第一章 地球的运动
第一节 地球的自转和公转
课标要点：结合实例，说明地球运动的特点。
地球自转的特点
1．概念：地球绕其自转轴的旋转运动。
(1)名称：图中NS轴即自转轴，又叫地轴；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。
微思考 南半球可以看到北极星吗？
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。
2．方向：自西向东。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 23时56分4秒 距地球遥远的恒星 地球自转的真正周期
太阳日 24时 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相等，约为15°/h。
(2)线速度：因纬度不同而异，赤道最大，为1 670 km/h；两极点最小，为0。
微思考 地球自转只有一个方向吗？
提示：从北极上空看，地球自转方向呈逆时针；从南极上空看，地球自转方向呈顺时针，但这并不意味着南北半球的自转方向不同，地球自转只有一个方向，只是观察的角度不同而出现不同的描述。
2022年10月31日，长征五号B遥四运载火箭托举梦天实验舱在海南文昌航天发射场一飞冲天。文昌航天发射场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。下图是我国四大航天发射基地位置图。
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。(综合思维)
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．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)
提示：角速度相同，线速度卫星大于地球表面对应点。
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)。
(3)常规法：地球自转方向是自西向东，由此判断地球自转方向。
(4)海陆法：根据大洲和大洋的相对位置也可以判断地球的自转方向。如沿某一纬线从欧洲到亚洲的方向或从太平洋经巴拿马运河到大西洋的方向就是地球自转方向。
(2024·江西南昌月考)下图为从极地上空俯视地球的示意图，箭头方向为地球自转方向。读图，回答1～2题。
1．甲地位于乙地的( )
A．东南方 B．西南方
C．东北方 D．西北方
2．下列关于图中甲、乙两地的叙述，正确的是( )
A．自转线速度甲地小于乙地
B．自转角速度甲地小于乙地
C．甲、乙两地自转线速度和自转角速度都相等
D．自转线速度甲地大于乙地
解析：第1题，由地球自转方向可以判断，该图是以南极点为中心的地球俯视图，根据图中方位可判断，甲地位于乙地的西南方。故选B项。第2题，甲、乙两地自转角速度相等；乙地纬度低，自转线速度大于甲地。故选A项。
答案：1.B 2.A
3．(2024·北京月考)北京时间2020年11月24日4时30分，在海南文昌航天发射场成功发射嫦娥五号探测器，开启我国首次地外天体采样返回之旅。下图为我国四大航天发射基地分布图。四大航天发射基地( )
A．角速度由大到小依次为文昌、西昌、太原、酒泉
B．角速度由大到小依次为酒泉、太原、西昌、文昌
C．线速度由大到小依次为文昌、西昌、太原、酒泉
D．线速度由大到小依次为酒泉、太原、西昌、文昌
解析：角速度除两极点外，各处都相等，为15°/h，四大航天发射基地角速度相同，A、B项错误。线速度自赤道向两极递减，速度由大到小依次为文昌、西昌、太原、酒泉，C项正确，D项错误。故选C项。
答案：C
(2024·河北衡水调研)保持照相机位置不动，利用长时间曝光技术拍摄的恒星持续移动的轨迹叫星轨，星轨相片即星轨图。右图为我国某天文台观测站拍摄团队拍摄的星轨图。读图，回答4～5题。
4．图中恒星做“圆周运动”的方向是( )
A．逆时针 B．顺时针
C．自西向东 D．自南向北
5．某恒星在拍摄日21：10位于图中a位置，那么，第二天该恒星处于同一位置的时间最可能是( )
A．21：14 B．21：06
C．21：10 D．22：08
解析：第4题，图中恒星做“圆周运动”是地球自转的反映。由于地球自西向东自转，我们在北半球向北仰视，夜空中恒星以北极星为圆心，呈逆时针方向做“圆周运动”。故选A项。第5题，恒星连续两次出现在某地夜空中相同位置的时间间隔为恒星日，其时间长度为23时56分4秒，所以第二天该恒星处于同一位置的时间比前一天要提前约4分钟，据此计算出第二天该恒星处于同一位置的时间约是21：06。故选B项。
答案：4.A 5.B
地球公转的特点
1．概念：地球绕太阳的运动。
2．方向：自西向东。
3．周期
名称 时间长度 参照物 意义
恒星年 365日6时9分10秒 其他恒星 地球公转的真正周期
回归年 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：近似正圆的椭圆。
5．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
微思考 我国国庆假期期间，地球公转的速度在变慢吗？
提示：我国国庆假期期间，处于已过远日点但未到近日点的时期，故地球公转的速度在逐渐变快。
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。
1．分析极昼、极夜现象产生的原因。(综合思维)
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．分析地球公转速度变化的原因。(区域认知)
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．分析北极点极昼期比南极点极昼期时间长的原因。(地理实践力)
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。
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。
2021年冬至是12月21日，2022年春节是2月1日。下图示意北半球二分二至日时地球在公转轨道上的位置。读图，回答1～2题。
1．2021年冬至时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
解析：第1题，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。故选C项。第2题，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。故选B项。
答案：1.C 2.B
黄赤交角及其影响
1．黄赤交角
(1)赤道平面：过地心并与地轴垂直的平面。
(2)黄道平面：地球公转轨道平面。
(3)黄赤交角：赤道平面与黄道平面之间的夹角，目前是23°26′。
2．二分二至日地球的位置(北半球)
春分日时，地球在图中的d位置；夏至日时，地球在图中的a位置；秋分日时，地球在图中的b位置；冬至日时，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
微思考 夏至日与远日点重合，冬至日与近日点重合。这种说法对吗？
提示：不对。从时间上看，地球位于近日点时为1月初，冬至日为12月22日前后；地球位于远日点时为7月初，夏至日为6月22日前后。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。
浑仪是中国古代测量日月五星位置的主要仪器，它测出的资料是天体的赤道坐标。而我们都知道太阳在黄道上运行，月亮和五大行星也在黄道附近运行，所以古人在编纂历法时，就要经常把赤道坐标换算成黄道坐标。而要做这样的换算，就不可避免地要用到黄赤交角的资料。汉代人一般认为黄赤交角误差约为1分左右，唐代徐昂测得误差为37秒，达到了相当高的精确度。
《周髀算经》中记载了一个很简单的用八尺圭表测量黄赤大距的方法，冬至正午测得圭表的影长是一丈三尺，夏至影长是一尺五寸，又知道测量的地理纬度，利用最基本的天文知识和三角知识就可以求得黄赤大距。
1．若黄赤交角变为21.5°，太阳直射范围发生的变化。(综合思维)
提示：太阳直射点在21.5°N～21.5°S之间移动，太阳直射范围将变小。
2．若黄赤交角变为24.5°，地球上五带的范围发生的变化。(综合思维)
提示：热带和南、北寒带的范围变大，南、北温带的范围变小。
3．根据材料，绘制一条曲线表示太阳直射点的移动轨迹。(地理实践力)
提示：
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，与赤道平面垂直)
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 地球在公转轨道的不同位置，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
(1)太阳直射点南北移动的原因
地球在公转过程中，地轴的空间指向和黄赤交角的大小在一定时期内可以看作是不变的。因此，地球在公转轨道上的不同位置，地表接受太阳垂直照射的点(简称为太阳直射点)是有变化的。
(2)太阳直射点南北移动的规律(二分二至日均指北半球)
日期 春分日夏至日秋分日冬至日春分日
太阳直射点 赤道北回归线赤道南回归线赤道
下图为黄赤交角示意图。读图，回答1～2题。
1．图中代表黄赤交角的序号是( )
A．① B．②
C．③ D．④
2．若图中黄赤交角增大1°，则( )
A．热带的纬度范围增加1°
B．南温带的纬度范围增加2°
C．北寒带的纬度范围减少2°
D．北温带的纬度范围减少2°
解析：第1题，黄赤交角是指地球赤道平面与地球公转轨道平面之间的交角。图中③表示地球公转轨道平面，即黄道平面；④表示地球赤道平面，因此图中代表黄赤交角的序号是①。故选A项。第2题，根据所学知识可知，黄赤交角的度数与回归线的纬度相同，与极圈的纬度互余。若图中黄赤交角增大1°，则回归线的纬度增大1°，极圈的纬度减小1° 。由此推算，南北回归线之间的热带纬度范围增加2°，北寒带的纬度范围增加1°，北温带的纬度范围减少2°，南温带的纬度范围减少2°。故选D项。
答案：1.A 2.D
(2024·北京月考)2022年北京冬季奥运会于2022年2月4日至20日举行。读太阳直射点回归运动图，回答3～4题。
3．2月4日太阳直射点的位置在( )
A．①②之间 B．②③之间
C．③④之间 D．④①之间
4．2022年北京冬奥会期间，太阳直射点( )
A．一直在北半球
B．先向北移动，再向南移动
C．一直在南半球
D．先向南移动，再向北移动
解析：第3题，读图分析可知，当太阳直射点位于④时，为北半球冬至日(12月22日前后)；当太阳直射点位于①时，为北半球春分日(3月21日前后)，所以2月4日太阳直射点的位置在④①之间。故选D项。第4题，由上题分析可知，2022年北京冬奥会期间，已过冬至日但未到春分日，故太阳直射点一直在南半球且向北移动。故选C项。
答案：3.D 4.C
下图中，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，图中度数将增大的是( )
A．∠XON B．EF的纬度
C．ST的纬度 D．∠XOF
解析：第5题，MN是赤道平面，E′F是黄道平面，二者夹角是黄赤交角，即∠FON，C项正确，A、B、D项错误。故选C项。第6题，∠XON 是地轴和赤道平面的夹角，始终是90°，不随黄赤交角变化而变化，A项错误。EF是北回归线，回归线度数和黄赤交角度数相同，若黄赤交角增大，EF的纬度变大，B项正确。ST是北极圈，北极圈的纬度和回归线互余，若黄赤交角增大，ST的纬度变小，C项错误。∠XOF角度和北极圈纬度相同，若黄赤交角增大，北极圈的纬度变小，∠XOF变小，D项错误。故选B项。
答案：5.C 6.B
课时作业(一) 地球的自转和公转
(2024·云南昆明月考)地球同步卫星是指运行在地球同步轨道上的人造卫星。卫星距离地球的高度约为36 000 km，在地球同步轨道上布设3颗通信卫星(如下图)，即可实现除两极外的全球通信。读图，回答1～3题。
1．与赤道上的点相比，地球同步卫星( )
A．线速度大 B．线速度小
C．角速度大 D．角速度小
2．若在海南文昌卫星发射基地发射地球同步卫星，则发射方向应为( )
A．正南 B．正北
C．正东 D．正西
3．地球同步卫星绕地球公转的周期是( )
A．1个月 B．1恒星年
C．1太阳日 D．1恒星日
解析：第1题，地球同步卫星绕地球公转方向与地球自转的方向相同，角速度相同，但线速度不同。与赤道上的点相比，地球同步卫星距地心更远，单位时间转过的弧长更长，线速度更大。故选A项。第2题，顺着地球自转方向发射地球同步卫星，可以充分利用地球自转的初速度，节省燃料，所以向正东方向发射。故选C项。第3题，地球同步卫星绕地球公转一周，也就是地球自转了一周，为一个恒星日。故选D项。
答案：1.A 2.C 3.D
下图为地球自转等线速度示意图，R、T在同一纬线上。读图，回答4～5题。
4．造成图示区域相邻等线速度南北差异的主要因素是( )
A．地形 B．经度
C．纬度 D．海拔
5．R、T两地等线速度出现显著差异，关键在于 ( )
A．海陆位置 B．人类活动
C．地球公转 D．海拔高低
解析：第4题，图示区域相邻等线速度南、北差异主要是由于纬度不同，纬度越高，自转线速度越小，C项正确；受地形、经度、海拔影响较小，A、B、D项错误。故选C项。第5题， R、T两地纬度相同，但线速度差异显著，主要是海拔高低导致自转线速度出现差异，海拔越高，自转线速度越大，D项正确；地球自转线速度与海陆位置、人类活动、地球公转无关，A、B、C项错误。故选D项。
答案：4.C 5.D
读图，回答6～7题。
6．c点的人们连续两次看到日出的时间间隔是 ( )
A．地球自转的真正周期
B．比地球自转的真正周期约多4分钟
C．比地球自转的真正周期约少4分钟
D．时间为23时56分4秒
7．在a、b、c、d四点中，地球自转速度是( )
A．各点角速度相等，线速度自大到小依次是a、b、c、d
B．各点角速度相等，线速度自大到小依次是c、d、b、a
C．a点角速度和线速度都为零，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，c点线速度最大
解析：第6题，赤道上人们连续两次看到日出的时间间隔实际是以太阳为参照物时地球自转一周的时间，即1太阳日，比地球自转的真正周期1恒星日(23时56分4秒)约多4分钟。故选B项。第7题，地球上各点的角速度相等(除极点外)，线速度由赤道向两极递减，南北极点为0。故选D项。
答案：6.B 7.D
在2023年12月的夜晚，一旅行者停留在加利福尼亚中部太平洋海岸公路上的比克斯比大桥(36°N,122°W)上，将相机对准北极星附近的星空，进行了长达6小时的曝光，得到了一张绚丽的星轨照片(下图)。读图，回答8～9题。
8．图中星轨形成的天文因素有( )
①地球绕地轴自转 ②地球北极始终指向北极星附近 ③地球绕太阳公转 ④太阳直射点南北移动
A．①③ B．①②
C．③④ D．②④
9．若旅行者继续观察星空，会发现星空的天体围绕北极星( )
A．自西向东旋转 B．自南向北旋转
C．顺时针旋转 D．逆时针旋转
解析：第8题，因地球北极始终指向北极星，我们观察不到北极星的视运动，只能够观察北极星附近恒星的视运动。因地球不停地自西向东旋转，人们会观察到北极星附近的恒星围绕北极星的移动轨迹。第9题，地球自西向东旋转，星轨上的天体围绕北极星自东向西旋转，视运动表现为逆时针旋转。
答案：8.B 9.D
10．下图为一幅经纬网图，与③地相比，①地( )
A．自转角速度和线速度都大
B．自转角速度和线速度都小
C．自转角速度相等，线速度大
D．自转角速度小，线速度相等
解析：据图可知，①地位于赤道，③地位于30°S，据所学知识可知，地球自转角速度特点是除南北两极点外全球各地均相等，线速度特点是赤道处最大，从赤道向南北两侧递减。因此①③两地角速度相等，线速度①大于③，C项正确，排除A、B、D项。故选C项。
答案：C
下图为太阳直射点周年变化示意图。读图，回答11～12题。
11．当太阳直射点移动到D位置时，北半球迎来的节气是( )
A．春分 B．夏至
C．秋分 D．冬至
12．2023年10月1日这一天，太阳直射点应该在图中的( )
A．A和B之间 B．B和C之间
C．C和D之间 D．D和A′之间
解析：第11题，太阳直射点移动到D位置时，北半球为冬至。故选D项。第12题，2023年10月1日，太阳直射点位于南半球且向南移，此时太阳直射点位于C和D之间。故选C项。
答案：11.D 12.C
下图为二分二至日地球公转位置示意图。读图，回答13～14题。
13．图中正确表示2023年元旦地球在公转轨道上位置的是( )
A．① B．②
C．③ D．④
14．当地球位于公转轨道①位置时，下列叙述正确的是( )
A．地球公转速度较慢
B．地球再次回到①处历时365天
C．太阳直射点在南半球
D．此时正值我国冬季
解析：第13题，由图中提供的信息可知，C为冬至日，则A为夏至日，B为秋分日，D为春分日。2023年元旦，地球应位于④位置附近。故选D项。第14题，当地球位于公转轨道①位置时，大约为7月初，此时地球公转速度较慢；地球再次回到①处需历时365日6时9分10秒(1恒星年)；7月初，太阳直射点在北半球，正值我国夏季。故选A项。
答案：13.D 14.A
2023年中秋国庆假期(9月28日～10月6日)，文化和旅游行业恢复势头强劲，全国假日市场平稳有序，国内旅游8.26亿人次。据此回答15～17题。
15．中秋国庆假期，太阳直射点( )
A．在北半球并向南移动
B．在北半球并向北移动
C．在南半球并向北移动
D．在南半球并向南移动
16．中秋国庆假期，地球公转的特点是( )
A．逐渐靠近近日点，公转速度减慢
B．逐渐靠近近日点，公转速度加快
C．逐渐靠近远日点，公转速度加快
D．逐渐靠近远日点，公转速度减慢
17．如果黄赤交角等于零，那么( )
A．兰州的四季变化更加明显
B．兰州一天中太阳高度不变
C．同一经线上各地的日出日落时刻相同
D．低纬和高纬地区的太阳辐射强弱相同
解析：第15题，中秋国庆假期(9月28日～10月6日)在秋分日(9月23日前后)到冬至(12月22日前后)之间，这期间太阳直射点在南半球，且太阳直射点向南移动，D项正确，A、B、C项错误。故选D项。第16题，地球公转近日点在1月初附近，地球公转速度快，地球公转远日点在7月初附近，地球公转速度慢，中秋国庆假期(9月28日～10月6日)逐渐接近1月初，也就是逐渐靠近近日点，公转速度不断加快，B项正确，A、C、D项错误。故选B项。第17题，如果黄赤交角等于零，那么太阳直射点会一直在赤道，不会发生南北移动，也就不会出现四季更替，A项错误；一天中的太阳高度变化受地球自转影响，正午的时候还是最大，日出日落时刻还是为零，兰州不会出现一天中太阳高度不变的情况，B项错误；如果黄赤交角等于零，晨昏圈永远与经线圈重合，同一经线上同时经历日出或日落，由于同一经线上时刻相同，所以同一经线上各地的日出日落时刻相同，C项正确；黄赤交角等于零，白天纬度越低，越接近赤道的地区太阳辐射越充足，D项错误。故选C项。
答案：15.D 16.B 17.C
18．读二分二至日时地球的位置图，回答下列问题。
(1)写出a、b、c、d代表的北半球的节气。
a____________，b__________，c_____________________________，d____________。
(2)劳动节前后，地球公转到________和______之间(填字母)，此时太阳直射点位于______半球，地球公转的速度逐渐__________。
(3)a、b、c、d四个位置中，地球位于______位置时公转速度最慢，位于________位置时公转速度最快。
解析：第(1)题，根据太阳直射点的位置可知，图中a、b、c、d对应的北半球的节气依次是冬至、春分、夏至、秋分。第(2)题，劳动节前后，地球公转到b和c之间，此时太阳直射点在北半球，地球公转的速度逐渐变慢。第(3)题，a位置接近近日点，在a、b、c、d四个位置中，地球位于a位置时公转速度最快；c位置接近远日点，在a、b、c、d四个位置中，地球位于c位置时公转速度最慢。
答案：(1)冬至 春分 夏至 秋分 (2)b c 北 变慢 (3)c a
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第一章 地球的运动
第一节 地球的自转和公转
课标要点：结合实例，说明地球运动的特点。
研习任务一 地球自转的特点
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。
自转轴
地轴
微思考 南半球可以看到北极星吗？
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。
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 __________________ 距地球遥远的恒星 地球自转的______周期
太阳日 _________ 太阳 昼夜交替的周期
自西向东
23时56分4秒
真正
24时
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1 670 km/h；两极点最小，为___。
相等
最大
0
微思考 地球自转只有一个方向吗？
提示：从北极上空看，地球自转方向呈逆时针；从南极上空看，地球自转方向呈顺时针，但这并不意味着南北半球的自转方向不同，地球自转只有一个方向，只是观察的角度不同而出现不同的描述。
2022年10月31日，长征五号B遥四运载火箭托举梦天实验舱在海南文昌航天发射场一飞冲天。文昌航天发射场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。下图是我国四大航天发射基地位置图。
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。(综合思维)
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．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)
提示：角速度相同，线速度卫星大于地球表面对应点。
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)。
(3)常规法：地球自转方向是自西向东，由此判断地球自转方向。
(4)海陆法：根据大洲和大洋的相对位置也可以判断地球的自转方向。如沿某一纬线从欧洲到亚洲的方向或从太平洋经巴拿马运河到大西洋的方向就是地球自转方向。
(2024·江西南昌月考)下图为从极地上空俯视地球的示意图，箭头方向为地球自转方向。读图，回答1～2题。
1．甲地位于乙地的( )
A．东南方 B．西南方
C．东北方 D．西北方
2．下列关于图中甲、乙两地的叙述，正确的是( )
A．自转线速度甲地小于乙地
B．自转角速度甲地小于乙地
C．甲、乙两地自转线速度和自转角速度都相等
D．自转线速度甲地大于乙地
B
A
解析：第1题，由地球自转方向可以判断，该图是以南极点为中心的地球俯视图，根据图中方位可判断，甲地位于乙地的西南方。故选B项。第2题，甲、乙两地自转角速度相等；乙地纬度低，自转线速度大于甲地。故选A项。
3．(2024·北京月考)北京时间2020年11月24日4时30分，在海南文昌航天发射场成功发射嫦娥五号探测器，开启我国首次地外天体采样返回之旅。下图为我国四大航天发射基地分布图。四大航天发射基地( )
C
A．角速度由大到小依次为文昌、西昌、太原、酒泉
B．角速度由大到小依次为酒泉、太原、西昌、文昌
C．线速度由大到小依次为文昌、西昌、太原、酒泉
D．线速度由大到小依次为酒泉、太原、西昌、文昌
解析：角速度除两极点外，各处都相等，为15°/h，四大航天发射基地角速度相同，A、B项错误。线速度自赤道向两极递减，速度由大到小依次为文昌、西昌、太原、酒泉，C项正确，D项错误。故选C项。
(2024·河北衡水调研)保持照相机位置不动，利用长时间曝光技术拍摄的恒星持续移动的轨迹叫星轨，星轨相片即星轨图。右图为我国某天文台观测站拍摄团队拍摄的星轨图。读图，回答4～5题。
4．图中恒星做“圆周运动”的方向是( )
A．逆时针 B．顺时针
C．自西向东 D．自南向北
5．某恒星在拍摄日21：10位于图中a位置，那么，第二天该恒星处于同一位置的时间最可能是( )
A．21：14 B．21：06
C．21：10 D．22：08
A
B
解析：第4题，图中恒星做“圆周运动”是地球自转的反映。由于地球自西向东自转，我们在北半球向北仰视，夜空中恒星以北极星为圆心，呈逆时针方向做“圆周运动”。故选A项。第5题，恒星连续两次出现在某地夜空中相同位置的时间间隔为恒星日，其时间长度为23时56分4秒，所以第二天该恒星处于同一位置的时间比前一天要提前约4分钟，据此计算出第二天该恒星处于同一位置的时间约是21：06。故选B项。
研习任务二 地球公转的特点
1．概念：地球绕______的运动。
2．方向：自西向东。
太阳
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______。
365日6时9分10秒
回归年
椭圆
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
1月初
7月初
微思考 我国国庆假期期间，地球公转的速度在变慢吗？
提示：我国国庆假期期间，处于已过远日点但未到近日点的时期，故地球公转的速度在逐渐变快。
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。
1．分析极昼、极夜现象产生的原因。(综合思维)
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．分析地球公转速度变化的原因。(区域认知)
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．分析北极点极昼期比南极点极昼期时间长的原因。(地理实践力)
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。
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。
2021年冬至是12月21日，2022年春节是2月1日。下图示意北半球二分二至日时地球在公转轨道上的位置。读图，回答1～2题。
1．2021年冬至时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
解析：第1题，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。故选C项。第2题，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。故选B项。
C
B
研习任务三 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_______________。
地轴
黄道
赤道
23°26′
2．二分二至日地球的位置(北半球)
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。
d
夏至
b
冬至
3．黄赤交角的影响——太阳直射点的回归运动
微思考 夏至日与远日点重合，冬至日与近日点重合。这种说法对吗？
提示：不对。从时间上看，地球位于近日点时为1月初，冬至日为12月22日前后；地球位于远日点时为7月初，夏至日为6月22日前后。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。
浑仪是中国古代测量日月五星位置的主要仪器，它测出的资料是天体的赤道坐标。而我们都知道太阳在黄道上运行，月亮和五大行星也在黄道附近运行，所以古人在编纂历法时，就要经常把赤道坐标换算成黄道坐标。而要做这样的换算，就不可避免地要用到黄赤交角的资料。汉代人一般认为黄赤交角误差约为1分左右，唐代徐昂测得误差为37秒，达到了相当高的精确度。
《周髀算经》中记载了一个很简单的用八尺圭表测量黄赤大距的方法，冬至正午测得圭表的影长是一丈三尺，夏至影长是一尺五寸，又知道测量的地理纬度，利用最基本的天文知识和三角知识就可以求得黄赤大距。
1．若黄赤交角变为21.5°，太阳直射范围发生的变化。(综合思维)
提示：太阳直射点在21.5°N～21.5°S之间移动，太阳直射范围将变小。
2．若黄赤交角变为24.5°，地球上五带的范围发生的变化。(综合思维)
提示：热带和南、北寒带的范围变大，南、北温带的范围变小。
3．根据材料，绘制一条曲线表示太阳直射点的移动轨迹。(地理实践力)
提示：
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，与赤道平面垂直)
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′
含义
一轴
两面
三角度 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°
含义
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 地球在公转轨道的不同位置，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
(1)太阳直射点南北移动的原因
地球在公转过程中，地轴的空间指向和黄赤交角的大小在一定时期内可以看作是不变的。因此，地球在公转轨道上的不同位置，地表接受太阳垂直照射的点(简称为太阳直射点)是有变化的。
(2)太阳直射点南北移动的规律(二分二至日均指北半球)
下图为黄赤交角示意图。读图，回答1～2题。
1．图中代表黄赤交角的序号是( )
A．① B．②
C．③ D．④
2．若图中黄赤交角增大1°，则( )
A．热带的纬度范围增加1°
B．南温带的纬度范围增加2°
C．北寒带的纬度范围减少2°
D．北温带的纬度范围减少2°
A
D
解析：第1题，黄赤交角是指地球赤道平面与地球公转轨道平面之间的交角。图中③表示地球公转轨道平面，即黄道平面；④表示地球赤道平面，因此图中代表黄赤交角的序号是①。故选A项。第2题，根据所学知识可知，黄赤交角的度数与回归线的纬度相同，与极圈的纬度互余。若图中黄赤交角增大1°，则回归线的纬度增大1°，极圈的纬度减小1° 。由此推算，南北回归线之间的热带纬度范围增加2°，北寒带的纬度范围增加1°，北温带的纬度范围减少2°，南温带的纬度范围减少2°。故选D项。
(2024·北京月考)2022年北京冬季奥运会于2022年2月4日至20日举行。读太阳直射点回归运动图，回答3～4题。
3．2月4日太阳直射点的位置在( )
A．①②之间 B．②③之间
C．③④之间 D．④①之间
4．2022年北京冬奥会期间，太阳直射点( )
A．一直在北半球
B．先向北移动，再向南移动
C．一直在南半球
D．先向南移动，再向北移动
D
C
解析：第3题，读图分析可知，当太阳直射点位于④时，为北半球冬至日(12月22日前后)；当太阳直射点位于①时，为北半球春分日(3月21日前后)，所以2月4日太阳直射点的位置在④①之间。故选D项。第4题，由上题分析可知，2022年北京冬奥会期间，已过冬至日但未到春分日，故太阳直射点一直在南半球且向北移动。故选C项。
下图中，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，图中度数将增大的是( )
A．∠XON B．EF的纬度
C．ST的纬度 D．∠XOF
C
B
解析：第5题，MN是赤道平面，E′F是黄道平面，二者夹角是黄赤交角，即∠FON，C项正确，A、B、D项错误。故选C项。第6题，∠XON 是地轴和赤道平面的夹角，始终是90°，不随黄赤交角变化而变化，A项错误。EF是北回归线，回归线度数和黄赤交角度数相同，若黄赤交角增大，EF的纬度变大，B项正确。ST是北极圈，北极圈的纬度和回归线互余，若黄赤交角增大，ST的纬度变小，C项错误。∠XOF角度和北极圈纬度相同，若黄赤交角增大，北极圈的纬度变小，∠XOF变小，D项错误。故选B项。
课时作业(一) 地球的自转和公转
(2024·云南昆明月考)地球同步卫星是指运行在地球同步轨道上的人造卫星。卫星距离地球的高度约为36 000 km，在地球同步轨道上布设3颗通信卫星(如下图)，即可实现除两极外的全球通信。读图，回答1～3题。
1．与赤道上的点相比，地球同步卫星( )
A．线速度大 B．线速度小
C．角速度大 D．角速度小
2．若在海南文昌卫星发射基地发射地球同步卫星，则发射方向应为( )
A．正南 B．正北
C．正东 D．正西
3．地球同步卫星绕地球公转的周期是( )
A．1个月 B．1恒星年
C．1太阳日 D．1恒星日
A
C
D
解析：第1题，地球同步卫星绕地球公转方向与地球自转的方向相同，角速度相同，但线速度不同。与赤道上的点相比，地球同步卫星距地心更远，单位时间转过的弧长更长，线速度更大。故选A项。第2题，顺着地球自转方向发射地球同步卫星，可以充分利用地球自转的初速度，节省燃料，所以向正东方向发射。故选C项。第3题，地球同步卫星绕地球公转一周，也就是地球自转了一周，为一个恒星日。故选D项。
下图为地球自转等线速度示意图，R、T在同一纬线上。读图，回答4～5题。
4．造成图示区域相邻等线速度南北差异的主要因素是( )
A．地形 B．经度
C．纬度 D．海拔
5．R、T两地等线速度出现显著差异，关键在于( )
A．海陆位置 B．人类活动
C．地球公转 D．海拔高低
C
D
解析：第4题，图示区域相邻等线速度南、北差异主要是由于纬度不同，纬度越高，自转线速度越小，C项正确；受地形、经度、海拔影响较小，A、B、D项错误。故选C项。第5题， R、T两地纬度相同，但线速度差异显著，主要是海拔高低导致自转线速度出现差异，海拔越高，自转线速度越大，D项正确；地球自转线速度与海陆位置、人类活动、地球公转无关，A、B、C项错误。故选D项。
读图，回答6～7题。
6．c点的人们连续两次看到日出的时间间隔是( )
A．地球自转的真正周期
B．比地球自转的真正周期约多4分钟
C．比地球自转的真正周期约少4分钟
D．时间为23时56分4秒
B
7．在a、b、c、d四点中，地球自转速度是( )
A．各点角速度相等，线速度自大到小依次是a、b、c、d
B．各点角速度相等，线速度自大到小依次是c、d、b、a
C．a点角速度和线速度都为零，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，c点线速度最大
D
解析：第6题，赤道上人们连续两次看到日出的时间间隔实际是以太阳为参照物时地球自转一周的时间，即1太阳日，比地球自转的真正周期1恒星日(23时56分4秒)约多4分钟。故选B项。第7题，地球上各点的角速度相等(除极点外)，线速度由赤道向两极递减，南北极点为0。故选D项。
在2023年12月的夜晚，一旅行者停留在加利福尼亚中部太平洋海岸公路上的比克斯比大桥(36°N,122°W)上，将相机对准北极星附近的星空，进行了长达6小时的曝光，得到了一张绚丽的星轨照片(下图)。读图，回答8～9题。
8．图中星轨形成的天文因素有( )
①地球绕地轴自转 ②地球北极始终指向北极星附近 ③地球绕太阳公转 ④太阳直射点南北移动
A．①③ B．①②
C．③④ D．②④
9．若旅行者继续观察星空，会发现星空的天体围绕北极星( )
A．自西向东旋转 B．自南向北旋转
C．顺时针旋转 D．逆时针旋转
B
D
解析：第8题，因地球北极始终指向北极星，我们观察不到北极星的视运动，只能够观察北极星附近恒星的视运动。因地球不停地自西向东旋转，人们会观察到北极星附近的恒星围绕北极星的移动轨迹。第9题，地球自西向东旋转，星轨上的天体围绕北极星自东向西旋转，视运动表现为逆时针旋转。
10．下图为一幅经纬网图，与③地相比，①地( )
A．自转角速度和线速度都大
B．自转角速度和线速度都小
C．自转角速度相等，线速度大
D．自转角速度小，线速度相等
解析：据图可知，①地位于赤道，③地位于30°S，据所学知识可知，地球自转角速度特点是除南北两极点外全球各地均相等，线速度特点是赤道处最大，从赤道向南北两侧递减。因此①③两地角速度相等，线速度①大于③，C项正确，排除A、B、D项。故选C项。
C
下图为太阳直射点周年变化示意图。读图，回答11～12题。
11．当太阳直射点移动到D位置时，北半球迎来的节气是( )
A．春分 B．夏至
C．秋分 D．冬至
12．2023年10月1日这一天，太阳直射点应该在图中的( )
A．A和B之间 B．B和C之间
C．C和D之间 D．D和A′之间
解析：第11题，太阳直射点移动到D位置时，北半球为冬至。故选D项。第12题，2023年10月1日，太阳直射点位于南半球且向南移，此时太阳直射点位于C和D之间。故选C项。
D
C
下图为二分二至日地球公转位置示意图。读图，回答13～14题。
13．图中正确表示2023年元旦地球在公转轨道上位置的是( )
A．① B．②
C．③ D．④
14．当地球位于公转轨道①位置时，下列叙述正确的是( )
A．地球公转速度较慢
B．地球再次回到①处历时365天
C．太阳直射点在南半球
D．此时正值我国冬季
D
A
解析：第13题，由图中提供的信息可知，C为冬至日，则A为夏至日，B为秋分日，D为春分日。2023年元旦，地球应位于④位置附近。故选D项。第14题，当地球位于公转轨道①位置时，大约为7月初，此时地球公转速度较慢；地球再次回到①处需历时365日6时9分10秒(1恒星年)；7月初，太阳直射点在北半球，正值我国夏季。故选A项。
2023年中秋国庆假期(9月28日～10月6日)，文化和旅游行业恢复势头强劲，全国假日市场平稳有序，国内旅游8.26亿人次。据此回答15～17题。
15．中秋国庆假期，太阳直射点( )
A．在北半球并向南移动
B．在北半球并向北移动
C．在南半球并向北移动
D．在南半球并向南移动
D
16．中秋国庆假期，地球公转的特点是( )
A．逐渐靠近近日点，公转速度减慢
B．逐渐靠近近日点，公转速度加快
C．逐渐靠近远日点，公转速度加快
D．逐渐靠近远日点，公转速度减慢
17．如果黄赤交角等于零，那么( )
A．兰州的四季变化更加明显
B．兰州一天中太阳高度不变
C．同一经线上各地的日出日落时刻相同
D．低纬和高纬地区的太阳辐射强弱相同
B
C
解析：第15题，中秋国庆假期(9月28日～10月6日)在秋分日(9月23日前后)到冬至(12月22日前后)之间，这期间太阳直射点在南半球，且太阳直射点向南移动，D项正确，A、B、C项错误。故选D项。第16题，地球公转近日点在1月初附近，地球公转速度快，地球公转远日点在7月初附近，地球公转速度慢，中秋国庆假期(9月28日～10月6日)逐渐接近1月初，也就是逐渐靠近近日点，公转速度不断加快，B项正确，A、C、D项错误。故选B项。第17题，如果黄赤交角等于零，那么太阳直射点会一直在赤道，不会发生南北移动，也就不会出现四季更替，A项错误；一天中的太阳高度变化受地球自转影响，正午的时候还是最大，日
出日落时刻还是为零，兰州不会出现一天中太阳高度不变的情况，B项错误；如果黄赤交角等于零，晨昏圈永远与经线圈重合，同一经线上同时经历日出或日落，由于同一经线上时刻相同，所以同一经线上各地的日出日落时刻相同，C项正确；黄赤交角等于零，白天纬度越低，越接近赤道的地区太阳辐射越充足，D项错误。故选C项。
18．读二分二至日时地球的位置图，回答下列问题。
(1)写出a、b、c、d代表的北半球的节气。
a____________，b__________，c____________，d____________。
冬至
春分
夏至
秋分
(2)劳动节前后，地球公转到________和______之间(填字母)，此时太阳直射点位于______半球，地球公转的速度逐渐__________。
(3)a、b、c、d四个位置中，地球位于______位置时公转速度最慢，位于________位置时公转速度最快。
b
c
北
变慢
c
a
解析：第(1)题，根据太阳直射点的位置可知，图中a、b、c、d对应的北半球的节气依次是冬至、春分、夏至、秋分。第(2)题，劳动节前后，地球公转到b和c之间，此时太阳直射点在北半球，地球公转的速度逐渐变慢。第(3)题，a位置接近近日点，在a、b、c、d四个位置中，地球位于a位置时公转速度最快；c位置接近远日点，在a、b、c、d四个位置中，地球位于c位置时公转速度最慢。
