地球自转与公转特征

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1、第3 讲 地球自转与公转特征教师导言地球自转与公转是地球运动的基本形式，对人类生活的地理环境产生重大的影响。掌 握“地球自转与公转特征”的相关知识，需要同学们具备较强的推理判断能力和空间想象能 力，是学习地球自转与公转地理意义的基础，也是历年高考命题所钟情的内容。 考试要点地球自转的方向、周期和速度；地球公转的方向、轨道、周期和速度等公转特征；黄赤 交角要点剖析在本讲的考试要点中，主要讲解两个方面的内容，首先明确地球自转与公转的方向、周 期和速度等运动特征；其次探讨地球自转与公转运动之间的关系，提高同学们空间思维能力 及对地理知识的综合分析能力。一、地球自转与公转的特征（一）方向的判断1地球自

2、转的方向：围绕地轴自西向东运动，地轴的空间位置基本上是稳定的，地轴北 端始终指向北极星附近。如果从北极上空看，地球呈逆时针方向旋转；从南极上空看，地球 呈顺时针方向旋转。（北逆南顺）西东图12地球自转方向的判断根据地球自转的方向判断东西，确定南北半球；根据经纬度的变化规律或极点的位置，判断地球自转方向，确定南北半球; 确定日照图中的方向：NS图 2-2图 2-4图 2-3侧视图中，根据北极上空地球呈逆时针方向旋转，南极上空地球呈顺时针方向旋转，来 确定东西方向；极地俯视图中，根据北逆南顺的方法来判断南北半球，确定东西方向；经纬 网图中，根据经纬线的分布和经纬度的变化规律，判断南北半球，确定地球

3、自转方向；展开 图中，根据经纬度的变化特征来确定方向。注意图 2-3 中坐标上经纬度的标注，和我们熟悉 的图有所不同，读图时，只要将图按逆时针方向旋转 90，就可以得到“上北下南”的日照图了。3地球公转的方向和轨道：方向：和自转的方向一样自西向东，如果从 北极上空看，地球沿逆时针方向绕太阳运转。轨道：称为黄道，是一个近似正圆的椭圆 轨道。太阳位于椭圆的一个焦点上，每年 1 月初，地球位于近日点；每年 7 月初，地球 位于远日点。注意：近日点、远日点与两至日的时间差异，夏至日地球接近远日点，冬至日地球接近近日点。（二）周期的比较1自转的周期恒星日与太阳日 地球自转一周的时间随观测参照物的不同而不

4、同。由于地球在自转的同时还在绕日公 转，由此产生了“恒星日与太阳日”的差异，以天空中遥远的恒星为参照物，地球自转一周 所用的时间称为恒星日，以太阳为参照物，相应的周期称为太阳日。表 1 ： 恒星日和太阳日的差异周期地球自转的角度参照物所用时间意义恒星日360相对静止的恒星23小时56分4秒地球自转的真正周期，用于宇 航、天文观测等科学研究。太阳日360 59，相对移动的太阳24小时昼夜交替的周期，是日常生产 和生活所用的周期。2公转的周期恒星年与回归年类似的道理，由于太阳周年视运动的参照物不同,则年的长度也不相同。常用的有恒星年和回归年。简单地说: 恒星年是以某遥远的恒星为参照物，地球沿黄道运

5、行一周（360） 所需的时间，是地球公转的真正周期，时间长度为 365 日6 时9 分 10秒。它应用于天文。 回归年是以太阳为参照物，是太阳直射点在南北回归线之间往返运动的周期，时间长度为365日 5时48分 46 秒。回归年比恒星年短，主要用于历法。对于恒星年和回归年这组概念， 同学们同样可以采用列表对比的方法进行归纳、总结。（三）速度的计算： 1地球自转的速度地球自转的角速度是指地球在自转的过程中，单位时间里转过的角度。自转的角速度= 360 /恒星日15 /小时，即1 /4分钟，除南北极点为0夕卜，其它各点均为 150/小时。地球自转的线速度指地球在自转的过程中，单位时间里 转过的弧长

6、。自转线速度V=2n Rcos （自转的周长）/恒星日 式中R是赤道半径，0为地理纬度。它由赤道向两极逐渐 减小为 0。南、北极点无论角速度、线速度均为 0。利用公式，可算出赤道、北纬30、北纬60处的自转线 速度。V （赤道）=2n RF23小时56分4秒1670千米/小时V （北纬30）= V （赤道）Xcos301447千米/小时V （北纬60）= V （赤道）Xcos60837千米/小时自转线速度特点：自转线速度与地理纬度成反比，与海拔高度成正比。远日点 A7 月初）近日点B（1 月初）方向2地球公转的速度 读“日地距离和公转速度示意图”（图 4） 观察角速度和线速度的关系 公转的角速

7、度地球在公转轨道上大约每日东进 1。 公转的线速度：地球公转的线速度平均 30 千米/秒。根据开普勒定律：日地连线在相等的时间里扫过的面积相等。地球公转速度特征：地球公转是不等速的，近日点（1 月初） 较快，此时太阳直射南半球；远日点（7 月初）较慢，此时太阳直射北半球。总结：地球自转和公转特征的比较表 2 ： 地球自转和公转概况的比较比较项目地球自转地球公转运动轴心及轨道绕地轴旋转，地轴北端始终指向北极星 附近，并与公转轨道面成66034夹角。（1）轨道为黄道，是一个近似正圆的椭圆轨道。（2）太阳位于椭圆的一个焦点上，地球有近日点（1月初）和远日点（7月初）之分。方向自西向东，从北极上空看呈

8、逆时针，从 南极上空看呈顺时针。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（1）恒星日，自转3600，23时56分4 秒，是真正周期。（2）太阳日，自转360059，24小时， 是日常所用周期。（1）恒星年，公转3600, 365天6时9分10秒， 是真正周期。（2）回归年，太阳直射点移动一个周期，365天 5时48分46秒，是日常所用周期。速度（1）角速度，除极点为0夕卜，其它各点 均为150/小时。（2）线速度，自赤道向极点逐渐减小为0。（1）位于近日点（1月初）时速度快，位于远日 点（7月初）时速度慢。（2）平均角速度为每日约10（3）平均线速度为30千米/秒二、地球自

9、转与公转运动之间的关系黄赤交角含义：地球自转和公转是同时进行的。地球运动是地球自转与公转运动叠加、合成的 结果。有自转，就有赤道平面，有公转，就有黄道平面。赤道平面与黄道平面之间的夹角 即为黄赤交角。其夹角目前为23 26。意义：由于黄赤交角的存在，太阳直射点在地球南北纬23 26（即南北回归线）之间 作回归运动，从而引起地表各地获得太阳辐射能量的差异。这部分内容将在第五讲黄赤 交角及其影响中重点讲解，这里就不再赘述。自主测评一、选择题（一）单项选择题：在下列每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目的要求。1与毛泽东主席诗句“坐地日行八万里，巡天遥看一千河”最接近的地点是 （ ）A900W，8

10、90SB800E，400NC100E，100SD1800W，700N2在南极上空看，甲机沿南极圈作逆时针方向飞行；在北极上空看，乙机沿北极圈作顺时 针方向飞行，这两架飞机的飞行方向（ ）A. 都自西向东飞行B.都自东向西飞行C.甲机向东飞行，乙机向西飞行D.甲机向西飞行，乙机向东飞行1851 年，法国物理学家傅科在巴黎大教堂的穹顶下安了一个巨摆进行实验，成功地证 明地球是在自转的，这就是著名的傅科摆实验。据此完成34题。3.假定在北极点放置一个傅科摆,初始时摆沿 900W 和 900E 线摆动（如图 6），三个小时以 后此摆的摆动方向是（ ）A. 沿45 E135 W摆动B.沿45 W135

11、E摆动C.沿90 E90 W摆动D.沿0180经线摆动4.图 7 是由于傅科摆所证明的地理现象，造成平直河道两岸冲刷与堆积（阴影部分为堆积 物）的情况是（ ）5.幸存者回到西班牙后，惊讶地发现他们记录的日期和当地居民的日期相差一天，下列叙述正确的是（ ）A.船员记录的日期是9月3日B.船员记录的日期是9月5日C.可能是9月3日也可能是9月5日 D.如果船员提高航速，那么相差时间缩短 6.船员所经历一天的长度（ ）A.是- 一个太阳日一个恒星日C.长于24小时D.短于24小时图 8 中的中心点为极点，阴影部分表示夜半球，且晨昏线与东西半球的分界线恰好重合，回答 78 题：7.此时太阳直射点的地理

12、坐标是A. 0, 70 EB. 23 26， N, 20 W180图8C. 0, 110 WD. 23 26 S, 100 E8若地球公转速度处于一年中逐渐加快的阶段，则此时北京时间为A3 月 21日 15时 20 分B3 月 21日8 时 40分C9 月 23日 15时 20 分D9 月 23日8 时 40分（二）双项选择题：在下列每小题给出的四个选项中，有两项符合题目的要求。9下列地球绕日公转的示意图（图 9）中，正确的一组是（）10太阳直射点有规律地南北移动的原因是 （ ）A.自转方向与公转方向一致B.地轴的空间指向不变C.黄赤交角的存在D.太阳光线的直线传播11. 下列时间中，地球公转

13、的线速度越来越快的是（）A. 9 月 23 日到次年1 月初B. 1 月初到 3月21 日C. 3月 21 日到7 月初D. 7 月初到9月23 日12. 下列说法正确的是（）A. 地球公转时，地轴与黄道面斜交成66。34/的角B. 地球先自转，然后开始公转C. 10 月 1 日太阳直射点在南半球D. 地球公转产生的黄赤交角恒定不变图 10二、综合题13. 读图 10，回答下列问题：（1）在图中用箭头表示地球绕日公转的方向。（2）图中字母所示的地球在公转轨道上的位置 分别是：表示近日点的是，地球经过该点的时间是。表示远日点的是，地球经过该点的时间是。表示北半球夏至的是 ， 冬至的是0（3）当地

14、球公转到A点时，北半球各地白昼长度达一年中的，亚洲大陆 （气压中心）控制，我国东部地区盛行风。（4）自D点开始，9个月后，地球公转到点（A、B、C、D），美国纽约昼长约为小时。（5）地球由C点公转到F点的过程中，公转速度如何变化？（6）地球由A点公转到D点的过程中，扬州的正午太阳高度如何变化?（7）地球由B点向后的一个月内，北半球的昼夜长短如何变化？ 14. 阅读下列资料，并结合有关地理知识，回答问题。北极地区的战略位置重要，资源丰富。近年来，我国多次组织科学考察队在北极地区开 展多领域考察研究。2004年7月28日中国北极黄河站(约79。N, 12。E)在北极地区建成并 投入使用。这是继南极长城站(约62 S, 59 W)、中山站(69 S, 76 E)之后我国第 三座极地科学考察站。下列关于该地区的叙述中，正确的是 (多项选择)A. 海岸线曲折，建港条件好B. 北冰洋连接三大洲两大洋，位置重要C. 世界上淡水含量最丰富的地区D. 摩尔曼斯克是北极圈内最著名的不冻港在北极地区的夜空，经常出现色彩绚丽的光弧，被称为,它主要是由来自太阳外部层的带电粒子流与地球高空大气碰撞而产生的。我国三个极地考察站中，位于西半球的是站，地球自转线速度最大的是站。一年中，黄河站极昼持续时间大约为 (单项选择)A.1天 B.3个月 C.6个