第一節(jié)地球的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)課程標準結(jié)合實例，說明地球運動的地理意義。學習目標1.理解地球自轉(zhuǎn)的方向、周期及速度的變化。(地理實踐力)2.理解說明地球公轉(zhuǎn)的特點。(地理實踐力)3.掌握太陽直射點回歸運動的成因和運動規(guī)律。(綜合思維)一、地球的自轉(zhuǎn)1．概念：地球圍繞其自轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的運動。2．地軸：地球的自轉(zhuǎn)軸叫地軸，是一根假想的軸線。地軸的北端始終指向北極星附近。3．自轉(zhuǎn)方向：自西向東(如圖A)。ABC(1)從北極上空觀察，地球呈逆時針方向旋轉(zhuǎn)(如圖B)。(2)從南極上空觀察，地球呈順時針方向旋轉(zhuǎn)(如圖C)。4．速度(1)角速度：除南北極點為0外，其余各地均為每小時15°。(2)線速度：赤道上最大，由赤道向兩極遞減，兩極點為0。[特別提醒](1)北極星周圍的恒星呈逆時針方向繞北極星轉(zhuǎn)動，角速度為每小時15°。(2)北極星的仰極高度等于當?shù)氐牡乩砭暥取?．周期：由于參照點的不同，地球的周期可分為恒星日和太陽日。把恒星日和太陽日的參照物、長度、特點用線連接起來。為什么大部分地區(qū)選擇太陽日為一天進行時間的計算？提示：太陽同人類生活關(guān)系最密切，古代人“日出而作，日落而息”，晝夜交替的周期是太陽日，因此人們最關(guān)心的時間是太陽日。恒星日同人們?nèi)粘Ｉ?、自然晝夜變化的?guī)律關(guān)聯(lián)不大。二、地球的公轉(zhuǎn)1．定義：地球圍繞太陽旋轉(zhuǎn)的運動。2．方向：自西向東，如圖中箭頭所示。3．軌道：近似正圓的橢圓形軌道，橢圓有兩個焦點，太陽位于其中的一個焦點上。4．速度圖中位置時間速度公轉(zhuǎn)位置A點1月初較快近日點B點7月初較慢遠日點為什么地球在近日點時北半球為冬天，在遠日點時北半球為夏天？提示：四季溫度取決于太陽照射角度和照射時間，對于北半球而言，遠日點時，北半球中午陽光照射地面角度大，光熱集中，且白晝時間較長，地表接收太陽輻射能量多，故北半球為夏季；近日點時，北半球中午陽光照射地面角度小，且白晝時間短，地表接收太陽輻射能量少，故北半球為冬季。5.周期(1)恒星年：365天6時9分10秒，地球公轉(zhuǎn)的真正周期。(2)回歸年：365天5時48分46秒，太陽直射點的回歸運動周期。6．黃赤交角(1)概念：黃道面與赤道面之間的夾角，即上圖中B。(2)大?。耗壳包S赤交角是23°26′。7．太陽直射點的回歸運動(1)軌跡(以北半球為例)(2)周期：1回歸年。判斷下列說法的正誤。1．我們?nèi)粘Ｉ钪械囊荒晔侵敢粋€恒星年。 ()2．我國大部分地區(qū)天氣炎熱的時候是地球公轉(zhuǎn)距離太陽最近的時候。 ()3．我國國慶假期期間，地球公轉(zhuǎn)的速度在變慢。 ()4．黃赤交角是固定不變的。 ()提示：1.×我們?nèi)粘Ｉ钪械囊荒晔侵敢粋€回歸年。2．×我國大部分地區(qū)天氣炎熱的時候是盛夏時節(jié)，此時地球公轉(zhuǎn)到遠日點附近，距離太陽較遠。3．×我國國慶假期期間，處于已過遠日點但未到近日點的時期，故地球公轉(zhuǎn)的速度在逐漸變快。4．×黃赤交角并不是固定不變的，目前度數(shù)為23°26′。地球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)的特點2022年7月24日14時22分，長征五號B遙三運載火箭在文昌航天發(fā)射場，將我國空間站問天實驗艙精準送入預定軌道。文昌衛(wèi)星發(fā)射中心位于中國海南省文昌市龍樓鎮(zhèn)境內(nèi)，是世界上為數(shù)不多的低緯度發(fā)射場之一。該發(fā)射中心可以發(fā)射“長征五號”系列火箭與“長征七號”運載火箭，主要承擔地球同步軌道衛(wèi)星、大質(zhì)量極軌衛(wèi)星、大噸位空間站和深空探測衛(wèi)星等航天器的發(fā)射任務(wù)。問題1(區(qū)域認知)分析文昌衛(wèi)星發(fā)射中心主要承擔大質(zhì)量極軌衛(wèi)星、大噸位空間站和深空探測衛(wèi)星等航天器發(fā)射任務(wù)的原因。提示：文昌地處海南島，緯度較低，自轉(zhuǎn)線速度較大，航天器發(fā)射時初速度大，利于發(fā)射。問題2(綜合思維)比較地球同步軌道衛(wèi)星與地球表面對應點的角速度、線速度的大小。提示：角速度相同，線速度衛(wèi)星大于地球表面對應點。問題3(地理實踐力)暑假期間某學校組織學生到文昌衛(wèi)星發(fā)射中心進行研學，同學們看到航天器是向東發(fā)射的，試探討其原因。提示：地球自轉(zhuǎn)的方向是自西向東，航天器向東發(fā)射可借助地球自轉(zhuǎn)的速度，使得火箭用較小的推力就可以把衛(wèi)星送達預定軌道。地球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)運動的特征地球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)運動的特征既有相同點也有不同點，還有相關(guān)性，具體如下表所示：運動形式自轉(zhuǎn)公轉(zhuǎn)概念地球繞地軸的旋轉(zhuǎn)運動地球繞太陽的運動方向自西向東(從北極上空俯視——逆時針；從南極上空俯視——順時針)地軸空間指向空間指向不變，北端始終指向北極星附近運動周期以遙遠的恒星為參照點1恒星日＝23時56分4秒1恒星年＝365天6時9分10秒以太陽為參照點1太陽日＝24小時(晝夜交替現(xiàn)象周期)1回歸年＝365天5時48分46秒(直射點回歸運動周期)速度角速度除南北極點外，各地均約為15°/h(或1°/4min)平均約1°/天近日點快(1月初)，遠日點慢(7月初)線速度因緯度而異，自赤道(1670km/h)向兩極(0km/h)遞減平均約30km/s關(guān)系地球自轉(zhuǎn)的平面(赤道平面)與公轉(zhuǎn)軌道平面(黃道平面)目前存在23°26′的交角(黃赤交角)1．地球自轉(zhuǎn)方向的判斷方法(1)常規(guī)法：地球自轉(zhuǎn)方向是自西向東，由此判斷地球自轉(zhuǎn)方向。(2)極點法：從北極上空看，呈逆時針方向旋轉(zhuǎn)，從南極上空看，呈順時針方向旋轉(zhuǎn)；同理，看到地球呈逆時針方向旋轉(zhuǎn)的在北極上空，看到地球呈順時針方向旋轉(zhuǎn)的在南極上空。(3)經(jīng)度法：東經(jīng)度增大的方向就是地球自轉(zhuǎn)方向，西經(jīng)度減小的方向也是地球自轉(zhuǎn)方向。極點局部圖西經(jīng)法極點局部圖東經(jīng)法(4)海陸法：根據(jù)大洲和大洋的相對位置也可以判斷地球的自轉(zhuǎn)方向。如沿某一緯線從歐洲到亞洲的方向或從太平洋經(jīng)巴拿馬運河到大西洋的方向就是地球自轉(zhuǎn)方向。2.近日點、遠日點的判定方法(1)從日期判斷。每年1月初，地球位于近日點附近，每年7月初，地球位于遠日點附近。(2)從公轉(zhuǎn)速度判斷。地球在近日點附近時，公轉(zhuǎn)速度(線速度、角速度)較快，反之則較慢。(3)從地球公轉(zhuǎn)軌道的長軸和短軸判斷。近日點和遠日點位于長軸兩端。距離太陽最近的點為近日點，反之為遠日點。(4)從直射位置判斷。連接太陽和地球的中心，觀察太陽直射的位置，若直射南回歸線附近則位于近日點附近，若直射北回歸線附近則位于遠日點附近。1．下圖分別為地球自轉(zhuǎn)線速度隨緯度變化圖(甲)和地球公轉(zhuǎn)速度變化圖(乙)。據(jù)此完成(1)～(2)題。甲乙(1)下列關(guān)于地球運動速度的描述，正確的有()①地球自轉(zhuǎn)的線速度自赤道向兩極遞減②地球自轉(zhuǎn)的角速度各處都相等③地球公轉(zhuǎn)的線速度是均勻分布的④地球公轉(zhuǎn)的線速度和角速度都是7月初最慢，1月初最快A．①②B．③④C．①④D．②③(2)甲圖M點的緯度，乙圖N點的月份分別是()A．30°1月 B．60°7月C．60°1月 D．30°7月(1)C(2)B[地球自轉(zhuǎn)線速度由赤道向兩極遞減，赤道上最大，大約為1670km/h；60°緯線上大約是赤道上的一半，大約為837km/h，M點為60°(緯度)。地球自轉(zhuǎn)的角速度除極點外各處都相等，極點上為0。地球公轉(zhuǎn)的角速度和線速度都是7月初最慢，1月初最快，由此可知，N點的月份為7月初。]黃赤交角及其影響汕頭北回歸線標志塔位于廣東省汕頭市雞籠山南麓。塔的上部是一個直徑5米的空心地球模型，球心垂直貫穿一直徑40厘米、長5米的不銹無縫鋼管，可仰窺藍天；塔的下半部四面以“北”字形的鋼筋混凝土柱為依托；塔基是二層圓形平臺，平臺上從東向西用黑色大理石鋪設(shè)一道黑線，象征著北回歸線。標志塔設(shè)計新穎、造型獨特，把地理科學和視覺形象有機地結(jié)合起來。當夏至正午時，立竿不見影，管窺睹驕陽，天象奇觀任由探究。問題1(綜合思維)南北回歸線的緯度是根據(jù)什么確定的？提示：因地球自轉(zhuǎn)與公轉(zhuǎn)的軌道平面不重合，二者之間存在著23°26′的夾角，由此確定了南北回歸線的緯度數(shù)。問題2(綜合思維)站在北回歸線標志塔下，從立竿不見影到下次立竿不見影的時間間隔是多少？提示：應是一個回歸年，即365天5時48分46秒。問題3(地理實踐力)游客參觀北回歸線標志塔時，在平臺上站在黑色大理石鋪設(shè)的黑線南北兩側(cè)時，正午影子朝向有何差異？提示：站在黑線北側(cè)的游客的正午影子一年中始終朝北，而站在黑線南側(cè)的游客的正午影子一年中有時朝向北方，有時朝向南方。1．黃赤交角的特點黃赤交角的特點，可以概括為“一軸、兩面、三角度”和“三個基本不變”。其含義如下：特點含義一軸地軸(自轉(zhuǎn)軸，與赤道面垂直)兩面黃道平面地球公轉(zhuǎn)的軌道平面赤道平面地球自轉(zhuǎn)的平面，與地軸垂直三角度黃赤交角黃道平面與赤道平面的交角，為23°26′地軸與黃道平面的夾角與黃赤交角互余，為66°34′地軸與赤道平面的夾角90°三個基本不變地軸指向地球在公轉(zhuǎn)過程中，地軸的空間指向基本不變，北極始終指向北極星附近黃赤交角大小黃赤交角的大小基本不變，目前保持23°26′運動方向地球運動的方向不變，總是自西向東[特別提醒](1)黃赤交角的大小決定了太陽直射點的范圍。(2)黃赤交角的度數(shù)＝南北回歸線的緯度數(shù)＝太陽直射點能達到的最北、最南緯度數(shù)。(3)極圈的度數(shù)＝90°－黃赤交角的度數(shù)。(4)若黃赤交角增大，則熱帶范圍增大，溫帶范圍減小，寒帶范圍增大。2．太陽直射點的回歸運動由于黃赤交角的存在，引起了太陽直射點在南北回歸線之間的周期性往返運動，其運動周期為365天5時48分46秒，叫作1個回歸年。太陽直射點的位置和季節(jié)移動可用以下圖來表示：在公轉(zhuǎn)軌道圖上判斷二分二至日的方法第一步：先確定出地球公轉(zhuǎn)方向，如圖1(可根據(jù)地球自轉(zhuǎn)、南北極指向等來確定地球公轉(zhuǎn)方向)。第二步：在圖中過球心作地軸的垂線，即赤道，如圖2。第三步：作條直線連接左右兩個球心，如圖3。第四步：如果直線指向北半球(北回歸線)，則為北半球夏至日，即圖3中的A；如果直線指向南半球(南回歸線)，則為北半球冬至日，即圖3中的C。第五步：再根據(jù)二至日的位置和公轉(zhuǎn)方向，確定D為春分日，B為秋分日。圖1圖2圖32．2022年10月16日～22日，中國共產(chǎn)黨第二十次全國代表大會在北京勝利召開。讀圖，回答(1)～(2)題。(1)黨的二十大召開期間，太陽直射點在圖甲的()A．DA段并向北移動B．AB段并向南移動C．BC段并向南移動D．CD段并向北移動(2)黨的二十大召開期間，地球在圖乙中的運動，敘述正確的是()A．地球距離③處越來越近B．地球距離④處越來越近C．地球公轉(zhuǎn)速度越來越慢D．地球公轉(zhuǎn)速度先變慢后變快(1)C(2)B[第(1)題，讀圖甲可知，D為春分日，A為夏至日，B為秋分日，C為冬至日。黨的二十大召開時間是10月16日～22日，即秋分日過后，太陽直射點應在圖甲的BC段并向南移動，C正確，A、B、D錯誤。第(2)題，讀圖乙可知，①為春分日，②為夏至日，③為秋分日，④為冬至日，黨的二十大召開期間地球應該位于秋分日與冬至日之間，即③和④之間，并逐漸遠離③，距離④越來越近，A錯誤，B正確；同時距離近日點(1月初)也越來越近，地球公轉(zhuǎn)速度也越來越快，C、D錯誤。]1.地球自轉(zhuǎn)的方向是怎樣的？地球自轉(zhuǎn)的周期是多少？2.地球自轉(zhuǎn)速度的規(guī)律有哪些？3.地球公轉(zhuǎn)軌道的形狀是怎樣的？4.地球公轉(zhuǎn)速度的特點有哪些？地球公轉(zhuǎn)的周期是多少？5.什么是黃赤交角？什么是太陽直射點的回歸運動？題組1地球的自轉(zhuǎn)讀圖，回答1～3題。ABCD1．上面的四幅圖中能正確表示地球自轉(zhuǎn)方向的是()A．A圖B．B圖C．C圖D．D圖2．①②③④四點中，線速度最大的是()A．①點B．②點C．③點D．④點3．(生活中的地理)在②地某天文臺觀察一恒星，于2022年9月23日20時將天文望遠鏡對準該恒星，若望遠鏡不做任何變動，則9月24日再次觀測到該星的時間是()A．20時 B．20時3分56秒C．19時3分56秒 D．19時56分4秒1．A2．A3．D[第1題，A圖為地球側(cè)視圖，根據(jù)圖中“N”的標注位置，自轉(zhuǎn)方向為逆時針方向；A圖對，B圖不對。C、D為俯視圖，以北極點為中心，地球呈逆時針方向旋轉(zhuǎn)，以南極點為中心，地球呈順時針方向旋轉(zhuǎn)；C、D圖都不對。第2題，①點位于赤道附近，緯度低，線速度大。第3題，再次觀測到該恒星的時間間隔為1恒星日，即地球自轉(zhuǎn)的真正周期，時長是23時56分4秒。]題組2地球的公轉(zhuǎn)2022年冬至是12月22日，2023年元宵節(jié)是2月5日。下圖示意二分二至時地球在公轉(zhuǎn)軌道上的位置。讀圖，回答4～5題。4．2022年冬至地球在公轉(zhuǎn)軌道上的位置是()A．甲 B．乙C．丙 D．丁5．從2022年冬至至2023年元宵節(jié)，地球公轉(zhuǎn)速度()A．先變慢再變快 B．先變快再變慢C．一直變快 D．一直變慢4．C5．B[第4題，讀圖可知，在地球公轉(zhuǎn)軌道上，甲為夏至，乙為秋分，丙為冬至，丁為春分。第5題，從2022年冬至(12月22日)至2023年元宵節(jié)(2月5日)，地球經(jīng)過近日點，在近日點時地球公轉(zhuǎn)速度最快，因此這期間地球公轉(zhuǎn)速度會先變快再變慢。]6．地軸與地球公轉(zhuǎn)軌道面之間的夾角并不是一直不變的，它一直有著微小的變化。若地軸與地球公轉(zhuǎn)軌道面之間的夾角如下圖所示，則下列說法正確的是()A．寒帶范圍縮小 B．溫帶范圍會擴大C．熱帶范圍保持不變 D．熱帶范圍會擴大D[若地軸與地球公轉(zhuǎn)軌道面之間的夾角如圖所示，則黃赤交角是23°28′，黃赤交角變大，熱帶范圍擴大；黃赤交角變大，極圈的度數(shù)減小，則寒帶的范圍會擴大；熱帶、寒帶范圍擴大，溫帶范圍會縮小。]教材P4探索地球自轉(zhuǎn)：天空中日月星辰東升西落是地球自西向東自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的。太陽東升帶來了白晝，西落帶來黑夜，白天太陽先是持續(xù)上升，然后持續(xù)下降，則黑夜太陽先是持續(xù)下降，然后持續(xù)上升，太陽的周日運動產(chǎn)生的晝夜更替現(xiàn)象也說明了地球的自轉(zhuǎn)。地球公轉(zhuǎn)：溫帶一年春夏秋冬四季更替，說明地球圍繞太陽以一年為周期進行公轉(zhuǎn)運動。一年中正午太陽高度的變化，也說明地球圍繞太陽以一年為周期進行公轉(zhuǎn)運動。教材P6思考地球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)的方向及地軸指向相同；地球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)的周期、速度等不同。教材P7活動恒星年是以遙遠的恒星為參照物，地球圍繞太陽公轉(zhuǎn)一周(360°)所需要的時間為365天6時9分10秒，是地球公轉(zhuǎn)的真正周期；回歸年以黃道面上的春分點為參照物，太陽連續(xù)兩次通過春分點的時間間隔，春分點每年在黃道面上向西移，速度每年50.24角秒，故回歸年地球圍繞太陽公