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第一章　地球的运动
第一节　地球的自转和公转
第1课时　地球的自转和公转特点
【学习目标】　1.结合示意图，描述地球自转的方向、周期和速度等特点。2.联系实际，掌握地球公转的基本特征。
研透教材
自转轴　
地轴　
一、地球自转的特点
（2）特征：地轴的北端始终指向北极星附近。
【微思考】　南半球可以看到北极星吗？
提示：只有在北半球才能观测到北极星，南半球观测不到。北半球的纬度越高，北极星相对地平线的高度越高。北极星的仰角等于观测地的地理纬度。
名称 时间长度 参照物 意义
恒星日 23时56分4秒 距地球遥远的恒星 地球自转的 　真正　周期
太阳日 24时 、 太阳 昼夜交替的周期
自西向东　
23时56分4秒
真正　
24时
4. 速度
相等　
最大　
0　
【微思考】　地球自转只有一个方向吗？
提示：从北极上空看，地球自转方向呈逆时针；从南极上空看，地球自转方向呈顺时针，但这并不意味着南北半球的自转方向不同，地球自转只有一个方向，只是因观察角度不同而出现不同的描述。
【拓展深化】
　地球自转方向的判断方法
（1）根据南北极来判断：从北极俯视，地球自转为逆时针，从南极俯视，地球自转为顺时针（如下图）。
（2）根据经纬度判断：地球自西向东自转，东经度增大的方向与自转方向一致，而西经度增大的方向则与自转方向相反（如下图）。
（3）常规法：地球自转方向是自西向东，由此判断地球自转方向。
（4）海陆法：根据大洲和大洋的相对位置也可以判断地球的自转方向。如沿某一纬线从欧洲到亚洲的方向或从太平洋经巴拿马运河到大西洋的方向就是地球自转方向。
素养提升
【图文设景】
　　2022年10月31日，长征五号B遥四运载火箭托举梦天实验舱在海南文昌航天发射场一飞冲天。文昌航天发射场是我国第一个滨海航天发射场，能够发射长征五号系列火箭与长征七号运载火箭，主要承担地球同步轨道卫星、大质量极轨卫星、大吨位空间站等航天器的发射任务。下图是我国四大航天发射基地位置图。
【问题设计】
1. 分析文昌航天发射场主要承担大质量、大吨位航天器发射任务的原因。（综合思维）
提示：文昌地处海南岛，纬度较低，自转线速度较大，航天器发射时初速度大，有利于发射。
2. 比较地球同步轨道卫星与地球表面对应点的角速度、线速度的大小。（综合思维）
提示：角速度相同，线速度卫星大于地球表面对应点。
【训练提能】
　　（2025·江西南昌月考）右图为从极地上空俯视地球的示意图，箭头方向为地球自转方向。读图，回答1～2题。
A. 东南方 B. 西南方
C. 东北方 D. 西北方
解析：第1题，由地球自转方向可以判断，该图是以南极点为中心的地球俯视图，根据图中方位可判断，甲地位于乙地的西南方。故选B项。
B
A. 自转线速度甲地小于乙地
B. 自转角速度甲地小于乙地
C. 甲、乙两地自转线速度和自转角速度都相等
D. 自转线速度甲地大于乙地
解析：第2题，甲、乙两地自转角速度相等；乙地纬度低，自转线速度大于甲地。故选A项。
A
3. [填图]　给下面图中的经线标注上经度。
答案：
4. [画图]　根据地球自转速度特点，在下图中绘制地球自转线速度和角速度曲线。
答案：
研透教材
名称 时间长度 参照物 意义
恒星年 365日6时9分10秒 其他恒星 地球公转的真正周期
回归年 365日5时48分46秒 太阳 太阳直射点回归运动的周期
太阳　
365日6时9分10秒
回归年
二、地球公转的特点
椭圆　
5. 速度
图中位置 时间 速度 公转位置
A点 1月初 较快 近日点
B点 7月初 较慢 远日点
【微思考】　我国国庆假期期间，地球公转的速度在变慢吗？
1月初
7月初
提示：我国国庆假期期间，处于已过远日点但未到近日点的时期，故地球公转的速度在逐渐变快。
【拓展深化】
近日点、远日点的判断方法
（1）从日期判断：每年1月初，地球位于近日点附近；每年7月初，地球位于远日点附近。
（2）从公转速度判断：地球在近日点附近时，公转速度（线速度、角速度）较快，在远日点附近则较慢。
（3）从地球公转轨道的长轴和短轴判断：近日点和远日点位于长轴两端。距离太阳近的点为近日点，反之为远日点。
（4）从直射位置判断：连接太阳和地球的中心，观察太阳直射的位置，若直射南回归线附近，则位于近日点附近；若直射北回归线附近，则位于远日点附近。
（5）从节日角度判断：元旦时接近近日点。
素养提升
【图文设景】
　　极昼和极夜是地球两极地区特有的自然现象，每年南、北两极地区“极昼”“极夜”交替出现。极昼，就是太阳永不落，天空总是亮的；极夜，就是太阳总不出来，天空总是黑的。南、北极点的极昼期时间长短不同，北极点极昼约为186天，南极点极昼约为179天，这与地球公转速度的变化有关。下图是北极地区极昼时太阳在地平线上运动的轨迹图。
【问题设计】
1. 分析极昼、极夜现象产生的原因。（综合思维）
提示：地球在沿椭圆轨道绕太阳公转的同时，还绕自身的倾斜地轴旋转。
2. 分析地球公转速度变化的原因。（综合思维）
提示：地球的公转轨道是一个近似正圆的椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上，故地球在公转轨道上就存在一个近日点和一个远日点。在近日点公转速度最快，在远日点公转速度最慢。
3. 分析北极点极昼期比南极点极昼期时间长的原因。（地理实践力）
提示：由于地球绕日公转的速度随日地距离不同而略有变化，北极点极昼期在北半球夏半年，公转速度较慢，用时多；而南极点极昼期在北半球冬半年，公转速度较快，用时较少。
A. 先变慢再变快 B. 先变快再变慢
C. 一直变快 D. 一直变慢
解析：从2021年冬至（12月21日）至2022年春节（2月1日），地球经过近日点，在近日点地球公转速度最快，因此这期间地球公转速度先变快再变慢。故选B项。
B
A. 速度达到最大 B. 持续增加
C. 先增加后减小 D. 先减小后增加
解析：地球绕日公转有近日点和远日点之分，近日点为每年1月初，公转速度最快；远日点为每年7月初，公转速度最慢。10月9日至冬至日，地球处于由远日点向近日点运动过程中，故公转速度持续增加，B正确，A、C、D错误。
B
课时作业（一）
　　（2025·云南昆明月考）地球同步卫星是指运行在地球同步轨道上的人造卫星。卫星距离地球的高度约为36 000 km，在地球同步轨道上布设3颗通信卫星（如下图），即可实现除两极外的全球通信。读图，回答1～3题。
A. 线速度大 B. 线速度小
C. 角速度大 D. 角速度小
解析：第1题，地球同步卫星绕地球公转方向与地球自转的方向相同，角速度相同，但线速度不同。与赤道上的点相比，地球同步卫星距地心更远，单位时间转过的弧长更长，线速度更大。故选A项。
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A. 正南 B. 正北
C. 正东 D. 正西
解析：第2题，顺着地球自转方向发射地球同步卫星，可以充分利用地球自转的初速度，节省燃料，所以向正东方向发射。故选C项。
C
A. 1个月 B. 1恒星年
C. 1太阳日 D. 1恒星日
解析：第3题，地球同步卫星绕地球公转一周，也就是地球自转了一周，为一个恒星日。故选D项。
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　　下图为地球自转线速度等值线示意图，R、T在同一纬线上。读图，回答4～5题。
A. 地形 B. 经度
C. 纬度 D. 海拔
C
解析：第4题，图示区域相邻线速度等值线南北差异主要是由于纬度不同，纬度越高，自转线速度越小，C项正确；受地形、经度影响较小，A、B两项错误；海拔是造成图示区域线速度等值线东西差异的主要因素，D错误。故选C项。
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A. 海陆位置 B. 人类活动
C. 地球公转 D. 海拔高低
解析：第5题，R、T两地纬度相同，但线速度差异显著，主要是海拔高低导致自转线速度出现差异，海拔越高，自转线速度越大，D项正确；地球自转线速度与海陆位置、人类活动、地球公转无关，A、B、C三项错误。故选D项。
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　　（2025·江苏宿迁高二月考）下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。据此回答6～7题。
A. 地球自转 B. 地球公转
C. 流星运动 D. 恒星运动
解析：第6题，小组成员经长时间观测发现，北极星周围各恒星绕北极星附近某点转动，这反映出地球自转，是地球自转引起的恒星视运动现象，A正确，B、C、D错误。
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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
解析：第7题，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，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，A、B、C错误。
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　　在2023年12月的夜晚，一旅行者停留在加利福尼亚中部太平洋海岸公路上的比克斯比大桥（36°N，122°W）上，将相机对准北极星附近的星空，进行了长达6小时的曝光，得到了一张绚丽的星轨照片（下图）。读图，回答8～9题。
A. ①③ B. ①②
C. ③④ D. ②④
解析：第8题，因地轴的北端始终指向北极星附近，我们观察不到北极星的视运动，只能够观察北极星附近恒星的视运动。因地球不停地自西向东自转，人们会观察到北极星附近的恒星围绕北极星的视运动轨迹。
B
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A. 自西向东旋转 B. 自南向北旋转
C. 顺时针旋转 D. 逆时针旋转
解析：第9题，地球自西向东自转，星轨上的天体围绕北极星自东向西旋转，视运动表现为逆时针旋转。
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A. 自转角速度和线速度都大
B. 自转角速度和线速度都小
C. 自转角速度相等，线速度大
D. 自转角速度小，线速度相等
解析：据图可知，①地位于赤道，③地位于30°S，据所学知识可知，地球自转角速度特点是除南北两极点外全球各地均相等，线速度特点是赤道处最大，从赤道向南北两侧递减。因此①③两地角速度相等，线速度①大于③，C项正确，排除A、B、D三项。故选C项。
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　　（2025·山东威海期中）下图为“世界主要航天发射场及发射平台分布示意图”。读图，回答11～12题。
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A. 多位于西半球
B. 均位于中纬度
C. ①位于④的西北方向
D. ②③自转角速度相同
解析：第11题，结合图示可知，世界主要航天发射场及发射平台大多位于东半球；结合纬度可知，世界主要航天发射场及发射平台主要分布在中低纬度地区；结合经纬度位置可知，①应位于④的东北方向；除南、北两极点外，地球表面各地自转角速度相同，D正确。
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A. 建设成本低，施工难度小
B. 气象条件较优越，利于发射
C. 在赤道附近，初始速度大
D. 对海洋运输业不会产生影响
解析：第12题，海上发射场及发射平台建设成本较高；海上发射场及发射平台位于沿海地区，降水、风浪较多，不利于发射；图中海上发射场及发射平台位于赤道附近，纬度较低，初始线速度大，利于发射；海上发射场及发射平台对海洋运输业会产生一定影响。
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　　读“地球自转线速度随纬度变化图”（图1）和“地球公转线速度变化图”（图2），回答13～14题。
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A. 60°N、1月 B. 30°N、1月
C. 60°N、7月 D. 30°N、7月
解析：第13题，P点地球自转线速度为837 km/h，约为赤道上的一半，其纬度应为60°N；图2中N点地球公转线速度达一年中最小值，此时地球位于远日点附近，应为7月初。故选C。
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A. 地球离太阳最近 B. 地球离太阳最远
C. 北半球为夏至日 D. 北半球为冬至日
解析：第14题，当地球公转线速度为M时，地球公转线速度最大，地球位于近日点附近，时间为1月初，此时地球离太阳最近，A正确，B错误；北半球夏至日为6月22日前后，C错误；北半球冬至日为12月22日前后，D错误。
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15. 读地球轨道图，回答下列问题。
解析：第（1）题，根据太阳直射点的位置可知，图中a、b、c、d对应的北半球节气依次是冬至、春分、夏至、秋分。劳动节前后，地球公转到b和c之间，此时太阳直射点在北半球，地球公转的速度逐渐变慢。
b　
c　
北　
变慢　
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解析：第（2）题，a位置接近近日点，在a、b、c、d四个位置中，地球位于a位置时公转速度最快；c位置接近远日点，在a、b、c、d四个位置中，地球位于c位置时公转速度最慢。
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a　
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