必修一1.3 地球的自转和公转
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解地球的运动特点。
【地理实践力】通过模拟实验、尝试学具制作，增强实践能力。 【人地协调】了解地球运动的特征与规律，培养保护与热爱地球的精
神，树立科学的宇宙观。
第一章第3节 地球的运动
地球的自转和公转
The rotation and revolution of the earth
本节学习主要内容
Main contents of this section
Stellar
day
and
solar
day
同一颗恒星
P E2
E1 恒星日 太阳日
E3
恒星日和太阳日
Stellar
day
and
solar
day
定义 参照物 转过角度
性质 所用时间
用途
恒星日 以遥远的恒星为参照 自转一周所用的时间
遥远的恒星
360°
真周期
23时56分4秒
科学研究
太阳日 以太阳为参照 自转一周所用的时间
速度
春分
夏至
远日点
7月初
速度最慢
速度最快
近日点 1月初
冬至
秋分
• 地球绕太阳公转位于近日点时速度（包括线速度和角速度） 最快；远日点时最慢。
• 行两组星“的点向”的径区（别太：阳远中(近心)到日行点星是中在7心月的(1连月线)初），在此单时位地面球积公内转 所速扫度过最的慢面(快积)。相夏等至。日(冬至日)在6月22日(12月22日)前后， 位于远(近)日点附近，此时地球公转速度较慢(快)。
• 同样道理，近日点速度快，所以从秋分日到次年春分日期 间（北半球冬半年）日数要少一些。
地球自转和公转的一般规律
运动 特征
自转
公转
绕转中心
Inquiry 1
图1.1 北极星附近星辰运动轨迹
地轴
延长方向，指向北极星
北极星
地球的旋转中心 ——地轴
α – A地观察北极星的仰角 θ – A地的地理纬度
∵ α＋β＝90°，θ＋β＝90° ∴ α＝θ
北极星仰角＝当地纬度
注：南半球看不到北极星
α
A
θβ
地球的自转
EARTH'S ROTATION
方向
N
S
赤道
地轴
北极上空俯视
逆时针
南极上空俯视
顺时针
侧视 自西向东
地球自转方向本质都是
自西向东（俯视北逆南顺）
不管什么视角，箭头都是自西指向东
地球的自转
EARTH'S ROTATION
周期
1日
One Day
恒星日：23时56分4秒 太阳日：24时
相差3分56秒
恒星日和太阳日哪个是地球自转的真正周期？
课标解读
【课标呈现】
结合实例，说明地球运动的地理意义。
【课标解读】
1．通过动画及地球仪演示，掌握地球自转与公转运动的方向、周期、 速度、轨道及相关特点。 2．理解黄赤交角及其地理意义。 3．结合太阳直射点的移动轨迹示意理解太阳直射点的回归运动。
核心素养
【综合思维】借助多媒体、教具演示，利用空间想象、发散思维等理
太阳
360°59′
假周期
24时
日常生活
地球的自转
EARTH'S ROTATION
速度
速度
Speed
角速度：作圆周运动的物体单位时间内转过的角度 线速度：作圆周运动的物体单位时间内转过的弧长
思考：能否计算地球各点的角速度和线速度是多少？
N
北极
15° /h
C
15° /h
Bபைடு நூலகம்
地心 15° /h
A
60。N
地球的公转
EARTH'S REVOLUTION
周期
从太阳直射点第一次直射在春分点到
概念 太阳直射点第二次直射春分点中间经
过的时间。
时间 365天5时48分46秒
夏至
角度 稍少于360°
性质 假周期
用途 日常生活
春分
冬至
秋分
回归年 Trop ical Yea r
地球的公转
EARTH'S REVOLUTION
探究二
Inquiry 2
今晚20:00，小王从天文望远镜中欣喜地看到织女星，若保持 望远镜位置和方向不变，明晚小王想再次在望远镜中看到织 女星，应该什么时刻看？
• 恒星日比太阳日少了3分56秒
恒星 太阳
P 地心 地球
恒星日和太阳日
Stellar
day
and
solar
day
同一颗恒星
P
恒星日和太阳日
地球的自转
✓ 绕转中心 ✓ 方向 ✓ 周期 ✓ 速度
• 角速度 • 线速度
地球的公转
✓ 绕转中心 ✓ 方向 ✓ 周期 ✓ 速度
• 角速度 • 线速度 ✓ 黄赤交角及其影响
地球的自转
EARTH'S
R O TAT I O N
探究一
为什么照片上的恒星会呈 现出这样的运动轨迹？
• 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。
A2 A1 O
线速度 Linear Velocity
地球的公转
EARTH'S
REVOLUTION
地球的公转 绕转中心 EARTH'S REVOLUTION
太阳
位于椭圆形轨道的一个焦点上 公转轨道：近似正圆的椭圆形
公转轨道
地球的公转
EARTH'S REVOLUTION
方向
注意视角的转化带来的变化
C′
B′
。 30 N
大小：极点角速度=0°/h，非极点角速度=15°/h
。
A′ 赤道
计算：一天内随地球所自转。 过的角度/一天时间 [极点=0°/24h，非极点=360°/24h]
南极
S
除极点为0外，地球上任何地方的角速度都为15°/h
角速度 Angular Velocity
大小：极点线速度=0，赤道向两极递减
计算：一天内地球所自转过的路程/一天时间
[极点=0°/24h，非极点=该地所在纬线圈长度/24h]
不考虑海拔的情况下，由赤道向两极递减，赤道最大 （1670km/h），60°为赤道一半，两极为0
线速度 Linear Velocity
考虑海拔对线速度的影响 • 在纬度相同情况下，海拔越高的地方自转线速度越大。
方向 自西向东 自北极上空看：逆时针 自南极上空看：顺时针
地球的公转
EARTH'S REVOLUTION
周期
从太阳第一次经过地球和遥远恒星的
概念 连线到第二次再次经过地球和这颗遥
远恒星的连线中间所经过的时间。
时间 365天6时9分10秒
角度 360°
性质 真周期
用途 天文研究
恒星
恒星年 S te lla r Ye a r
远日点
中心 太阳
近日点
开普勒第二定律
Kepler's
second
law
探究三
Inquiry 3
北半球每年夏半年（从春分日到秋分日）的日数为186天，冬 半年（从秋分日到次年春分日）的日数为179天。造成这种日 数差异的原因是什么？
• 地球公转运动时，远日点速度慢，所以从春分日到秋分日 期间（北半球夏半年）日数要多一些。
【地理实践力】通过模拟实验、尝试学具制作，增强实践能力。 【人地协调】了解地球运动的特征与规律，培养保护与热爱地球的精
神，树立科学的宇宙观。
第一章第3节 地球的运动
地球的自转和公转
The rotation and revolution of the earth
本节学习主要内容
Main contents of this section
Stellar
day
and
solar
day
同一颗恒星
P E2
E1 恒星日 太阳日
E3
恒星日和太阳日
Stellar
day
and
solar
day
定义 参照物 转过角度
性质 所用时间
用途
恒星日 以遥远的恒星为参照 自转一周所用的时间
遥远的恒星
360°
真周期
23时56分4秒
科学研究
太阳日 以太阳为参照 自转一周所用的时间
速度
春分
夏至
远日点
7月初
速度最慢
速度最快
近日点 1月初
冬至
秋分
• 地球绕太阳公转位于近日点时速度（包括线速度和角速度） 最快；远日点时最慢。
• 行两组星“的点向”的径区（别太：阳远中(近心)到日行点星是中在7心月的(1连月线)初），在此单时位地面球积公内转 所速扫度过最的慢面(快积)。相夏等至。日(冬至日)在6月22日(12月22日)前后， 位于远(近)日点附近，此时地球公转速度较慢(快)。
• 同样道理，近日点速度快，所以从秋分日到次年春分日期 间（北半球冬半年）日数要少一些。
地球自转和公转的一般规律
运动 特征
自转
公转
绕转中心
Inquiry 1
图1.1 北极星附近星辰运动轨迹
地轴
延长方向，指向北极星
北极星
地球的旋转中心 ——地轴
α – A地观察北极星的仰角 θ – A地的地理纬度
∵ α＋β＝90°，θ＋β＝90° ∴ α＝θ
北极星仰角＝当地纬度
注：南半球看不到北极星
α
A
θβ
地球的自转
EARTH'S ROTATION
方向
N
S
赤道
地轴
北极上空俯视
逆时针
南极上空俯视
顺时针
侧视 自西向东
地球自转方向本质都是
自西向东（俯视北逆南顺）
不管什么视角，箭头都是自西指向东
地球的自转
EARTH'S ROTATION
周期
1日
One Day
恒星日：23时56分4秒 太阳日：24时
相差3分56秒
恒星日和太阳日哪个是地球自转的真正周期？
课标解读
【课标呈现】
结合实例，说明地球运动的地理意义。
【课标解读】
1．通过动画及地球仪演示，掌握地球自转与公转运动的方向、周期、 速度、轨道及相关特点。 2．理解黄赤交角及其地理意义。 3．结合太阳直射点的移动轨迹示意理解太阳直射点的回归运动。
核心素养
【综合思维】借助多媒体、教具演示，利用空间想象、发散思维等理
太阳
360°59′
假周期
24时
日常生活
地球的自转
EARTH'S ROTATION
速度
速度
Speed
角速度：作圆周运动的物体单位时间内转过的角度 线速度：作圆周运动的物体单位时间内转过的弧长
思考：能否计算地球各点的角速度和线速度是多少？
N
北极
15° /h
C
15° /h
Bபைடு நூலகம்
地心 15° /h
A
60。N
地球的公转
EARTH'S REVOLUTION
周期
从太阳直射点第一次直射在春分点到
概念 太阳直射点第二次直射春分点中间经
过的时间。
时间 365天5时48分46秒
夏至
角度 稍少于360°
性质 假周期
用途 日常生活
春分
冬至
秋分
回归年 Trop ical Yea r
地球的公转
EARTH'S REVOLUTION
探究二
Inquiry 2
今晚20:00，小王从天文望远镜中欣喜地看到织女星，若保持 望远镜位置和方向不变，明晚小王想再次在望远镜中看到织 女星，应该什么时刻看？
• 恒星日比太阳日少了3分56秒
恒星 太阳
P 地心 地球
恒星日和太阳日
Stellar
day
and
solar
day
同一颗恒星
P
恒星日和太阳日
地球的自转
✓ 绕转中心 ✓ 方向 ✓ 周期 ✓ 速度
• 角速度 • 线速度
地球的公转
✓ 绕转中心 ✓ 方向 ✓ 周期 ✓ 速度
• 角速度 • 线速度 ✓ 黄赤交角及其影响
地球的自转
EARTH'S
R O TAT I O N
探究一
为什么照片上的恒星会呈 现出这样的运动轨迹？
• 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。
A2 A1 O
线速度 Linear Velocity
地球的公转
EARTH'S
REVOLUTION
地球的公转 绕转中心 EARTH'S REVOLUTION
太阳
位于椭圆形轨道的一个焦点上 公转轨道：近似正圆的椭圆形
公转轨道
地球的公转
EARTH'S REVOLUTION
方向
注意视角的转化带来的变化
C′
B′
。 30 N
大小：极点角速度=0°/h，非极点角速度=15°/h
。
A′ 赤道
计算：一天内随地球所自转。 过的角度/一天时间 [极点=0°/24h，非极点=360°/24h]
南极
S
除极点为0外，地球上任何地方的角速度都为15°/h
角速度 Angular Velocity
大小：极点线速度=0，赤道向两极递减
计算：一天内地球所自转过的路程/一天时间
[极点=0°/24h，非极点=该地所在纬线圈长度/24h]
不考虑海拔的情况下，由赤道向两极递减，赤道最大 （1670km/h），60°为赤道一半，两极为0
线速度 Linear Velocity
考虑海拔对线速度的影响 • 在纬度相同情况下，海拔越高的地方自转线速度越大。
方向 自西向东 自北极上空看：逆时针 自南极上空看：顺时针
地球的公转
EARTH'S REVOLUTION
周期
从太阳第一次经过地球和遥远恒星的
概念 连线到第二次再次经过地球和这颗遥
远恒星的连线中间所经过的时间。
时间 365天6时9分10秒
角度 360°
性质 真周期
用途 天文研究
恒星
恒星年 S te lla r Ye a r
远日点
中心 太阳
近日点
开普勒第二定律
Kepler's
second
law
探究三
Inquiry 3
北半球每年夏半年（从春分日到秋分日）的日数为186天，冬 半年（从秋分日到次年春分日）的日数为179天。造成这种日 数差异的原因是什么？
• 地球公转运动时，远日点速度慢，所以从春分日到秋分日 期间（北半球夏半年）日数要多一些。