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高中地理选择性必修1第一章
《地球的运动》
第一节
《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。
教学目标：
1 .通过动画或地球仪演示，说出地球自转的方向、周期及速度的变化。
2 .通过观察或运用地球仪演示地球的公转特征，分析说明地球公转的特点。
3 .分析说明太阳直射点回归运动的成因和运动规律。
4 .尝试从自然现象和日常生活中发现地理问题，养成探究地理问题的兴趣和解决地理问题的能力。
我们日常生活中有很多有意思的地理问题，你观察思考过吗？
1、太阳每天东升西落，是怎么造成的，是自转还是公转现象？
地球自西向东自转，周期为一天，导致天空中太阳每天东升西落。
2、放暑假和放寒假时，白天一样长吗？
暑假比寒假，白天长，这是地球公转的结果，夏季昼长夜短，冬季昼短夜长。
地轴
北极星
一、地球的自转
1、地球自转的概念
地球围绕其自转轴旋转的运动。
2．地轴：
地球的自转轴叫地轴，是一根假想的轴线。地轴的北端始终指向北极星附近。
地轴在宇宙空间的状态是倾斜的，在运动中其方向和倾角保持不变。
3、自转方向（用地球仪演示）
自西向东。从北极上空看，地球做逆时针旋转，从南极上空看，地球做顺时针旋转。
侧视图
北半球俯视图
南半球俯视图
东经度增大的方向为地球自转的方向,西经度减小的方向为地球自转的方向。
地球自转方向的画法：
4．自转速度
(1)角速度：
概念：做圆周运动的物体在单位时间内转过的角度。
地球上除南北极点外的各个质点，都在各自的纬线圈上，以24小时为周期作圆周运动。
N
S
A
B
角速度 = 360°/24小时= 15°/1小时。极点为零。
(2)线速度：
概念：做圆周运动的物体在单位时间内转过的弧长。
由赤道向两极逐渐减小。南北极点为0。纬度60度是赤道的一半。
线速度纬度分布规律：
发射航天器在低纬度地区比中高纬度地区有什么优势 一般向哪个方向发射 为什么？
想一想:
低纬度地区自转线速度大,地球自西向东自转,在低纬度地区向东发射可获得较大的初速度,节省燃料。
o
纬线圈
地面
地面上空
根据自转线速度含义和图中演示，说出自转线速度与海拔高度有什么关系？
在纬度相同情况下，海拔越高的地方自转线速度越大。
地球自转线速度的分布规律及影响因素
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 海拔 海拔越高，线速度越大
负相关
正相关
5．自转周期
（1）恒星日：
时间：23时56分4秒
(2)太阳日：
意义：昼夜更替周期。
由于所选参照物不同，地球的自转周期分为恒星日和太阳日。
以太阳外某一颗恒星为参照物。观测者（p）两次观测到某恒星的时间间隔。
意义：地球自转的真正周期。
时间： 24时
观测者两次观测到太阳的时间间隔。
地球在绕日公转轨道上，大约每天公转2575342千米。太阳是距离地球最近的恒星，平均日地距离为1.5亿千米。其他恒星与地球的距离都以“光年”为单位，如距离太阳最近的比邻星离地球约4.22光年远，一光年等于94600亿公里。
相比恒星与地球的距离，地球在公转轨道上每天移动的距离，可以忽略不计。恒星日可以认为地球没有公转。所以图中上部恒星可表示同一颗恒星。
一天中，太阳日比恒星日比较，地球多自转了约59ˊ角度， 多用了3分56秒时间，所以一个太阳日为24小时。
知识点补充和上图点拨
A
α
θ
1
2
提示：
2、北极星高度角：北极星平行光线与地平面的夹角。即α角。
1、地平面的绘制：过A点作A点与地心连线的切线。
结论：
北半球观察北极星仰角＝当地纬度数
读图分析：在A地观察北极星的仰角（高度角）与该地纬度的关系。
α = 1 = θ
在一个晴朗的夜晚，在中国科学院国家天文台兴隆观测站，拍摄团队将相机对准北极星附近的星空并固定好，通过长达6小时的曝光，得到一张绚丽的星轨照片。
问题1：为什么这些恒星在天空中看起来都围绕北极星附近作圆周运动？
问题2：北极星相对地平线的高度与拍摄地点的纬度有什么关系？
答案：地球自转中心是地轴，而地轴一端始终指向北极星附近，所以拍摄的星轨绕北极星作圆周运动。
答案：北极星相对地平线的高度=拍摄地点的纬度，纬度越高，北极星的高度越大，北极点北极星的高度最大为90°。
公
转
轨
道
从北极上空观察
从南极上空观察
二、地球的公转
二、地球的公转
1．定义：
地球围绕太阳旋转的运动。
3．方向：
自西向东，从北极上空观察，呈逆时针，从南极上空观察，呈顺时针。
2．轨道：
近似正圆的椭圆形轨道，太阳位于其中的一个焦点上。地球每年1月初经过近日点，7月初经过远日点。
5.公转周期（一年）：
(1)恒星年：
恒星年是以太阳外的某一颗恒星作参照物，公转360度，时间为365天6时9分10秒。是地球公转的真正周期。
(2)回归年：
回归年是以太阳为参照物，太阳直射点连续两次通过春分点的时间间隔，为365天5时48分46秒。
4．公转速度：
近日点时角速度和线速度都快，远日点都慢，平均线速度为30千米/秒，平均角速度为1度/日。
三、黄赤交角及影响
1．黄赤交角的含义：
地球自转的轨道面叫赤道平面，公转的轨道面叫做黄道，二者夹角为黄赤交角。目前为23°26′。
黄赤交角是地球自转运动和公转运动相互叠加而成。
2．黄赤交角的影响：
黄赤交角决定太阳直射点的回归运动。
什么是太阳直射点？太阳直射点有什么特殊地理意义？
太阳直射点是太阳光线与地面垂直照射的地点。
太阳直射点所在地区单位面积得到太阳热量多，气温高
太阳直射点位于太阳中心、地球中心的连线在地表的交点上，即位于黄道平面上。
一年中，地球位于黄道平面不同位置，导致太阳直射点在地球上位置不同。
太阳直射点在南、北纬23°26'之间的往返运动，称为太阳直射点的回归运动。太阳直射点回归运动的周期就是一个回归年。
春分(3.21)
夏至(6.22)
秋分(9.23)
冬至(12.22)
0 。
春分(3.21)
●
●
●
●
●
23 。26 ' N
23 。26 ' S
春分日和秋分日，直射点都位于赤道，不同点是春分过后直射点北移，秋分过后，直射点南移。
太阳直射点回归运动示意图
（1）太阳直射点在地球表面大约每天移动多少纬度？
春分到夏至历时三个月（90天)，移动的纬度数是23°26′，大约每天移动0.26°。大约每4天移动1 °。
（2）南北回归线之间的地区一年有几次太阳直射？南北回归线上一年有几次太阳直射？北回归线以北，南回归线以南地区一年有几次太阳直射？
两次；一次；没有直射。
（3）春分点和秋分点把地球公转轨道等分为两部分。通常年份，北半球的夏半年(春分日至秋分日）的日数为186天，冬半年的日数为179天，为什么？
北半球的夏半年，地球经过远日点，公转速度较慢，所用时间长；冬半年，地球经过近日点，公转速度较快，所用时间短，因此夏半年的日数比冬半年多。
2020年6月23日上午9时43分许，是我国第55颗北斗卫星，即北斗全球卫星导航系统最后一颗组网卫星发射的日子。位于大凉山腹地的四川西昌卫星发射中心成了世人瞩目的焦点。在此前的20年，也是在这里，我国先后发射了54颗北斗卫星。
（1）我国目前有四大航天发射基地，分别是山西太原、甘肃酒泉、四川西昌、海南文昌，与其他三个基地相比，文昌发射基地选址建设的最突出的优势条件是什么？
人类的航天发射需要借助地球自转的线速度，纬度越低自转线速度越大，越有利于发射。四大基地中，文昌的纬度最低，是其突出的优势条件。
复习思考之一
（2）从地球自转的角速度看，我国四大航天发射基地的角速度有何特点？
四大航天发射基地的自转角速度相等，均约为15°/时。
（3）此次西昌卫星发射中心发射第55颗北斗卫星时，地球在公转轨道上的位置及公转的线速度如何变化？
此时地球在公转轨道上正向远日点靠近，线速度逐渐变慢。
复习思考之二
汕头北回归线标志塔位于广东省汕头市鸡笼山南麓。塔的上部是一个直径5米的空心地球模型，球心垂直贯穿一直径40厘米、长5米的不锈无缝钢管，可仰窥蓝天；塔的下半部四面以“北”字形的钢筋混凝土柱为依托；塔基是二层圆形平台，平台上从东向西用黑色大理石铺设一道黑线，象征着北回归线。当夏至正午时，立竿不见影，管窥睹骄阳，天象奇观任由探究。
（1）南北回归线的纬度是根据什么确定的？
因地球自转与公转的轨道平面不重合，二者之间存在着23°26′的夹角，由此确定了南北回归线的纬度数。
（2）站在北回归线标志塔下，从立竿不见影到下次立竿不见影的时间间隔是多少？
一个回归年，即365天5时48分46秒。
（3）游客参观北回归线标志塔时，在平台上站在黑色大理石铺设的黑线南北两侧时，正午影子朝向有何差异？
站在黑线北侧的游客的正午影子一年中始终朝北，而站在黑线南侧的游客的正午影子一年中有时朝向北方，有时朝向南方。
地球自转和公转运动的特征比较
运动形式 自转 公转
概念 地球绕地轴的旋转运动 地球绕太阳的运动
方向 自西向东(从北极上空俯视——逆时针；从南极上空俯视——顺时针) 地轴空间指向 空间指向不变，北端始终指向北极星附近
知识结构图

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