1.1 地球的自转和公转-2023年高二地理同步精品讲义（选择性必修1）

第一章 地球的运动

第一节 地球的自转和公转

知识点01  地球的自转

一. 定义：地球绕其自转轴的旋转运动叫做地球自转。

二. 规律：

①地轴：地球的自转轴，地轴北端始终指向北极星附近。

②方向：自西向东（侧视），“北逆南顺”俯视。（如下图）

三. 周期

【知识拓展】北半球纬度越高，北极星相对地平线的高度越高。

【读图思考】读图1.3思考问题

（1）.地球的自转线速度由赤道至两极有什么变化规律？

（2）.南北两极点的角速度和线速度分别是多少？

（提示：线速度由赤道向两极递减；南北两极点的角速度和线速度为0）

四. 速度

角速度：角速度就是转过的角度除以所用的时间，即单位时间转过的角度。除南北极外，大约为15°/小时，全球各地角速度相等。

线速度：自赤道向南北两极递减。60°纬线的线速度是赤道处的一半，赤道处的线速度约为1670千米/时。任一纬度φ的线速度为每小时1670×cosφ千米。

问题探究：为什么除极点外全球各地角速度相等，速度为15°/小时。

提示：地球自转一周耗时23小时56分，约24小时；自转一周的角度是360°，因为整个地球的任一处都是同时转动的，所以地球上除了南北极点（两点在原地自转，点无法形成角度）以外，其他地方角速度都一样，都约是360°/24h=15°/h=1°/4分钟。

【即学即练1】

（2022·江苏徐州·高二期中）下图为某地二分二至日太阳视运动示意图。据此完成下面小题。

1．该地的纬度可能为（     ）

A．40°N B．0° C．20°S D．40°S

2．该地观测者（     ）

A．观测北极星的仰角与当地纬度一致B．春秋分日面北而立，太阳逆时针运动

C．6月22日太阳视运动轨迹弧度大于180°D．12月22日看到日出东南，日落西北

。

知识点02  地球的公转

一. 定义：地球绕太阳的运动。

二. 规律：

①公转轨道：地球公转的路线，又叫黄道。它是一个椭圆形轨道，太阳位于椭圆两焦点中的一个。

（2）速度：近日点（1月初）运行速度最快、远日点（7月初）运行速度最慢。

（3）方向：自西向东（侧视）

逆时针（北极上空向下看）如下图，顺时针（南极上空向下看）。

（4）周期：恒星年（365天6小时9分10秒）

回归年（365天5小时48分46秒）

【读图思考】

春分点和秋分点把地球轨道等分为两部分。通常年份，北半球夏半年（自春分日至秋分日）的日数是186天，冬半年（自秋分日至次年春分日）的日数是179天，原因是什么？

（提示：北半球夏半年地球距离太阳较远，公转速度慢，故时间较长；北半球冬半年地球距离太阳较近，公转速度快，故时间较短。）

【即学即练2】（2022·广西钦州·高一期末）下图是地球公转轨道示意图，P点是近日点，图中甲、乙、丙、丁四点将轨道均分成四等份。读图，完成下面小题。

3．地球在公转轨道上运动所用时间最少的一段是（     ）

A．甲→乙 B．乙→丙 C．丙→丁 D．丁→甲

4．2022年6月18日各大电商开展年中大促销活动，当时地球在公转轨道上的位置最接近（     ）

A．甲点 B．乙点 C．丙点 D．丁点

知识点03  黄赤交角及其影响

一. 黄赤交角的特点

黄赤交角的特点，可以概括为“一轴、两面、三角度”和“三个基本不变”。其含义如下：

二. 太阳直射点的回归运动

由于黄赤交角的存在，引起了太阳直射点在南北回归线之间的周期性往返运动，其运动周期为365日5时48分46秒，叫作1个回归年。太阳直射点的位置和季节移动可用以下图表来表示：

北半球夏至日        北半球春、秋分日           北半球冬至日

【知识拓展】太阳直射点的移动速度：一年中太阳走了23.5度*4=94度，我们记约为90度

365天记为360，所以可以认为大约是4天一纬度。

【即学即练3】

（2022·湖北省罗田县第一中学高一阶段练习）邮票的方寸空间常能体现一个国家或地区的历史文化、自然风貌等。下图为中国邮政发行的“二十四节气”特种纪念邮票。读图，完成下面小题。

5．雨水节气，太阳直射点位于（     ）

A．南半球，向南移动 B．南半球，向北移动

C．北半球，向南移动 D．北半球，向北移动

6．推测2023年立春日期是（     ）

A．2月4日 B．2月8日 C．2月18日 D．3月5日

考法01   地球的自转与公转特征

一.地球的自转

1．地球自转方向的判断方法

(1)根据南北极判断：从北极上空俯视地球为逆时针，从南极上空俯视地球为顺时针。(如右图)

(2)根据经度判断：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。(如右图)

2．地球表面自转线速度

(1)计算公式：v＝1 670×cos θ(θ为当地纬度)。

(2)地球自转线速度的分布规律

①极点的线速度均为0。

②纬度相同的两点，海拔相同，自转的速度相同；海拔越高，线速度越大。

③60°纬线上的线速度约是赤道上线速度的一半。

④地球同步轨道卫星运行的线速度大于地面上对应点的线速度。

(3)地球自转线速度的应用

①判断南、北半球：由北向南，线速度越来越大的为北半球；反之，为南半球。

②判断纬度带(纬度越高，线速度越小)

自转线速度：0～837 km/h→高纬度；837～1 447 km/h→中纬度；1 447～1 670 km/h→低纬度。

【知识拓展】航天发射基地选址的条件

(1)纬度位置：纬度越低，地球自转线速度越大，越有利于节省燃料。

(2)气候条件：气候干旱，降水稀少；天气晴朗，能见度高。

(3)地形条件：地形平坦开阔，地势相对较高(平坦开阔利于地面设备跟踪测控；纬度相同，地势高则地球自转的线速度较大)。

(4)气象条件：要尽量选择晴朗天气多、大气污染轻、透明度高的地区。

(5)地质条件：地质稳定。

(6)交通位置：要有便利的交通条件，有利于大型设备的运输。

(7)人口密度条件：航天基地最好布局在人口密度较小的地区，以保证安全。

③判断地势高低（地势越高，线速度越大）

某地线速度等值线凸向低值处，说明该地线速度比同纬度其他地区大，即地势较高；线速度等值线凸向高值处，说明该地线速度比同纬度其他地区小，即地势较低，如右图中，A可能为山地、高原，B可能为谷地、盆地。

【典例1】地球自转的线速度因纬度而异，赤道最大约 1670 千米每小时，两极最小为 0。下图是地球表面自转线速度等值线分布图。读图回答下列问题。

1.图示区域大部分位于（    ）

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

2.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（    ）

A. a 点地势高，自转线速度大                  B. b 点地势低，自转线速度大

C. a 点地势低，自转线速度大                  D. b 点地势高，自转线速度大

3.关于图中a、b、c、d 四点地球自转线速度的大小判定，正确的是（    ）

A. a＞b＞c＞d      B. a＜b＜c＜d     C. a＝b＝c＝d                                 D. a＞c＝d＞b

考法02  黄赤交角的影响

一.公转轨道示意图中二分二至日的判断方法

第一步：先确定出地球公转方向，如图1。（可根据地球自转、南北极指向等来确定地球公转方向。）

第二步：在图中过球心作地轴的垂线，即赤道，如图2。

第三步：作条直线连接左右两个球心，如图3。

第四步：如果直线指向北半球（北回归线），为北半球夏至日，即图3中的A；如果直线指向南半球（南回归线），为北半球冬至日，即图3中的C。

第五步：再根据二至日的位置和公转方向，确定D为春分日，B为秋分日。

二. 黄赤交角的影响

①黄赤交角的大小决定了太阳直射点的范围。

②黄赤交角的度数＝南北回归线的纬度数＝太阳直射点能达到的最北、最南纬度数。

③极圈的度数＝90°－黄赤交角的度数。

④若黄赤交角增大，则热带范围增大，温带范围减小，寒带范围增大。

【典例2】读“地球公转的二分二至图”，回答下列问题。

4.图中字母C所代表的节气名称是（　　）

A. 春分 B. 秋分 C. 冬至 D. 夏至

5.有关我国国庆节前后太阳直射点和地球公转速度的叙述，正确的是（　　）

A. 地球公转到AB之间，且速度减慢         B. 地球公转到BC之间，太阳直射点在北半球

C. 地球公转到CD之间，且速度逐渐加快     D. 地球公转到DA之间，太阳直射点在南半球

题组A  过基础-基础考点练

（2022·河北·邢台市南和区第一中学高一阶段练习）2021年6月7日，北京的一名晨练者看到太阳正从远处山顶冉冉升起。据此完成下面小题。

1．未来半个月内，地球公转速度将（     ）

A．越来越慢 B．越来越快 C．先变快，后变慢 D．先变慢，后变快

2．同年在相同位置看到太阳再次升起的日期大约是（     ）

A．5月23日 B．6月22日 C．7月7日 D．9月23日

（2019·福建·莆田一中高一期末）下图是地球表面自转线速度及海拔关系示意图，回答下面小题。

3．根据图中a、b、c、d各点判断，正确的是（     ）

A．a点纬度比c点低 B．b点海拔比c点高

C．c点纬度比d点低 D．d点地势比a点低

4．关于地球表面自转线速度的叙述正确的是（     ）

A．同纬度地区自转线速度一样

B．同一经线地区自转角速度由赤道向两极递减

C．海拔高度相同，低纬度地区自转线速度小于高纬度地区

D．纬度位置相同，海拔高的地区自转线速度大于海拔低的地区

（2021·广东·江门市第二中学高二期中）2021年10月16日0时23分，中国酒泉卫星发射中心，搭载着三名航天员的神舟十三号飞船顺利发射升空。6小时后，神舟十三号载人飞船与空间站组合体完成自主快速交会对接。下图示意我国四大航天发射基地分布。据此完成下面小题。

5．与文昌相比，酒泉卫星发射中心的优势是（     ）

A．纬度低，地球自转线速度大，可节省燃料 B．大风和扬沙天气少，利于卫星发射

C．空中及海上交通都很方便，便于运输 D．降水少，晴天多，发射窗口期长

6．在神舟十三号飞船发射升空时，下列现象可信的是（     ）

A．伦敦正值夜幕沉沉 B．上海日影最长 C．北京太阳位于西南 D．悉尼昼长夜短

（2020·安徽芜湖·高一期中）下图为地球公转示意图，图中各点分别是二分二至日和近、远日点。据此完成下面小题。

7．2022年2月1日是中国传统节日“春节”，此时太阳直射点的位置和移动方向是（     ）

A．南半球、向北移 B．北半球、向南移 C．南半球、向南移 D．北半球、向北移

8．当地球从公转轨道③处运行到①处时，其公转速度（     ）

A．先变慢后变快 B．逐渐变快 C．先变快后变慢 D．逐渐变慢

题组B  抓重点-核心要点巩固

（浙江省浙北G2联盟2021-2022学年高二下学期期中联考地理试题）下左图是某地摄影师在夜晚采用连续曝光技术拍摄的照片，图中弧线为恒星视运动轨迹。下右图表示另外一地m、n两个不同日期的太阳高度日变化图。读图，完成下面小题。

1．若上左图中的中心天体P为北极星，下列说法正确的是（     ）

A．该照片拍摄于南半球低纬地区 B．该照片是地球公转的客观反映

C．照片的曝光时间可能是9小时 D．照片中恒星呈逆时针方向运动

2．根据上右图可以判定（     ）

A．该地可能为20°N  B．m日该地日出东北

C．m与n相差半年 D．m不可能是劳动节

（黑龙江省齐齐哈尔市恒昌中学校2021-2022学年高二上学期期中地理试题）某学校高二年级地理兴趣小组的同学，在学习“地球运动”内容时，选择学校附近开阔平坦的地方用指南针、量角器等进行研学实践活动（图2示意）。某日11时20分（北京时间）测得的正午太阳高度和夜晚测得的北极星高度（量角器方位固定不变，图1示意）。还观测到，这一天过后，同一时刻、同一地点测量学生的身影稍变短。据此完成下列小题。

3．根据活动情况记录可判断，观测地点位于（     ）

A．河南郑州 B．黑龙江哈尔滨 C．新疆乌鲁木齐市 D．贵州贵阳

4．观测日期为当地（     ）

A．春分日 B．夏至日 C．秋分日 D．冬至日

题组C  抓提升-真题实战

（2022·河北·高三二模）北斗七星几乎是夜空中最亮、最容易识别的恒星。我国古代先民不仅用它来指示方向，还能用它区分季节。下图为一年内四个日期的同一时刻看到的北斗七星位置的合成图。据此完成下面小题。

1．图中北斗七星斗柄的朝向变化是由于地球的（       ）

A．顺时针自转 B．逆时针自转

C．顺时针公转 D．逆时针公转

2．我们观察到一天内北斗七星的位置（       ）

A．固定不变 B．逆时针旋转每小时约15度

C．顺时针旋转每小时约15度 D．逆时针旋转每小时约30度

（2022·广东梅州·一模）下图是某拍摄团队将相机对准北极星附近的星空固定好，通过一段时间的曝光得到的星轨照片，图中A1一A2之间的白色弧线是拍摄期间某颗恒星曝光的运动轨迹示意图。

3.关于图中照片的判读，正确的是（     ）

A．获得图中照片的曝光时间大约是10小时

B．要获得图中高清晰度的照片，最好在农历十五前后一周内拍照

C．图中照片曝光期间，就某颗恒星的弧线A1-A2而言，开始曝光的起点在A1的位置

D．要获得图中高清晰度的照片，最好在当地的盛夏季节拍照

（2021·山东·高三模拟）北京时间2021年6月17日9时22分27秒，搭载着神舟十二号载人飞船的运载火箭准时点火发射,飞船与火箭分离后进入预定轨道，并于当天下午与绕地飞行的空间站核心舱成功对接。据此完成下面小题。

4．“神舟十二号”发射时间精确到秒是为了（     ）

A．寻求最佳发射速度          B．等待合适发射天气 

C．节省轨道对接能耗          D．减少太空辐射影响

5．空间站24小时内可看到多次日出日落是因为（     ）

A．地球对光线多次阻挡 B．在轨太阳高度角偏小

C．空间站自转速度较快 D．空间站飞行速度较快

6．（2022·北京昌平·二模）阅读图文材料，回答下列问题。

年日照时数是指太阳直接辐射地面时间的一年累计值，以小时为单位。酒泉深居内陆，有航天发射的诸多优势，“神舟”系列均在此成功发射。除酒泉、太原、西昌三大发射中心外，我国还在海南文昌建设第四个航天发射中心，是中国首个开放性滨海航天发射基地，也是世界上为数不多的低纬度发射场之一。

分析文昌与酒泉相比在航天发射方面的突出优势。