高中地理第一章第三节课时1地球的自转和公转导学案中图版必修1

地球的自转和公转
[学习目标定位] 1.通过地球仪演示，说出地球自转的方向、周期和速度的转变规律。

2.观察和利用地球仪演示地球的公转运动，分析说明地球公转运动的特点及太阳直射点回归运动的成因和运动规律。

一、地球的自转
1.概念：地球本身围绕其自转轴的旋转运动。

2.特征
(1)方向：自西向东{ 从北极上空看呈逆时针方向旋转从南极上空看呈顺时针方向旋转 (2)周期
名
称 长度
参照点
恒星日 23时56分4秒
距地球遥远的同一恒星
太阳日
24小时
太阳 二、地球的公转
1.概念：地球围绕太阳的运动。

2.特征
(1)方向：自西向东。

(2)轨道：近似正圆的椭圆形轨道，太阳位于其中一个核心上。

(3)周期⎩⎪⎨⎪
⎧
名称：恒星年含义：地球公转一周的时间单位
长度：365天6时9分10秒
(4)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
3.黄赤交角
(1)概念：黄道面与赤道面之间的夹角，即上图中B 。

(2)大小：目前为23°26′。

4.太阳直射点的回归运动 (1)轨迹(以北半球为例)
(2)周期⎩
⎪⎨
⎪⎧
名称：回归年
时间长度：365天5时48分46秒
思考
1.北极星在天空中的位置为何几乎不动？
答案 由于地轴的北端老是指向北极星周围，因此，在地球上看来，北极星在天空中的位置几乎是不动的，而其周围的天体由于地球的自转看起来绕北极星做逆时针方向的运动。

2.北极熊每一年能比南极的企鹅多晒几天太阳，你知道其中的原因吗？
答案 这主如果由于地球绕日公转速度随日地距离不同而略有转变造成的，在(北半球)夏半年，公转速度较慢，历时多；而冬半年公转速度较快，历时较少。

3.我国庆贺教师节时，太阳直射点位于哪个半球？并正向哪个方向移动？ 答案 北半球。

向南移动。

探讨点一地球的自转
探讨活动读图甲、图乙，结合教材及所学知识，分析回答下列问题。

(1)请在下图中画出地球的自转方向。

(2)读图乙，分析地球自转的线速度由赤道到两极有什么转变规律？赤道上与60°N纬线圈上的线速度有什么关系？
(3)地球自转的角速度有什么规律？南北两极点的角速度是多大？
(4)探讨为何世界各国建设航天发射基地时多建在本国的较低纬度地域？
答案(1)图示如下：
(2)地球自转线速度由赤道向两极递减。

赤道上的线速度大致为1 670千米/小时，60°N上的线速度是837千米/小时，大约为赤道的一半。

(3)除极点外，地球上各地角速度相同，为15°/时。

南北两极点的角速度为0。

(4)低纬度地域，地球自转线速度大，在发射时可借助地球自转的线速度，节约发射时所需的燃料，降低发射本钱。

反思归纳地球的自转
示意图
旋转轴地轴
轨道赤道面
方向自西向东，从北极上空看呈逆时针，从南极上空看呈顺时针
周期恒星日：23时56分4秒(真正周期)，自转360°太阳日：昼夜更替周期为24小时，自转360°59′
速度角速度：除极点外，其他各地均为15°/时
线速度，自赤道向两极递减。

赤道最大，两极为0，南北纬60°约是赤道的一半。

其他纬度线速度的计算公式：Vφ＝V赤×cosφ(φ表示该地纬度)
探讨点二地球的公转
探讨活动阅读图文材料，分析回答下列问题。

材料一太阳直射点的回归运动示用意(图甲)。

材料二黄赤交角示用意(图乙)和太阳直射点的移动示用意(图丙)。

材料三英国古文明研究作家葛瑞姆·汉卡克在《上帝的指纹》中写道：“黄赤交角会发生周期性的转变，这个周期是41 000年，交角改变在°到°之间，准确性和可预测性不亚于瑞士钟表。

”这个周期转变早在1911年巴黎国际天文学大会上就已经发布了。

(1)地球公转进程中何时出现近日点和远日点？在图甲适合的位置标注近日点J和远日点Y，画出地球公转的方向。

(2)北半球夏半年日数是186天，而冬半年日数为179天，造成这种不同的原因是什么？
(3)依据图甲中太阳直射点的位置和地球公转方向推断A、B、C、D别离代表的骨气和时间。

据此完成下图并论述太阳直射点回归运动的规律是什么？
(4)我国每一年国庆节期间，太阳直射点位于图丙中的什么位置？
答案(1)近日点时为1月初，J标在冬至日(D)和春分日(A)之间，靠近冬至日(D)位置。

远日点时为7月初，Y标在夏至日(B)和秋分日(C)之间，靠近夏至日(B)位置。

画图略(方向为逆时针)。

(2)北半球夏半年和冬半年地球公转轨道的长度是相等的。

可是地球公转速度在北半球夏半年(通过远日点)较慢，用的时间长，而冬半年(通过近日点
)公转速度较快，用的时间短。

(3)A是春分日，3月21日前后；B是夏至日，6月22日前后；C是秋分日，9月23日前后；D是冬至日，12月22日前后。

春分至夏至，太阳直射点由赤道移动到北回归线；夏至至秋分，太阳直射点由北回归线移动到赤道，秋分至冬至，太阳直射点由赤道移动到南回归线，冬至至第二年春分，太阳直射点由南回归线移回赤道。

(4)每一年国庆节期间，太阳直射点位于图丙中c所在位置，即秋分日至冬至日之间。

反思归纳地球的公转
(1)地球公转的大体规律
公转方向
任意位置(侧视) 自西向东
在北极上空看(俯视) 逆时针
在南极上空看(俯视) 顺时针公转速度
1月初(近日点) 较快；角速度61′/d、线速度30.3 km/s
7月初(远日点) 较慢；角速度57′/d、线速度29.6 km/s 周期
回归年365日5时48分46秒
恒星年365日6时9分10秒
(2)黄赤交角的特点
黄赤交角是地球的自转轨道平面和地球的公转轨道平面的夹角，其本质是一个面面角，其在静止和绕日的运动中具有不同的特点，具体如下： ①静态特征：一轴、两面、三角度
特点 含义
一轴
地轴(自转轴，与赤道平面垂直)
两面
黄道平面 地球公转的轨道面 赤道平面 地球自转的平面，与地轴垂直
三角度
黄赤交角 黄道平面与赤道平面的夹角，目前为23°26′
地轴与黄道
平面夹角 与黄赤交角互余，为66°34′
地轴与赤道平面夹角
90°
特点 含义
体现区域
两个变
黄道平面与赤道平面的交线 地球的公转过程中
地轴与太阳光线的相对位置
三个基本不变
地轴的空间指向，北极始终指向北极星附近 黄赤交角的大小，基本保持23°26′
地球的运动方向
(3)地轴的空间指向和黄赤交角的大小，在一按时期内可看做不变。

所以太阳直射点在地球表面并非是固定不变的，而是以回归年为单位做周期性的回归运动，其具体的移动范围和移动进程如下：
对点训练一地球自转特征
地球同步卫星是人为发射的一种卫星，它相对于地球静止于赤道上空。

从地面上看，卫星维持不动，故也称静止卫星；发射地球同步卫星与地球自转的线速度密切相关。

按照所学知识完成1～2题。

1.下列发射场中最有利于卫星发射的是( )
A.拜科努尔(46°N)
B.肯尼迪(28°N)
C.酒泉(40°N)
D.库鲁(5°N)
2.地球同步卫星的绕地公转速度与地面对应点的自转速度比较，它们的 ( )
A.角速度和线速度都相同
B.角速度和线速度都不同
C.角速度相同，线速度不同
D.角速度不同，线速度相同
答案
解析第1题，据题干，地球同步卫星相对于地球静止于赤道上空；同步卫星发射时为借助地球自转的线速度，一般向东发射，自转线速度越大的地方越有利于同步卫星的发射，因此离赤道越近的地域，越有利。

第2题，地球同步卫星在地球赤道上空飞行，在飞行进程中相对于地球表面某点静止，角速度相同；物体运动线速度的大小与转动半径成正比，同步卫星绕地球运行的半径大于地球半径，因此线速度较地面对应点要大。

对点训练二地球公转特征及太阳直射点的移动
山东省中小学的暑假时间大约为每一年的7月10日～8月31日。

读图，完成3～4题。

3.山东省中小学开始放暑假时，地球可能位于图中的( )
A.甲
B.乙
C.丙
D.丁
4.暑假期间，太阳直射点的位置及移动方向( )
A.北半球北移
B.北半球南移
C.南半球南移
D.南半球北移
答案
解析第3题，开始放暑假的时间是7月10日，此时已过夏至，图中乙处符合。

第4题，整个暑假处于地球公转位置的夏至到秋分，太阳直射点在北半球向南移。

对点训练三黄赤交角与太阳直射点的移动
读“黄赤交角示用意”，完成5～6题。

5.图中字母表示黄赤交角的是( )
A.①
B.②
C.③
D.④
6.当阳光从⑤处直射地球时，北半球骨气为( )
A.春分
B.夏至
C.秋分
D.冬至
答案
解析黄赤交角是黄道面与赤道面的夹角，即图中的①。

地球是倾斜的，地轴北端始终指向北极星周围，太阳从⑤处直射地球时，恰好直射南回归线，此时为北半球的冬至。

综合提升
7.读下图，回答有关问题。

(1)指出直射点移动线路上B、C、D三处的骨气名称和所在的纬线名称。

B______________，C______________，D____________。

(2)写出∠a目前的度数和表示的含义和存在的结果。

(3)直射点在C处的运动方向为向________(南或北)，在D处的运动方向为向________(南或
北)。

答案(1)夏至，北回归线秋分，赤道冬至，南回归线
(2)23°26′。

黄赤交角。

太阳直射点在地球南北回归线之间做来回运动。

(3)南北
解析本题主要考查黄赤交角的形成及太阳直射点的回归运动。

第(1)题，按照太阳直射点的移动判断出B、C、D三处的骨气名称和所在纬线名称。

第(2)题，由∠a是黄道平面与赤道平面的交角判断出∠a为黄赤交角。

第(3)题，由C、D两处的骨气判断太阳直射点的运动方向。

教材P16探索
转动前和转动后混合物流动的线路不一样。

在北半球时混合物的流动方向偏向原来方向的右边，南半球时偏向原来方向的左侧。

原因是水平运动的物体受地球自转产生的地转偏向力的影响，运动方向发生偏转。

教材P18思考
地球的自转地球的公转绕转
中心
地轴太阳方
向
自西向东(从北极上空看呈逆时针) 自西向东周
期
恒星日：23时56分4秒；太阳日：
24时
恒星年：365日6时9分10秒；回归
年：365日5时48分46秒角速度
全球相等，每小时15°(南北极点为
0)
平均约1°/d近日点快
远日点慢线速度从赤道向南、北两极递减平均约30 km/s
教材P19读图
日期太阳直射点的位置太阳直射点移动方向
春分日
3月21日前后
赤道向北
夏至日
6月22日前后
北回归线开始向南
秋分日
9月23日前后
赤道向南
冬至日
南回归线开始向北
12月22日前后
教材P21思考
我国绝大部份地域在北回归线以北，所以咱们所在地域正午太阳高度角夏至日最大，冬至日最小。

若你处在北回归线以南，则太阳直射点位于你所在纬度时，正午太阳高度角最大，最小时仍是冬至日。

教材P23思考
地球的自转形成日，公转形成年。

推算年、月、日的时间长度和它们之间的关系，判按时间序列的法则称为历法。

由于不同历法中的年和月采用不同的标准来协调年和月之间的相应关系，所以年和月的时间长度有所不同。

教材P23温习题
1.恒星日是以某遥远恒星为参照点，自转角度为360°，所历时间是23时56分4秒；而太阳日是以太阳为参照点，自转角度为360°59′，所历时间是24小时。

一个太阳日比一个恒星日长3分56秒。

2.
如上图，南北回归线的纬度数为23°26′，南北极圈的纬度数为66°34′，二者之和为90°。

[基础过关]
1.右图是一名天文摄影爱好者在某地用持续曝光拍摄的北极星空照片。

该照片能证明( )
A.地球自转
B.地球公转
C.流星现象
D.恒星运动
答案 A
解析地球自西向东绕地轴自转，地轴始终指向北极星，星星的运动轨迹就表现为绕北极星自东向西的圆形运动轨迹。

下图是“地球表面自转线速度等值线散布图”(某地的自转线速度V＝1 670×cos φ，其中φ为本地的纬度)。

读图回答2～3题。

2.图示区域大部份位于( )
A.北半球中纬度
B.北半球低纬度
C.南半球中纬度
D.南半球低纬度
3.图中a、b两点纬度相同，但地球自转的线速度明显不同，原因是( )
点地势高，自转线速度大
点地势低，自转线速度大
点地势低，自转线速度大
点地势高，自转线速度大
答案
解析第2题，图中线速度由南向北减小，可判定图示地域处于北半球，赤道上自转线速度约为1 670千米/小时，60°N上约为837千米/小时，故按照图中的数值范围可推知其应处于中纬度。

第3题，影响线速度大小的因素不仅包括纬度，还包括海拔等因素，同一纬度地域，海拔越高，其自转线速度越大，图中a处的线速度比同纬度其他地域大，故可知a点的海拔较高。

4.下列四幅表示地球绕日公转的示用意，其中正确的是哪两幅( )
A.①②
B.②④
C.②③
D.①④
答案 C
解析图①、②地球位置为近日点，太阳直射点位于南回归线周围，故②正确；图③、④地球位置为远日点，太阳直射点位于北回归线周围，故③正确。

右图中，XOY为地轴，MN为赤道，EF、E′F′为回归线，ST、S′T′为极圈。

读图，回答5～6题。

5.目前黄赤交角在图上是( )
A.∠XOF
B.∠TOF
C.∠FON
D.∠TON
6.若黄赤交角增大，图中哪些度数将增大( )
A.∠XON 的纬度
的纬度 D.∠XOF
答案
解析第5题，考查黄赤交角的概念。

图中MN为赤道平面，E′F为黄道平面，所以∠MOE′或∠FON应为黄赤交角。

第6题，若黄赤交角增大，则南北回归线的度数增大，即图中EF或E′F′的度数将增大。

下图为“太阳直射点周年转变示用意”。

读图回答7～8题。

7.当太阳直射点移动到D位置时，兰州将迎来的骨气是( )
A.春分
B.夏至
C.秋分
D.冬至
8.2015年10月1日这一天，太阳直射点应该在图中的( )
之间之间
之间之间
答案
解析第7题，太阳直射D点时是北半球冬至日。

第8题，2015年10月1日，太阳直射南半球且直射点南移，位于CD之间。

9.读图，回答下列问题。

(1)请在图中N处周围画出地球自转方向。

(2)图中A、B、C三点线速度的大小关系是__________，角速度的大小关系是__________。

(3)A点转一周所需的时间为________________。

答案(1)见下图
(2)A＜C＜B A＝B＝C
(3)23时56分4秒
解析从北极上空看，自转呈逆时针方向。

线速度转变由赤道向两极递减，角速度相等，自转一周所需时间为1恒星日。

10.读“二分二至时地球在公转轨道上的位置示用意”，回答下列问题。

(1)地球由A位置公转到B位置的进程中，太阳直射点移动的方向为______________，纬度转变的范围是__________________。

(2)地球公转至B位置时，①点(北回归线上)的正午太阳高度是______________。

①点与②点相较，线速度大的是__________________。

(3)地球由B位置公转到C位置的进程中，地球公转速度的转变特点是__________________。

(4)北半球夏半年与冬半年的时间哪个更长些？为何？
答案(1)向北移动0°到23°26′N(2)90°①
(3)公转速度渐慢，通过远日点后逐渐变快(或快－慢－快)
(4)北半球夏半年比冬半年更长些。

原因：地球公转速度在北半球夏半年(通过远日点)，较慢，用的时间长，而冬半年(通过近日
点)公转速度较快，用的时间短。

解析本题综合考查地球公转的大体规律。

首先从“二分二至图”中的某一至点(B或D)入手，判断出是北半球的夏至日或冬至日。

B的位置看两极点离太阳的距离远近，北极距太阳近即太阳直射北回归线，B为夏至日，然后按照公转方向判断出A、C、D的骨气，那么下面的题即可迎刃而解了。

解答该题的关键是正确判断二分二至的位置。

[能力提升]
读“地球公转示用意”，完成11～12题。

11.图中地球运动到甲乙丙丁四点时，对太阳直射点移动的叙述，正确的是( )
A.本地球运动到甲地时，太阳直射点在南半球，正在向南移动
B.本地球运动到乙地时，太阳直射点在南半球，正在向北移动
C.本地球运动到丙地时，太阳直射点在北半球，正在向南移动
D.本地球运动到丁地时，太阳直射点在北半球，正在向南移动
12.关于图中地球的运动，下列说法正确的是( )
A.本地球从甲地运动到乙地时，通过秋分日
B.本地球从乙地运动到丙地时，通过远日点
C.本地球从丙地运动到丁地时，通过春分日
D.本地球从丁地运动到甲地时，通过远日点
答案
解析第11题，本地球运动到甲地时，太阳直射点在南半球，正在向北移动；本地球运动到乙地时，太阳直射点在北半球，正在向北移动；本地球运动到丙地时，太阳直射点在北半球，正在向南移动；本地球运动到丁地时，太阳直射点在南半球，正在向南移动。

第12题，本地球从甲地运动到乙地时，通过春分日；本地球从乙地运动到丙地时，通过远日点和夏至日；本地球从丙地运动到丁地时，通过秋分日；本地球从丁地运动到甲地时，通过近日点和冬至日。

百年最亮彗星——“世纪彗星”ISON在2013年11月28日抵达近日点，而且北半球适合观测。

据此回答13～14题。

13.日地距离适中是地球上有生命存在的重要原因之一，日地距离决定了( )
A.地球有适宜的温度
B.地球有适宜的大气
C.地球有岩石存在
D.地球上有海洋存在
14.该彗星于2013年11月28日抵达近日点周围，此日地球公转的速度( )
A.在逐渐减慢
B.在逐渐加速
C.达到最快
D.达到最慢
答案
解析解答该题的关键是抓住材料的两大信息：一是太阳系信息；二是时间的信息2013年11月28日。

第13题，日地距离适中使得地球的温度适宜。

第14题，11月28日地球正向近日点移动，公转速度加速。

15.读“地球公转示用意”，回答下列问题。

(1)地球运行至A点时，太阳直射在__________上，此时是北半球的____________(骨气)。

(2)地球位于图中____________位置时最接近远日点，此时是________________(日期)前后，太阳直射在____________上。

(3)在图中________________点周围时，地球公转的角速度和线速度较快，在图中______________点周围时，地球公转的角速度和线速度较慢。

(4)地球自A点经B、C、D再运行至A点所需时间为__________________，这叫做一个______________年。

(5)从“教师节”到“劳动节”期间，太阳直射点的移动方向是__________________。

答案(1)赤道春分
(2)B 6月22日北回归线
(3)D B
(4)365日5时48分46秒回归
(5)先向南，12月22日前后直射南回归线，以后再向北
解析连接公转椭圆轨道半长轴日地心连线代表太阳光线，在B位置直射赤道以北，判定为夏至日；在D位置直射赤道以南，判定为冬至日；再按照公转方向判定A、C别离是春分日、秋分日。

第(1)题，A点是北半球春分日，太阳直射在赤道上。

第(2)题，地球在图中B位置上时，与远日点最靠近，此时是6月22日前后，太阳直射在北回归线(23°26′N)上。

第(3)题，地球在图中D位置上时，靠近近日点，地球公转的角速度和线速度最快；地球在图中B 位置时，靠近远日点，地球公转的角速度和线速度最慢。

第(4)题，从春分到第二年春分为1回归年，时间长度为365日5时48分46秒。

第(5)题，每一年9月10日到第二年5月1日期间，太阳直射点先向南移动，12月22日前后直射南回归线，以后再向北移动。