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第一章 第一节
星轨
2011年11月一个晴朗无月的夜晚，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6小时的曝光，得到一张绚丽的星轨照片
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
北极星相对地平线的高度与拍摄地点的纬度有什么关系
新课导入
目录 CONTENTS ∣ 地球的自转与公转
地球的公转
地球的自转
黄赤交角及其影响
01
地球的自转
地球的自转概况
北极星
地轴 E-axis
在茫茫宇宙中，地球与其他星球一样，都处在不断的运动之中
地球绕其自转轴的旋转运动，叫作地球的自转；地球的自转轴叫地轴，它的北端始终指向北极星附近
地球的自转概况
北极星
地轴 E-axis
它的北端始终指向北极星附近
穿过地心，连接南北极两点
与赤道面垂直
地球的自转轴
地轴：
北极星 Polaris
恒星相对于地球可看作是固定不动的，由于地球自转，照相机也跟着地球转动，结果恒星看似在围绕北极星做圆弧形运动。
北极星 Polaris
地平线
北极星高度角
北极星 Polaris
H=90° 北极点
H=80° (80°N)
H=60° (60°N)
北半球纬度越高，北极星的高度越高
北半球北极星的高度=当地纬度
地球的自转方向
北极星
地 轴
自西向东
北半球俯视图
逆时针旋转
南半球俯视图
顺时针旋转
S
N
恒星
恒星
A
地球的自转周期
太阳
地球自西向东自转，自转一周的时间是1日
选定的参照物不同，1日的时间长度略有差别，名称也不同
恒星
Fixed Star
地球的自转周期
太阳 SUN
恒星
Fixed Star
如果以遥远的恒星为参照物，则1日的时间长度为23时56分4秒
称为恒星日，是地球自转的真正周期
23时56分4秒
A
A
恒星
Fixed Star
A
地球的自转周期
太阳 SUN
如果以太阳为参照物
则1日的时间长度为24时，称为太阳日（昼夜更替周期）
24时
恒星
Fixed Star
A
A
地球的自转速度
地球自转速度可以用角速度和线速度来描述
角速度
根据自转周期，约为15°每时；地球表面除南北两极点外，任何地点的自转角速度都相等
线速度
线速度：由于不同纬度的纬线圈长度不同，所以，不同纬度地区的自转线速度有差异
我国四大航天发射基地
与酒泉、太原、西昌等较高纬度的发射基地相比，从文昌基地发射运载火箭，同型号火箭的推力会增加10%左右。
思考，造成这一现象的原因是什么？
海南
文昌
甘肃
酒泉
四川
西昌
山西
太原
文昌
太原
酒泉
西昌
纬度低，线速度大，借助惯性离心力，节约燃料消耗。
通常来说，在火箭升空后，火箭助推器和部分箭体会被剥离，形成残骸。火箭残骸一般坠落在发射点以东1000千米的范围内。
想一想，火箭残骸坠落在发射点以东的原因是什么？从提高火箭残骸坠落的安全性方面考虑，文昌发射基地有何地理位置优势？
因为地球自转方向使残骸坠落于发射点以东；因此，观察地图可知，文昌位于海南省东部，其向东1000千米为海洋。不易造成损害，安全性更优。
02
地球的公转
地球的公转概况及方向
地球绕太阳的运动，叫作地球的公转；同地球自转方向一致，地球公转的方向也是自西向东
地球的公转周期
如果以其他恒星作为参照物，1年的时间长度为365日6时9分10秒
称为恒星年，是指地球绕太阳一周实际所需的时间间隔，这是地球公转的真正周期
冬至
12月22日
夏至
6月22日
春分 3月21日
秋分 9月23日
地球的公转周期
地球公转一周的时间是1年；如果以太阳作为参照物
1年的时间长度为365日5时48分46秒，称为回归年，太阳连续两次通过春分的时间间隔
冬至
12月22日
夏至
6月22日
春分 3月21日
秋分 9月23日
地球的公转速度
地球公转的轨迹叫作公转轨道，它是近似正圆的椭圆轨道，太阳位于椭圆的一个焦点上；随着地球的公转，日地距离不断地发生细微的变化，地球公转的速度也随之发生变化
冬至
12月22日
夏至
6月22日
1月初-近日点
7月初-远日点
S2
S1
开普勒第二定律与地球公转速度
地球
地球
1月初-近日点
7月初-远日点
开普勒行星运动第二定律，也称等面积定律，指的是太阳系中太阳和运动中的行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积
地球的公转速度
03
黄赤交角及其影响
地球自转
地轴
赤道平面
地球公转
轨道
黄道平面
黄赤交角
围绕
中心
绕转
路线
与其垂直并经
过地心的平面
所在
平面
黄赤交角
北极星 Polaris
地球公转轨道面
(黄道平面)
赤道平面
北极
南极
地轴
66°34′
23°26′
黄赤交角对太阳直射点的影响
地球在公转过程中，地轴的空间指向和黄赤交角的大小，在一定时期内可以看作是不变的
由于黄赤交角的存在，地球在公转轨道上的位置不同，地表接受太阳垂直照射的点(简称太阳直射点)是有变化的
太阳直射的范围，最北到达北纬23° 26'，最南到达南纬23° 26'
黄赤交角并不是固定不变的；从1984年起，天文学上用的黄赤交角的数值为23°26' 21"
是地球表面太阳光射入角度(即太阳高度角 )为90度的地点，它是地心与日心连线和地球球面的交点。 太阳直射点所在的经线的地方时为正午12时。
太阳直射点
太阳直射点
黄赤交角对太阳直射点的影响
冬至
12月22日
夏至
6月22日
秋分
9月23日
春分
3月21日
黄赤交角对太阳直射点的影响
冬至
12月22日
夏至
6月22日
秋分
9月23日
春分
3月21日
太阳直射点回归
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
北纬23°26‘称为北回归线，南纬23°26’称为南回归线；太阳直射点回归运动的周期就是一个回归年
秋分 9月23日
绘制太阳直射点回归运动示意图
夏至
6月22日
冬至
12月22日
北回归线
23°26′N
赤道
0°
南回归线
23°26′S
春分 3月21日
夏至 6月22日
秋分 9月23日
冬至 12月22日
春分 3月21日
春分 3月21日
1.哪些地区一年可以有两次直射的机会？
2.什么地区一年只有一次直射机会？
3.什么地区终年没有直射机会？
南、北回归线之间
南、北回归线之上
南、北回归线之外
思考
读图，完成1～3题。
1. 图中甲、乙、丙、丁四点中，与诗句“坐地日行八万里，巡天遥看一千河”最吻合的地点是（ ）
A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁
A
课堂检测
2. 图中四地的自转线速度（ ）
A. 甲>乙>丙>丁 B. 乙>丙>甲>丁
C. 丙>乙>丁>甲 D. 丁>丙>乙>甲
3. 图中四地的自转角速度（ ）
A. 甲>乙>丙>丁 B. 乙>丙>甲>丁
C. 丙>乙>丁>甲 D. 丁＝丙＝乙＝甲
A
D
右下图是“地球自转等线速度示意图”，R、T在同一纬线上。据此完成4～5题。
4．该区域所在的半球位置和纬度位置是（ ）
A．北半球中纬度
B．南半球低纬度
C．南半球中纬度
D．北半球高纬度
5．R点地形有可能是（ ）
A．丘陵 B．高原
C．山地 D．谷地
C
D
读“地球公转轨道示意图”，回答6～7题。
6. 当地球运行至图中b点时，北半球的节气为（ ）
A. 春分 B. 夏至
C. 秋分 D. 冬至
7. 当地球公转至远日点时（ ）
A. 地球公转的角速度最慢
B. 地球自转的线速度最快
C. 地球公转的线速度最快
D. 地球自转的角速度最慢
B
A
读地球赤道平面与公转轨道面示意图，完成8～9题。
8.图中代表黄赤交角的是(　 　)
A.① B.②
C.③ D.④
9.目前黄赤交角的度数是(　 　)
A.23°34′ B.23°26’
C.36°26’ D.66°34'
A
B
右下图为太阳直射点周年变化示意图。读图，完成10～11题。
10.当太阳直射点移动到D位置时,
北半球将迎来的节气是 (　　 )
A.春分 B.夏至
C.秋分 D.冬至
11.2020年10月1日这一天,太阳直射点应该在图中的 (　 　)
A.A和B之间 B.B和C之间
C.C和D之间 D.D和A'之间
D
C
谢谢观看！

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