新教材2023版高中地理第一章地球的运动第一节地球的自转和公转学生用书新人教版选择性必修1

第一节地球的自转和公转课程标准运用资料，说出地球运动的一般特点。素养目标1.综合思维：结合材料，综合分析地球自转和公转的基本特征、黄赤交角及其影响。2．地理实践力：观察当地日、月、星辰的运动方向，思考其与自转的关系。3．区域认知：结合当地纬度，分析线速度的大小。4．人地协调观：结合生活，认知人对自转产生地理意义的和谐应用。必备知识·自主学习——新知全解一遍过一、地球的自转1．概念：地球绕其________的旋转运动。(1)名称：图中NS轴即自转轴，又叫________；图中五角星是北极星。(2)特征：地轴的北端始终指向北极星附近。2．方向：____________。若从北极上空看，自转方向呈逆时针；若从南极上空看，自转方向呈顺时针。简说为“北逆南顺”。3．周期名称时间长度参照物意义恒星日____________________________距地球遥远的同一恒星地球自转的________周期太阳日________太阳昼夜交替的周期4.速度(1)角速度：除南北两极点外，地球上任何地点的角速度都________，约为15°/h。(2)线速度：因纬度不同而异，赤道________，为1670km/h；两极点最小，为____________。[温馨提示]只有在北半球才能观测到北极星，南半球观测不到。北半球的纬度越高，北极星相对地平线的高度越高。北极星的仰角等于观测地的地理纬度。[特别强调]恒星日是地球自转的真正周期。[名师提醒](1)极点的角速度和线速度均为0；(2)纬度相同的两点，自转的线速度相同；(3)60°纬线上的线速度约是赤道上线速度的一半；(4)赤道上空的同步卫星运行的角速度与地面对应点的角速度相同，均约为15°/h；同步卫星运行的线速度大于地面对应点的线速度。[地理实践]“坐地日行八万里，巡天遥看一千河。”该诗句主要反映了地球运动的哪种形式？与该诗句最吻合的地点在哪里？提示：地球的自转。与该诗句最吻合的地点是赤道。因为赤道周长约四万千米，随着地球自转一周，赤道上某地转过的距离约是八万里(1里＝500米)。二、地球的公转1．概念：地球绕________的运动。2．方向：自西向东。3．周期名称时间长度参照物意义恒星年________________________其他恒星地球公转的真正周期________365日5时48分46秒太阳太阳直射点回归运动的周期4.轨道：近似正圆的________。5．速度图中位置时间速度公转位置A点________较快近日点B点________较慢远日点三、黄赤交角及其影响1．黄赤交角(1)赤道平面：过地心并与________垂直的平面。(2)________平面：地球公转轨道平面。(3)黄赤交角：________平面与黄道平面之间的夹角，目前是________。2．二分二至日地球的位置春分日时地球在图中的________位置，________日时地球在图中的a位置，秋分日时地球在图中的________位置，________日时地球在图中的c位置。3．黄赤交角的影响——太阳直射点的回归运动[思维拓展]航天发射基地为什么多选择在低纬度地区，并且选择海拔较高的地区？提示：(1)纬度越低，自转线速度越大；(2)海拔越高，线速度越大，发射时节省燃料。[特别强调]恒星年是地球公转的真正周期。[易误辨析]夏至日与远日点、冬至日与近日点是否重合问题从时间上看近日点为1月初，冬至日为12月22日前后；远日点为7月初，夏至日为6月22日前后。从在公转轨道的位置上看，近日点比冬至日靠东，远日点比夏至日靠东。[知识延伸]根据开普勒行星运动第二定律，太阳系中绕日公转的行星单位时间内扫过的面积相等，因此距离太阳较近时，公转速度较快，反之，公转速度较慢。[温馨提示]由于地球绕日公转的速度随日地距离不同而略有变化，在夏半年(北半球)公转速度较慢，用时多；而冬半年(北半球)公转速度较快，用时较少。故北半球夏半年比冬半年时间长。[特别强调]①黄赤交角并不是固定不变的，目前的黄赤交角是23°26′；②太阳直射点在南、北纬23°26′之间的往返运动，称为太阳直射点的回归运动，其周期是365日5时48分46秒，叫作回归年，也就是我们平常所说的一年。[思维拓展]黄赤交角增加或减少1°，对五带范围有何影响？提示：黄赤交角增加(减少)1°，热带范围增加(减少)2°，寒带范围增加(减少)2°，温带范围减小(增加)4°。关键能力·课堂探究——学科素养大提升探究点一地球自转的特点从生活中学习一、地理情境激趣2020年11月24日4时30分，我国在文昌航天发射场，用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器，开启我国首次地外天体采样返回之旅，这是我国探月工程“绕、落、回”三步走中，第三步的首次任务。文昌航天发射场位于中国海南省文昌市龙楼镇境内，是我国第一个滨海航天发射场，能够发射长征五号系列火箭与长征七号运载火箭，主要承担地球同步轨道卫星、大质量极轨卫星、大吨位空间站等航天器的发射任务。如图是我国四大航天发射场位置图。二、核心素养培优1．分析文昌航天发射场主要承担大质量、大吨位航天器发射任务的原因。(区域认知)2．比较地球同步轨道卫星与地球表面对应点的角速度、线速度的大小。(综合思维)3．2021年暑假学校组织学生到文昌航天发射场进行研学活动，同学们看到航天器是向东发射的，请分析原因。(地理实践力)在探索中感悟1.地球自转方向的判断方法(1)根据南北极来判断：从北极俯视地球为逆时针，从南极俯视地球为顺时针。(如下图)(2)根据经纬度判断：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。(如下图)2．地球自转的周期名称参照物自转角度时间应用价值图中A恒星日恒星360°23小时56分4秒地球自转的真正周期图中B太阳日太阳360°59′24小时平常所说的一天3.地球表面自转线速度(1)计算公式：V＝1670×cosθ(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，若海拔相同，则自转的线速度相同；海拔越高，自转线速度越大。③60°纬线上的线速度是赤道上线速度的一半。(3)影响地球自转线速度的因素①影响地球自转线速度的因素主要有纬度和海拔，具体影响及其关系如下表所示：因素影响关系纬度纬度越低，线速度越大负相关海拔海拔越高，线速度越大正相关②从地球自转线速度考虑，航天发射基地多选择在纬度较低、地势较高的地区。因为低纬度、高海拔地区地球自转线速度大，可获得较大的发射初速度，有利于航天器发射，节省能源。到实践中应用1.读图，完成(1)～(2)题。(1)图中四地的自转线速度()A．甲＞乙＞丙＞丁B．乙＞丙＞甲＞丁C．丙＞乙＞甲＞丁D．丁＞丙＞乙＞甲(2)图中四地的自转角速度()A．甲＞乙＞丙＞丁B．乙＞丙＞甲＞丁C．丙＞乙＞甲＞丁D．甲＝乙＝丙＝丁探究点二地球公转的特点从生活中学习一、地理情境激趣极昼和极夜是地球两极地区特有的自然现象，每年南、北两极地区“极昼”“极夜”交替出现。极昼，就是太阳永不落，天空总是亮的；极夜，就是太阳总不出来，天空总是黑的。南、北极点的极昼期时间长短不同，北极点极昼约为186天，南极点极昼约为179天，这与地球公转速度的变化有关。下面是北极地区极昼时太阳在地平线上运动的轨迹图。二、核心素养培优1．试从地球运动的角度分析极昼、极夜现象产生的原因。(综合思维)2．分析地球公转速度变化的原因。(区域认知)3．探讨北极点极昼期比南极点极昼期时间长的原因。(地理实践力)在探索中感悟1.近、远日点与冬、夏至日的区别(1)从时间上看：近日点为1月初，冬至日为12月22日；远日点为7月初，夏至日为6月22日。(2)从在公转轨道上的位置看：近日点比冬至日靠东；远日点比夏至日靠东。2．近日点、远日点的判定方法(1)从日期判断：每年1月初，地球位于近日点附近；每年7月初，地球位于远日点附近。(2)从公转速度判断：地球在近日点附近时，公转速度(线速度、角速度)较快，反之则较慢。(3)从地球公转轨道的长轴和短轴判断：近日点和远日点位于长轴两端。距离太阳最近的点为近日点，反之为远日点。(4)从直射位置判断：连接太阳和地球的中心，观察太阳直射的位置，若直射南回归线附近则位于近日点附近，若直射北回归线附近则位于远日点附近。(5)从节日角度判断：元旦时接近近日点。到实践中应用2.[2022·潍坊质检]2021年冬至是12月21日，2022年春节是2月1日。下图示意二分二至时地球在公转轨道上的位置。读图，回答(1)～(2)题。(1)2021年冬至地球在公转轨道上的位置是()A．甲B．乙C．丙D．丁(2)从2021年冬至至2022年春节，地球公转速度()A．先变慢再变快B．先变快再变慢C．一直变快D．一直变慢探究点三黄赤交角及其影响从生活中学习一、地理情境激趣广东从化北回归线标志塔位于从化区太平场油麻埔村三甲子坡地上，建于1985年，总高30.25米，是目前世界上南北回归线标志塔中高度最高、规模最大的一座标志塔。该塔占地面积28亩，塔身的形状像一枚火箭，直指蓝天，正面刻着贴金的“北回归线标志”六个大字，高度是23.5米，与北回归线纬度相一致。塔顶是一个直径1.2米的空心铜球，用不锈钢筒承托着，其圆孔的垂线与塔底中央嵌有一颗铜心相对，塔身是空心的，北回归线正从这里通过。在每年夏至日的中午12时26分，太阳光线会透过铜球的圆孔直射到塔内正中点，这个时候人立于塔底铜心，抬头仰望，从塔心及铜球的一个圆孔窥见苍穹，你会发现自己的影子消失无踪，一年仅此一次立杆不见影之奇观。从这一瞬间开始，北半球进入夏季。二、核心素养培优1．分析南北回归线的纬度是根据什么确定的。(综合思维)2．分析站在北回归线标志塔下，连续两次看到太阳光线透过铜球的圆孔直射到塔内正中点的时间间隔是多少。(区域认知)3．夏至日我们参观从化北回归线标志塔。简述正午时站在回归线南北两侧的两个人的影子朝向有何差异。(地理实践力)

在探索中感悟1.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“三个基本不变两个变”。其含义如下：含义一轴两面三角度一轴地轴(自转轴，与赤道面垂直)黄道平面地球公转的轨道平面赤道平面地球自转的平面，与地轴垂直黄赤交角黄道平面与赤道平面的夹角，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°三个基本不变两个变三个基本不变地球在公转过程中，地轴的空间指向基本不变，北极始终指向北极星附近黄赤交角的大小基本不变，目前保持23°26′地球运动的方向不变，总是自西向东两个变地球在公轨轨道的不同位置，黄道平面与赤道平面的交线、地轴与太阳光线的相对位置是变化的2.黄赤交角的影响——太阳直射点的移动太阳直射点的南北移动规律总结如下：日期太阳直射点位置及移动方向春分日3月21日前后位于赤道，直射点向北移动夏至日6月22日前后位于北回归线，直射点开始向南移动秋分日9月23日前后位于赤道，直射点向南移动冬至日12月22日前后位于南回归线，直射点开始向北移动3.在太阳直射点回归运动图上判断二分日的方法太阳直射点在赤道上，若由南半球进入北半球，此时为春分日；若由北半球进入南半球，此时为秋分日。4．在公转轨道图上判断二分二至日的方法在高中阶段对公转轨道图进行了一定的简化，基本上左右两个被固定为夏至日和冬至日这两天；上下两个被固定为春分日和秋分日这两天。因此判断的时候可根据此特点进行判读。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。到实践中应用3.[2022·济宁高二月考]下图是地球赤道平面与公转轨道平面位置示意图。读图，回答(1)～(2)题。(1)图中表示黄赤交角的是()A．①B．②C．③D．④(2)当太阳直射点位于P点时，北半球的节气是()A．春分B．夏至C．秋分D．冬至主干串联学习要旨1.地球自转的方向是自西向东，在北极上空俯视地球为逆时针旋转，在南极上空俯视地球为顺时针旋转。2．地球自转的周期为一个恒星日，时间为23时56分4秒。3．地球自转的角速度，除两极点外都相同，约为15°/时。线速度大体从赤道向两极递减。同一纬度的地方，海拔高的地方线速度大。4．地球绕日公转的方向和自转方向相同，也是自西向东。地球公转一周所需要的时间为365日6时9分10秒，即一个恒星年。5．地球绕日公转在1月初过近日点，速度最快；7月初过远日点，速度最慢。随堂检测·强化落实——基础知能全通关[2022·济南高二质检]读图，完成1～2题。1．c点的人们连续两次看到日出的时间间隔()A．是地球自转的真正周期B．比地球自转真正周期约多4分钟C．比地球自转真正周期约少4分钟D．为23时56分4秒2．下列关于a、b、c、d四点自转速度的说法，正确的是()A．各点角速度相等，线速度自大到小依次是a、b、c、dB．各点角速度相等，线速度自大到小依次是c、d、b、aC.a点角速度和线速度都为0，b、c、d三点角速度相等，线速度b点最大、c点最小D．b、c、d三点角速度相等，线速度c点最大右图是一位天文摄影爱好者在某地用连续曝光技术拍摄的北极星附近的星空照片。据此回答3～4题。3．照片中星轨的中心和周围恒星视运动方向分别为()A．拍摄点正上方、逆时针B．拍摄点正上方、顺时针C．北极星、逆时针D．北极星、顺时针4．如果照片中北极星的观察仰角为55°，那么拍摄的地点一定在()A．赤道B．热带C．南寒带D．北温带下图是地球公转轨道示意图，图中甲、乙、丙、丁四点将轨道分成四等份。读图，完成5～6题。5．地球在公转轨道上运动用时最少的一段是()A．甲→乙B．乙→丙C．丙→丁D．丁→甲6．每年的11月11日是网购较集中的日子。此时地球在公转轨道的位置靠近()A．甲点B．乙点C．丙点D．丁点[2022·石家庄高三调研]下图示意地球在公转轨道上的位置。读图，完成7～9题。7．P、Q表示地球公转轨道上的两个特殊位置，则图中字母L和S代表的角的度数为()A．20°B．23°26′C．30°D．66°34′8．当地球在公转轨道上位于P处时，我国正值()A．春分日B．夏至日C．秋分日D．冬至日9．在地球经过P处后的两个月时间内，太阳直射点()A．在北半球向北移动B．在南半球向北移动C．在北半球向南移动D．在南半球向南移动第一节地球的自转和公转必备知识·自主学习一、1．自转轴(1)地轴2．自西向东3．23时56分4秒真正24时4．(1)相等(2)最大0二、1．太阳3．365日6时9分10秒回归年4．椭圆5．1月初7月初三、1．(1)地轴(2)黄道(3)赤道23°26′2．d夏至b冬至3．6月22日9月23日3月21日12月22日关键能力·课堂探究探究点一[从生活中学习]二、1．提示：文昌地处海南岛，纬度较低，自转线速度较大，航天器发射时初速度大，有利于发射。2．提示：角速度相同，线速度卫星大于地球表面对应点。3．提示：地球自转的方向是自西向东，航天器向东发射可借助地球自转的速度，使得火箭用较小的推力就可以使卫星达到预定轨道。[到实践中应用]1．解析：地球自转的线速度从赤道向两极递减，即纬度越高，线速度越小，故四地的自转线速度甲＞乙＞丙＞丁；地球自转的角速度除极点外，各地都约是15°/h，故四地的自转角速度甲＝乙＝丙＝丁。答案：(1)A(2)D探究点二[从生活中学习]二、1．提示：地球在沿椭圆轨道绕太阳公转的同时，还绕自身的倾斜地轴旋转。2．提示：地球的公转轨道是一个近似正圆的椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上，故地球在公转轨道上就存在一个近日点和一个远日点。在近日点公转速度最快，在远日点公转速度最慢。3．提示：由于地球绕日公转的速度随日地距离不同而略有变化，在北半球夏半年公转速度较慢，用时多；而北半球冬半年公转速度较快，用时较少。[到实践中应用]2．解析：(1)据图分析可知，在地球公转轨道上，甲为夏至，乙为秋分，丙为冬至，丁为春分。(2)从2021年冬至(12月21日)至2022年春节(2月1日)，地球经过近日点，在近日点地球公转速度最快，因此这期间地球公转速度先变快再变慢。答案：(1)C(2)B探究点三[从生活中学习]二、1．提示：因地球自转与公转的轨道平面不重合，二者之间存在着23°26′的夹角，由此确定了南北回归线的纬度数。2．提示：应是一个回归年，即365日5时48分46秒。3．提示：站在回归线北侧的正午影子朝北，而此时站在回归线南侧的正午影子朝南。[到实践中应用]3．解析：(1)黄赤交角是地