
11、同纬线 上纬度越高线速度越小上纬度越高线速度越小，计算公式为赤道线速度计算公式为赤道线速度(1 670 km)cos(为当地的地为当地的地 理纬度理纬度)，南北半球纬度数相同的地点线速度南北半球纬度数相同的地点线速度相同。南北纬相同。南北纬 60上的线速度约为赤上的线速度约为赤 道上的一半道上的一半，南北极点的线速度为零。南北极点的线速度为零。 (2)纬度相同看海拔：同一地点或同一纬线上海拔越高线速度越大。如地球同纬度相同看海拔：同一地点或同一纬线上海拔越高线速度越大。如地球同 步卫星的线速度大于地面对应点的线速度。步卫星的线速度大于地面对应点的线速度。 自转线速度的影响因素与应用自转线速度的
12、影响因素与应用 1影响地球自转线速度变化的因素影响地球自转线速度变化的因素 因素因素影响影响关系关系 纬度纬度纬度相同纬度相同，线速度相同；纬度越低线速度相同；纬度越低，线速度越大线速度越大负相关负相关 海拔海拔海拔越高海拔越高，线速度越大线速度越大正相关正相关 2.航天发射基地选址航天发射基地选址 航天发射基地应选择在自转线速度较大、纬度低、海拔高的地区航天发射基地应选择在自转线速度较大、纬度低、海拔高的地区，并且向东并且向东 发射。发射。 海南文昌是我国继西昌、酒泉、太原之后建设的第四个航天发射中心。海南海南文昌是我国继西昌、酒泉、太原之后建设的第四个航天发射中心。海南 文昌相对于其他三个
13、航天发射中心纬度低文昌相对于其他三个航天发射中心纬度低，可充分借助地球自转动力可充分借助地球自转动力，节省燃料节省燃料， 降低发射成本。降低发射成本。 地球自转线速度等值线的判读地球自转线速度等值线的判读 1根据等值线数值和排列规律根据等值线数值和排列规律，判断所在半球和纬度高低判断所在半球和纬度高低 自转线速度由北向南递增的为北半球自转线速度由北向南递增的为北半球，递减的为南半球递减的为南半球(如下图为北半球如下图为北半球)。自自 转线速度介于转线速度介于 1 4471 670 km/h 的地区位于低纬度的地区位于低纬度，介于介于 8371 447 km/h 的地的地 区位于中纬度区位于中纬
14、度，介于介于 0837 km/h 的地区位于高纬度的地区位于高纬度(如下图为中纬度如下图为中纬度)。 2根据等值线变动根据等值线变动，确定地势的高低确定地势的高低 (1)等自转线速度线凸向数值小处等自转线速度线凸向数值小处(B)，说明该地自转线速度较大说明该地自转线速度较大，地势较高地势较高， 为山地或高原。为山地或高原。 (2)等等自转线速度线凸向数值大处自转线速度线凸向数值大处(A)，说明该地自转线速度较小说明该地自转线速度较小，地势较低地势较低， 为谷地或盆地。为谷地或盆地。 昼夜更替昼夜更替， 潮起潮落潮起潮落， 地球自转运动产生了许许多多的自然现象地球自转运动产生了许许多多的自然现象
15、。 据此完成据此完成 1、 2 题。题。 1在下列现象中在下列现象中，可以成为地球自转证据的是可以成为地球自转证据的是() A日月升落日月升落 B月朗星稀月朗星稀 C月相变化月相变化D星光闪烁星光闪烁 2以太阳为参照点以太阳为参照点，地球自转一周所需时间为地球自转一周所需时间为( ) A23 小时小时 56 分分 B24 小小时时 4 分分 C24 小时小时 56 分分 D24 小时小时 1A2.D解析解析：第第 1 题题，日月升落是以地球为参照物的太阳和月球的视运日月升落是以地球为参照物的太阳和月球的视运 动。第动。第 2 题题，以太阳为参照点以太阳为参照点，地球自转一周的时间是地球自转一周
16、的时间是 1 个太阳日个太阳日，是一个昼夜是一个昼夜 交替周期交替周期，即即 24 小时。小时。 下图为地球自转等速度线分布示意图下图为地球自转等速度线分布示意图， R、T 在同一纬线上在同一纬线上。据此完成据此完成 3、4 题。题。 3该区域所在的位置是该区域所在的位置是() A南半球低纬度南半球低纬度B北半球中北半球中纬度纬度 C南半球中纬度南半球中纬度 D北半球高纬度北半球高纬度 4R 点地形最有可能是点地形最有可能是() A丘陵丘陵 B盆地盆地 C山地山地D高原高原 3A4.B解析解析：第第 3 题题，图中线速度数值较大图中线速度数值较大， ，且由北向南递减且由北向南递减，可判断可判断
17、 为南半球低纬度为南半球低纬度。第第 4 题题，同纬度地区同纬度地区，海拔越低海拔越低，线速度越小线速度越小；R 点与同纬度点与同纬度 T 点相比点相比，线速度较小线速度较小，最可能为盆地地形。最可能为盆地地形。 考点二考点二黄赤交角及其影响黄赤交角及其影响 在地球公转过程中在地球公转过程中，若以地球为参照系若以地球为参照系，可看到太阳在黄道上运行。下图是可看到太阳在黄道上运行。下图是 太阳在黄道上的视运行轨迹图。读图太阳在黄道上的视运行轨迹图。读图，完成完成(1)、(2)题。题。 (1)6 月初月初，太阳在黄道上的位置是太阳在黄道上的位置是() A甲甲B乙乙 C丙丙D丁丁 (2)太阳处于甲、
18、乙位置时太阳处于甲、乙位置时() A地球公转速度相同地球公转速度相同 B太阳直射点移太阳直射点移动方向相同动方向相同 C日地距离相同日地距离相同 D太阳直射地表的纬度相同太阳直射地表的纬度相同 【获取信息】【获取信息】 一年中一年中，太阳在黄道上的视运行轨迹图。太阳在黄道上的视运行轨迹图。 【尝试解答【尝试解答】(1)D(2)D解析解析：第第(1)题题，6 月初月初，太阳在黄道上的位置应在太阳在黄道上的位置应在 春分日与夏至日之间春分日与夏至日之间，在夏至日在夏至日(夏至日前后夏至日前后)之前且靠近夏至日处之前且靠近夏至日处，故应为丁故应为丁。第第 (2)题题，太阳处于甲、乙位置时太阳处于甲、
19、乙位置时，实际上是地球处于冬至日前后相同的两个时间实际上是地球处于冬至日前后相同的两个时间， 而而 1 月初日地距离最近月初日地距离最近，公转速度公转速度最快最快，所以太阳处于甲、乙位置时所以太阳处于甲、乙位置时，地球公转地球公转 速度不可能相同速度不可能相同，日地距离也不同；太阳直射点的纬度相同日地距离也不同；太阳直射点的纬度相同，但向南北移动的方但向南北移动的方 向不同。向不同。 对黄赤交角内涵的深度挖掘对黄赤交角内涵的深度挖掘 1 “一轴两面三角度一轴两面三角度” “一轴一轴”指地轴指地轴； “两面两面”指黄道平面和赤道平面指黄道平面和赤道平面； “三角度三角度”指黄道平面和指黄道平面和
20、 赤道平面的夹角为赤道平面的夹角为 2326；地轴与黄道平面的夹角为；地轴与黄道平面的夹角为 6634；地轴与赤道平面的；地轴与赤道平面的 夹角为夹角为 90。 2 “三个基本不三个基本不变变” 指地球在运动过程中指地球在运动过程中，地轴的空间指向基本不变地轴的空间指向基本不变，北极始终指向北极星附近北极始终指向北极星附近； 黄赤交角的大小基本不变黄赤交角的大小基本不变，约保持约保持 2326；地球运动的方向不变地球运动的方向不变，总是自西向东总是自西向东。 与黄赤交角相关的几组数据关系与黄赤交角相关的几组数据关系 理解黄赤交角变化带来的影响理解黄赤交角变化带来的影响，关键是弄清几组数据间的关
21、系。如图：关键是弄清几组数据间的关系。如图： (1)黄赤交角回归线的度数。黄赤交角回归线的度数。 (2)黄赤交角与极圈度数互余。黄赤交角与极圈度数互余。 (3)黄赤交角晨昏线与地轴黄赤交角晨昏线与地轴的最大夹角。的最大夹角。 黄赤交角变化的影响黄赤交角变化的影响 黄赤交角变大黄赤交角变大(小小)黄赤交角等于黄赤交角等于 0 太阳直射范围太阳直射范围扩大扩大(缩小缩小)直射赤道直射赤道 极昼和极夜现象范极昼和极夜现象范 围围 扩大扩大(缩小缩小)无极昼、极夜现象无极昼、极夜现象 五带的范围五带的范围 热带和寒带的范围扩大热带和寒带的范围扩大(缩小缩小)，温带温带 的范围缩小的范围缩小(扩大扩大)
22、 无五带划分无五带划分 正午太阳高度的年正午太阳高度的年 变化变化 年变化年变化幅度增大幅度增大(减小减小)不变不变 昼夜长短的年变化昼夜长短的年变化 年变化幅度增大年变化幅度增大(减小减小)(赤道与寒带赤道与寒带 除外除外) 始终昼夜平分始终昼夜平分 季节的变化季节的变化变化明显变化明显(不明显不明显)无季节变化无季节变化 读黄赤交角示意图读黄赤交角示意图，完成完成 1、2 题。题。 1读图读图，判断正确的是判断正确的是() A的度数为的度数为 2326B为赤道平面为赤道平面 C为黄道平面为黄道平面D恒星恒星 M 为北极星为北极星 2专家发现专家发现，由于北回归线每年大约以由于北回归线每年大
23、约以 14.4 米的速度由北向南移动 米的速度由北向南移动。北回归北回归 线南移的结果是导致线南移的结果是导致() A数值增加数值增加 B回归年周期变长回归年周期变长 C温带面积扩大温带面积扩大 D全球气温升高全球气温升高 1 D2.C解析解析： 第第 1 题题， 为黄道平面与地轴的夹角为黄道平面与地轴的夹角， ， 与与黄赤交角互余黄赤交角互余， 度数为度数为 6634，为黄道平面为黄道平面，为赤道平面。第为赤道平面。第 2 题题，回归线度数等于黄赤交回归线度数等于黄赤交 角度数。依题意角度数。依题意，黄赤交角度数不断变小黄赤交角度数不断变小，则热带范围变小则热带范围变小，寒带范围变小寒带范围
24、变小， 温带范围变大。温带范围变大。 地球运动分为自转运动和公转运动地球运动分为自转运动和公转运动，而两种运动之间的关系可以用黄赤交角而两种运动之间的关系可以用黄赤交角 来表示。据此完成来表示。据此完成 3、4 题。题。 3为了研究黄赤交角对地球自然环境的影响为了研究黄赤交角对地球自然环境的影响， ，假设黄赤交角变为假设黄赤交角变为 0，这时在这时在 地球上不可能出现的自然现象是地球上不可能出现的自然现象是() A太阳终年直射赤道太阳终年直射赤道 B各地全年都昼夜平分各地全年都昼夜平分 C各地气温都无日变化各地气温都无日变化 D各地都无四季变化各地都无四季变化 4若黄赤交角变为若黄赤交角变为
25、30，下列说法正确的是下列说法正确的是() A北极出现极昼的天数减少北极出现极昼的天数减少 B温带范围变大温带范围变大 C7 月月，南半球中低纬度地区昼长与夜南半球中低纬度地区昼长与夜长的差值加大长的差值加大 D地轴与黄道平面的夹角增大地轴与黄道平面的夹角增大 3C4.C解析：解析：第第 3 题题，黄赤交角变为黄赤交角变为 0，太阳直射点始终在赤道上太阳直射点始终在赤道上， 各地昼夜等长各地昼夜等长，也不会发生四季变化也不会发生四季变化。第第 4 题题，黄赤交角变为黄赤交角变为 30，热带热带、寒带范寒带范 围变大围变大，温带范围变小温带范围变小，地轴与黄道平面的夹角减小地轴与黄道平面的夹角减小，南半球中低纬度地区南半球中低纬度地区 7 月月 昼变短、夜变长昼变短、夜变长，昼夜差值加大。黄赤交角的变化不影响出现极昼的天数。昼夜差值加大。黄赤交角的变化不影响出现极昼的天数。
