
1.結(jié)合圖示說明地球自轉(zhuǎn)的方向、周期,區(qū)分地球自轉(zhuǎn)的角速度和線速度。2.結(jié)合圖示說明地球公轉(zhuǎn)的方向、周期,地球公轉(zhuǎn)的速度及其變化。3.結(jié)合圖示理解黃赤交角的內(nèi)涵,掌握太陽直射點(diǎn)回歸運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。
1.概念:地球繞其_________的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。(1)名稱:圖中NS軸即自轉(zhuǎn)軸,又叫_____;圖中五角星是北極星。(2)特征:地軸的北端始終指向北極星附近。2.方向:____________。
[方法技巧] 1.地球自轉(zhuǎn)方向的判斷方法(1)常規(guī)法:地球自轉(zhuǎn)方向是自西向東,由此判斷地球自轉(zhuǎn)方向。(2)極點(diǎn)法:從北極上空看呈逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn),從南極上空看呈順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn);同理,看到地球呈逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)的在北極上空,看到地球呈順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)的在南極上空。簡(jiǎn)稱為“北逆南順”。
(3)經(jīng)度法:東經(jīng)度增大的方向就是地球自轉(zhuǎn)方向,西經(jīng)度減小的方向也是地球自轉(zhuǎn)方向。極點(diǎn)局部圖西經(jīng)法 極點(diǎn)局部圖東經(jīng)法(4)海陸法:根據(jù)大洲和大洋的相對(duì)位置也可以判斷地球的自轉(zhuǎn)方向。如沿某一緯線從歐洲到亞洲的方向或從太平洋經(jīng)巴拿馬運(yùn)河到大西洋的方向就是地球自轉(zhuǎn)方向。
2.根據(jù)地球自轉(zhuǎn)方向判斷南北半球(1)當(dāng)明確地球自轉(zhuǎn)方向時(shí),直接根據(jù)“北逆南順”判斷即可。(2)當(dāng)未告知地球自轉(zhuǎn)方向但有經(jīng)度時(shí),可根據(jù)經(jīng)度變化規(guī)律加以判斷,具體方法為:地球自西向東自轉(zhuǎn),東經(jīng)度增大的方向與自轉(zhuǎn)方向一致,而西經(jīng)度增大的方向與自轉(zhuǎn)方向相反。
3.地球自轉(zhuǎn)的周期地球自轉(zhuǎn)一周的時(shí)間是1日。選定的參照物不同,1日的時(shí)間長度略有差別,名稱也不同。
(1)角速度:除南北兩極點(diǎn)外,地球上任何地點(diǎn)的角速度都______,約為15°/h。(2)線速度①計(jì)算公式:V=1 670×cs θ(θ為當(dāng)?shù)鼐暥?②地球自轉(zhuǎn)線速度的分布規(guī)律a.極點(diǎn)的線速度均為0。b.緯度相同的兩點(diǎn),若海拔相同,則自轉(zhuǎn)的線速度相同;海拔越高,線速度越大。c.60°緯線上的線速度是赤道上線速度的一半。
③影響地球自轉(zhuǎn)線速度的因素a.影響地球自轉(zhuǎn)線速度的因素主要有緯度和海拔,具體影響及其關(guān)系如下表所示: b.從地球自轉(zhuǎn)線速度考慮,航天發(fā)射基地多選擇在緯度較低、地勢(shì)較高的地區(qū)。因?yàn)榈途暥?、高海拔地區(qū)地球自轉(zhuǎn)線速度大,可獲得較大的發(fā)射初速度,有利于航天器發(fā)射,節(jié)省能源。
[拓展延伸] 地球自轉(zhuǎn)線速度的應(yīng)用(1)判斷南、北半球由北向南,線速度越來越大的為北半球;越來越小的為南半球。如上圖位于北半球。
(3)判斷地勢(shì)高低某地區(qū)地球自轉(zhuǎn)等線速度線凸向低值處,說明該地區(qū)線速度比同緯度其他地區(qū)大,即地勢(shì)較高(如上圖中A處可能為山地、高原等);某地區(qū)地球自轉(zhuǎn)等線速度線凸向高值處,說明該地區(qū)線速度比同緯度其他地區(qū)小,即地勢(shì)較低(如上圖中B處可能為谷地、盆地等)。
問題探究2023年4月23日,長征五號(hào)B運(yùn)載火箭在中國文昌航天發(fā)射場(chǎng)點(diǎn)火升空,以一箭四星的方式將四顆衛(wèi)星送入預(yù)定軌道,發(fā)射飛行試驗(yàn)取得圓滿成功。文昌航天發(fā)射場(chǎng)位于中國海南省文昌市龍樓鎮(zhèn),是我國第一個(gè)濱海航天發(fā)射場(chǎng),能夠發(fā)射長征五號(hào)系列火箭與長征七號(hào)運(yùn)載火箭,主要承擔(dān)地球同步軌道衛(wèi)星、大質(zhì)量極軌衛(wèi)星、大噸位空間站等航天器的發(fā)射任務(wù)。如圖是我國四大航天發(fā)射場(chǎng)位置圖。
閱讀上述材料,探究以下問題。(1)分析文昌航天發(fā)射場(chǎng)主要承擔(dān)大質(zhì)量、大噸位航天器發(fā)射任務(wù)的原因。(2)比較地球同步軌道衛(wèi)星與地球表面對(duì)應(yīng)點(diǎn)的角速度、線速度的大小。(3)2023年暑假學(xué)校組織學(xué)生到文昌航天發(fā)射場(chǎng)進(jìn)行研學(xué)活動(dòng),同學(xué)們看到航天器是向東發(fā)射的,請(qǐng)分析原因。
提示:(1)文昌地處海南島,緯度較低,自轉(zhuǎn)線速度較大,航天器發(fā)射時(shí)初速度大,有利于發(fā)射。(2)角速度相同,線速度衛(wèi)星大于地球表面對(duì)應(yīng)點(diǎn)。(3)地球自轉(zhuǎn)的方向是自西向東,航天器向東發(fā)射可借助地球自轉(zhuǎn)的速度,使得火箭用較小的推力就可以使衛(wèi)星達(dá)到預(yù)定軌道。
跟蹤訓(xùn)練下圖是半球俯視圖。讀圖,據(jù)此完成1~2題。
1.自轉(zhuǎn)線速度最小的地點(diǎn)是( )A.① B.② C.③ D.④2.該半球自轉(zhuǎn)方向是( )A.順時(shí)針自西向東 B.逆時(shí)針自東向西C.順時(shí)針自東向西 D.逆時(shí)針自西向東
[解析] 第1題,由圖中海陸輪廓可知,該圖是以北極點(diǎn)為中心的俯視圖,越靠近北極點(diǎn)緯度越高,自轉(zhuǎn)線速度越小。①最靠近北極點(diǎn),所以自轉(zhuǎn)線速度最小的是①點(diǎn)。第2題,在以北極為中心的俯視圖中,地球自轉(zhuǎn)的方向是逆時(shí)針自西向東。
下圖為我國某中學(xué)地理研究性學(xué)習(xí)小組野外宿營時(shí),同學(xué)們把照相機(jī)固定,對(duì)準(zhǔn)北極星附近的星空,長時(shí)間曝光,得到的北極星附近星辰運(yùn)動(dòng)軌跡的照片。據(jù)此完成3~4題。
3.照片最能反映( )A.地球的自轉(zhuǎn) B.地球的公轉(zhuǎn)C.流星運(yùn)動(dòng) D.恒星運(yùn)動(dòng)4.某一遙遠(yuǎn)的恒星A在該日23時(shí)位于圖中的“ ”位置,那么,第二天該恒星處于星空同樣位置最接近的時(shí)間是( )A.23時(shí) B.22時(shí)56分4秒C.23時(shí)4分4秒 D.21時(shí)52分
[解析] 第3題,北極星及周圍星辰為恒星,視為固定不動(dòng),而相機(jī)雖然固定在地球表面,但是隨著地球的自轉(zhuǎn)而運(yùn)動(dòng),所以出現(xiàn)圓形的星辰運(yùn)動(dòng)軌跡。第4題,地球自轉(zhuǎn)的真正周期是23時(shí)56分4秒,當(dāng)?shù)诙煸摵阈窃俅翁幱谛强罩型瑯游恢脮r(shí),說明地球正好自轉(zhuǎn)一周,經(jīng)歷了一個(gè)自轉(zhuǎn)周期,時(shí)間應(yīng)為22時(shí)56分4秒。
1.定義:地球繞 _______ 的運(yùn)動(dòng),叫作地球的公轉(zhuǎn)。2.繞轉(zhuǎn)中心: _______。3.公轉(zhuǎn)方向:自西向東。從北極上空俯視,呈 ___ 時(shí)針方向;從南極上空俯視,呈 ____ 時(shí)針方向。
365日6時(shí)9分10秒
5.公轉(zhuǎn)軌道公轉(zhuǎn)軌道是近似正圓的橢圓軌道,太陽位于橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上。近日點(diǎn):每年的 ______,地球距離太陽最近,這個(gè)位置叫近日點(diǎn)。遠(yuǎn)日點(diǎn):每年的 ______,地球距離太陽最遠(yuǎn),這個(gè)位置叫遠(yuǎn)日點(diǎn)。
從地球北極上空看公轉(zhuǎn)軌道
[方法技巧] 近日點(diǎn)、遠(yuǎn)日點(diǎn)的判定方法(1)從日期判斷:每年1月初,地球位于近日點(diǎn)附近,每年7月初,地球位于遠(yuǎn)日點(diǎn)附近。(2)從公轉(zhuǎn)速度判斷:地球在近日點(diǎn)附近時(shí),公轉(zhuǎn)速度(線速度、角速度)較快,反之則較慢。(3)從地球公轉(zhuǎn)軌道的長軸和短軸判斷:近日點(diǎn)和遠(yuǎn)日點(diǎn)位于長軸兩端。距離太陽最近的點(diǎn)為近日點(diǎn),反之為遠(yuǎn)日點(diǎn)。(4)從直射位置判斷:連接太陽和地球的中心,觀察太陽直射的位置,若直射南回歸線附近則位于近日點(diǎn)附近,若直射北回歸線附近則位于遠(yuǎn)日點(diǎn)附近。(5)從節(jié)日角度判斷:元旦時(shí)接近近日點(diǎn)。
問題探究材料 極晝和極夜是地球兩極地區(qū)特有的自然現(xiàn)象,每年南、北兩極地區(qū)“極晝”“極夜”交替出現(xiàn)。極晝,就是太陽永不落,天空總是亮的;極夜,就是太陽總不出來,天空總是黑的。南、北極點(diǎn)的極晝期時(shí)間長短不同,北極點(diǎn)極晝約為186天,南極點(diǎn)極晝約為179天,這與地球公轉(zhuǎn)速度的變化有關(guān)。上圖是北極地區(qū)極晝時(shí)太陽在地平線上運(yùn)動(dòng)的軌跡圖。
據(jù)以上材料和圖,探究以下問題。(1)試從地球運(yùn)動(dòng)的角度分析極晝、極夜現(xiàn)象產(chǎn)生的原因。(2)分析地球公轉(zhuǎn)速度變化的原因。(3)探討北極點(diǎn)極晝期比南極點(diǎn)極晝期時(shí)間長的原因。提示:(1)地球在沿橢圓軌道繞太陽公轉(zhuǎn)的同時(shí),還繞自身的傾斜地軸旋轉(zhuǎn)。(2)地球的公轉(zhuǎn)軌道是一個(gè)近似正圓的橢圓,太陽位于橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上,故地球在公轉(zhuǎn)軌道上就存在一個(gè)近日點(diǎn)和一個(gè)遠(yuǎn)日點(diǎn)。在近日點(diǎn)公轉(zhuǎn)速度最快,在遠(yuǎn)日點(diǎn)公轉(zhuǎn)速度最慢。(3)由于地球繞日公轉(zhuǎn)的速度隨日地距離不同而略有變化,在北半球夏半年公轉(zhuǎn)速度較慢,用時(shí)多;而北半球冬半年公轉(zhuǎn)速度較快,用時(shí)較少。
跟蹤訓(xùn)練下圖是地球公轉(zhuǎn)的軌道示意圖,圖中甲、乙、丙、丁四點(diǎn)將軌道均勻分成四等份。讀圖,據(jù)此完成1~2題。
1.地球在公轉(zhuǎn)軌道上運(yùn)動(dòng)所用時(shí)間最少的一段是( )A.甲→乙 B.乙→丙C.丙→丁 D.丁→甲2.每年的11月11日是網(wǎng)購較集中的日子。此時(shí)地球在公轉(zhuǎn)軌道上的位置距甲、乙、丙、丁四點(diǎn)最近的是( )A.甲點(diǎn) B.乙點(diǎn)C.丙點(diǎn) D.丁點(diǎn)
[解析] 第1題,從圖中可以看出p點(diǎn)是地球位于近日點(diǎn)附近。甲、乙、丙、丁四點(diǎn)將地球公轉(zhuǎn)的軌道均勻分成四等份,根據(jù)圖中太陽的位置可以判定甲→乙段地球經(jīng)過近日點(diǎn),運(yùn)動(dòng)速度最快,用時(shí)最少。第2題,11月11日在秋分日后大約一個(gè)半月,故地球在公轉(zhuǎn)軌道上的位置距甲點(diǎn)最近。
3.讀地球公轉(zhuǎn)軌道示意圖,探究下列問題。
(1)為什么會(huì)出現(xiàn)近日點(diǎn)和遠(yuǎn)日點(diǎn)?什么時(shí)間地球公轉(zhuǎn)到兩點(diǎn)處?(2)地球公轉(zhuǎn)到近日點(diǎn)和遠(yuǎn)日點(diǎn)時(shí),公轉(zhuǎn)角速度和線速度有什么不同?試總結(jié)其中的規(guī)律。(3)每年從暑假結(jié)束(8月底)到寒假開始(2月初)前這段時(shí)間,地球公轉(zhuǎn)角速度和線速度怎樣變化?[答案] (1)地球繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道是接近正圓的橢圓,太陽位于其中一個(gè)焦點(diǎn)上,因此地球在公轉(zhuǎn)過程中有一個(gè)點(diǎn)距離太陽最近,為近日點(diǎn),時(shí)間為1月初;有一個(gè)點(diǎn)距離太陽最遠(yuǎn),為遠(yuǎn)日點(diǎn),時(shí)間為7月初。
(2)地球公轉(zhuǎn)到近日點(diǎn)時(shí),與遠(yuǎn)日點(diǎn)相比,公轉(zhuǎn)角速度快,線速度也快,因此可總結(jié)出地球公轉(zhuǎn)角速度和線速度規(guī)律是“近快遠(yuǎn)慢”。(3)8月底至1月初這段時(shí)間地球公轉(zhuǎn)角速度和線速度逐漸加快,1月初之后至2月初這段時(shí)間,地球公轉(zhuǎn)角速度和線速度逐漸減慢。
[解析] 第(1)題,因地球繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道是接近正圓的橢圓,太陽位于其中一個(gè)焦點(diǎn)上,因此地球在公轉(zhuǎn)過程中有一個(gè)點(diǎn)距離太陽最近,為近日點(diǎn),時(shí)間為1月初,此時(shí)地球公轉(zhuǎn)速度最快;有一個(gè)點(diǎn)距離太陽最遠(yuǎn),為遠(yuǎn)日點(diǎn),時(shí)間為7月初,此時(shí)地球公轉(zhuǎn)速度最慢。第(2)題,地球公轉(zhuǎn)到近日點(diǎn)時(shí),與遠(yuǎn)日點(diǎn)相比,近日點(diǎn)太陽對(duì)地球的引力大速度也因此快即公轉(zhuǎn)角速度快,線速度也快,因此可總結(jié)出地球公轉(zhuǎn)角速度和線速度規(guī)律是“近快遠(yuǎn)慢”,第(3)題,地球公轉(zhuǎn)到遠(yuǎn)日點(diǎn)是在7月初,公轉(zhuǎn)到近日點(diǎn)是在1月初,因此8月底至1月初這段時(shí)間地球公轉(zhuǎn)經(jīng)過近日點(diǎn),故角速度和線速度逐漸加快,1月初之后至2月初這段時(shí)間,地球公轉(zhuǎn)角速度和線速度逐漸減慢,故從暑假結(jié)束(8月底)到寒假開始(2月初)速度先變快后變慢。
2.黃赤交角的特點(diǎn)可以概括為“一軸、兩面、三角度”和“三個(gè)基本不變、兩個(gè)變”。其含義如下:
3.二分二至日地球的位置春分日時(shí)地球在圖中的____位置,_____日時(shí)地球在圖中的a位置,秋分日時(shí)地球在圖中的____位置,_____日時(shí)地球在圖中的c位置。
4.太陽直射點(diǎn)的回歸運(yùn)動(dòng)(1)產(chǎn)生原因:地軸的空間指向和黃赤交角的大小在一定時(shí)期內(nèi)可看作不變。(2)范圍:最北到達(dá)北緯23°26′(北回歸線),最南到達(dá)南緯23°26′(南回歸線),即南北回歸線之間。
(3)太陽直射點(diǎn)的移動(dòng)規(guī)律
[方法技巧]1.公轉(zhuǎn)軌道上二分二至日的判斷(1)根據(jù)太陽直射點(diǎn)的位置判定①在橢圓軌道長軸的兩端,分別連接地心和日心,表示太陽光線。②太陽光線與地面的交點(diǎn)為太陽直射點(diǎn),若太陽直射點(diǎn)位于南半球,則為12月22日前后(冬至日);若太陽直射點(diǎn)位于北半球,則為6月22日前后(夏至日)。
③結(jié)合地球公轉(zhuǎn)方向確定春、秋分日,順著地球自轉(zhuǎn)的方向由冬至日至夏至日,經(jīng)過的是春分日,從夏至日至冬至日經(jīng)過的是秋分日。如下圖所示:
(2)根據(jù)地球的傾斜方向判定——北傾為夏,南傾為冬。即北半球傾向太陽時(shí)為夏至日,南半球傾向太陽時(shí)為冬至日。如下圖所示:
2.地球公轉(zhuǎn)過程中,地軸的空間指向是不變的。3.地軸與黃道平面的夾角為66°34′,其與黃赤交角互余。4.根據(jù)地軸北端“左傾左冬,右傾右冬”的方法,找到北半球冬至日的位置,即可確定直射點(diǎn)所在的半球。
[拓展延伸] 黃赤交角變化的影響
問題探究英國古文明研究作家葛瑞姆·漢卡克在《上帝的指紋》中寫道:“黃赤交角會(huì)發(fā)生周期性的變化,這個(gè)周期是41 000年,交角改變?cè)?2.1°到24.5°之間,準(zhǔn)確性和可預(yù)測(cè)性不亞于瑞士鐘表?!秉S赤交角變化速度很慢,在短時(shí)間內(nèi)黃赤交角可以視作不變。因黃赤交角的存在,地球在公轉(zhuǎn)軌道的位置不同,太陽直射點(diǎn)存在著周年回歸運(yùn)動(dòng)。下圖是黃赤交角與二分二至日地球的位置圖。
據(jù)以上材料和圖,探究以下問題。(1)若黃赤交角變?yōu)?1.5°,太陽直射范圍會(huì)發(fā)生怎樣的變化?(2)若黃赤交角變?yōu)?4.5°,地球上五帶的范圍將會(huì)發(fā)生怎樣的變化?(3)根據(jù)圖文資料,繪制一條曲線表示太陽直射點(diǎn)的移動(dòng)軌跡。
提示:(1)太陽直射點(diǎn)在21.5°N~21.5°S之間移動(dòng),太陽直射范圍將變小。(2)熱帶和南、北寒帶的范圍變大,南、北溫帶的范圍變小。(3)
跟蹤訓(xùn)練下圖是地球赤道平面與公轉(zhuǎn)軌道平面的示意圖。讀圖,據(jù)此完成1~3題。
1.圖中表示黃赤交角的是( )A.① B.② C.③ D.④2.當(dāng)太陽直射點(diǎn)位于圖中P點(diǎn)時(shí),北半球的節(jié)氣應(yīng)是( )A.春分 B.夏至 C.秋分 D.冬至3.確定南北回歸線的度數(shù)是依據(jù)( )A.日地距離 B.黃赤交角C.地球自轉(zhuǎn)周期 D.地球公轉(zhuǎn)速度
[解析] 第1題,黃赤交角是地球自轉(zhuǎn)軌道面(赤道平面)和公轉(zhuǎn)軌道平面(黃道平面)的夾角,從圖中看①表示該夾角。第2題,從圖中看出,此時(shí)太陽直射北回歸線,應(yīng)為北半球的夏至。第3題,黃赤交角的度數(shù)和回歸線的緯度數(shù)相等,與極圈的緯度數(shù)互余。
下圖是黃赤交角和太陽光照射地球示意圖。讀圖回答4~5題。
4.關(guān)于黃赤交角的敘述,正確的是( )①圖中角β是黃赤交角②圖中角α是黃赤交角③目前度數(shù)為23.5°④目前度數(shù)為66.5°A.①② B.②③C.①③ D.③④
5.假設(shè)黃赤交角變?yōu)?3度,那么地球五帶范圍的變化正確的是( )A.熱帶變大,溫帶變大,寒帶變小B.熱帶變小,寒帶變大,溫帶不變C.熱帶變小,寒帶變小,溫帶變大D.熱帶變大,寒帶變大,溫帶變小
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