地球的自转和公转
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2023年2月16日发(作者：长方形的容积公式)地球运动的基本形式—自转和公转
【教材教法分析】
一、地球是宇宙中的一颗行星。从本节开始，教材把关注的焦点由宇宙空间转移到地球，研究其作为行
星的基本特征之一——地球的运动。地球的运动本来是很复杂的，除了自转和公转之外，还有许多其他运
动，例如：和太阳一起做自身的运动，又随太阳和银河系一起运动。严格地说，地球运动应该是许多运动
的合成，即便是公转，它也不是简单地绕太阳做椭圆运动，而是绕日地质心运动，但是在一般情况下，我
们只谈地球的绕日运动。至于地球随太阳或银河系的运动属于太阳系的整体运动，也不必去考虑，因此，
我们只研究与人类关系最密切的两种运动：自转和公转。
二、本节教材由三部分组成：第一部分地球的自转，第二部分地球的公转，第三部分地球自转和公转
的关系。
第一部分首先介绍了地球自转的概念，说明了地球自转的规律。学生在初中学习的过程中已接触过有
关地球自转和公转的知识，在这里课文着重从客观的角度来描述地球自转的有关情况。
第二部分讲解了地球公转的概念、公转轨道的概念及速度、方向和周期等几方面的内容。
关于地球运动的方向，无论自转或公转都随观察角度的不同而有变化。
地球自转的方向自西向东。随着观察角度不同而呈现不同的旋转方式：如果在北极上空的宇宙空间来
观察，地球自转呈现逆时针方向旋转；如果在南极上空的宇宙空间来观察，地球自转呈现顺时针方向旋转。
关于地球自转方向的描述，后一种是比较严格的说法，也是研究地球运动方向时经常使用的一种说法。
地球公转的方向也随观察的角度不同而有变化。一般情况下，我们在研究地球公转的有关问题时，还
是从北极的角度来观察，这样公转就表现为自西向东转，呈逆时针方向绕太阳运转。
第三部分地球自转和公转的关系，指出了地球的运动实际就是两种运动的叠加，而这种关系可以通过
黄赤交角来体现。由于黄赤交角的存在，使得地球在绕日公转的过程中，总是“斜着身子”，这样运动的结
果就是“地球在公转轨道的不同位置，地表接受太阳垂直照射的点（直射点）是有变化的。……”，从而引
出了回归运动及回归年的概念。
最后，总结出了太阳直射点南北移动的意义——使太阳辐射在地球表面的分配具有回归年的变化，为
讲解地球运动产生的地理意义打下基础。
三、为了便于学生掌握本节知识，可以采用以下几点做法：①采用对比的方法讲解有关自转及公转运
动的方向、周期、速度等知识；②自制黄道面与赤道面夹角的模型，使学生便于理解黄赤交角的概念及产
生的地理意义；③用地球仪或自制的多媒体软件，来演示地球“斜着身子”绕日公转的现象，也可通过画“二
分二至时地球的位置”简图，便于学生理解太阳直射点在南北回归线之间来回移动的原因，为以后理解地球
运动的意义打下基础。
【自学导引】
【思考导学】
1．列表比较地球自转、公转的规律
2．如果黄赤交角增大，那么五带的范围将如何变化？
答案：热带、寒带的范围将扩大，温带的范围将缩小。
【图表导读】
1．
从北极上空看，地球做逆时针方向旋转
从南极上空看，地球做顺时针方向旋转
图1—13
图1—13表示了从北极上空看，地球做逆时针方向旋转，从南极上空看做顺时针方向旋转。
地球绕轴自转方向为自西向东。此图表示了地球自转方向因观察的角度不同而呈现不同的旋转方式。
在地理课学习中，经常需要描述某些天体的分布与运动特征，如果观察的立足点不同，同一事物，就会得
出不一样的结论。
2．图1—14“自转角速度和线速度”，此图表示了地球自转角速度除极点外均为15度/小时，线速度则
随纬度增加而降低，大致是赤道为1670千米/小时，60°N大约为赤道的一半即837千米/小时，这是纬线圈
的长度由赤道向两极递减的结果。南、北极点无论角速度、线速度均为0。
图1—14
图1—15
3．图1—15“地球公转轨道和恒星年”，此图说明了两个问题：（1）以天空中一遥远恒星为参照物，
从E点出发再回到E点，时间间隔为1个恒星年，时间计为365日6时9分10秒；（2）地球公转轨道具
有近圆性。此图是依据真实的比例绘制的地球公转轨道图，可以看出，地球的公转轨道接近于正圆，太阳
略微偏离地球公转轨道的中心。因此，日地距就有变化，公转的速度也随之变化，但变化不大。
4．图1—16“黄赤交角”，此图形象和直观地展示了由于地球总是斜着身子绕日公转，因此，地球公转
轨道面与赤道面之间就存在着一个夹角，即黄赤交角。此图中，始终和地轴相垂直的黄道平面与赤道平面
的交线放在了重要位置，这样，在地球绕日公转时，位置不同，太阳光线与之关系就不断发生变化。
图1—16
5．图1—17“二分二至时地球的位置”，此图直观地展示了在地球公转轨道的不同位置，因黄赤交角的
存在，地球总是斜着身子绕日公转时的情形：在夏至日，太阳直射北半球，在冬至日，太阳直射南半球，
在春、秋二分日太阳直射赤道。
图1—17
6．图1—18“太阳直射点的回归运动”，此图旨在突出在地球公转轨道的不同位置时，太阳直射点在地
球表面的不同位置及其意义：
春分日：太阳光直射点在赤道
夏至日：太阳光直射点在北回归线
秋分日：太阳光直射点在赤道
冬至日：太阳光直射点在南回归线
图1—18
【热点探究】
1．冬、夏半年不等长
我们已经知道，地球绕日公转轨道是个椭圆，太阳位于这个椭圆的一个焦点上。1月初为近日点，7
月初为远日点，故地球从春分经过夏至到秋分即夏半年，要比从秋分经过冬至到春分即冬半年，多走1000
多万千米的路程。由地球公转线速度每秒约30千米可以得出，地球平均每天公转的速度约为2592000千
米，走完这段路程约要3.86天的时间。再加上春分到秋分这段距离，因靠近远日点，公转的速度比较慢，
每秒钟约为29.3千米；从秋分到春分这段距离，因靠近近日点，运行的速度比较快，每秒钟约为30.3千
米，由于公转速度快慢引起的时间差也将近4天。
这样，把上述两个天文因素加起来，夏半年的天数就大约比冬半年长7天多，也就是夏半年天数为186
天，冬半年的天数为179天。
2．近日点是冬季
从地球公转轨道图上可以看出，冬半年是从秋分过冬至到春分的这段时间，其间过近日点（1月初）。
为什么距日近反而是冬天呢?
在一年中，地球与太阳距离的最远点是1.521×108千米，最近点是1.471×108千米，因距离变化，地球
获得太阳热能的极大值和极小值之比为100∶93，仅相差7%；而因阳光直射点往返于南北回归线之间，南
北半球各自获得的太阳能占全球获得热能的百分比变化却在70%与30%之间。
可见，地球上季节的变化，因黄赤交角的存在引起太阳直射点在南北半球之间来回移动，造成的热量
差异是决定性的因素。
【效果评估】
一、单项选择题
1．有关地球自转的叙述不正确的是（）
A．地球自转是指围绕地心的运动
B．地球自转围绕的中心是地轴
C．地球自转是地球运动的基本形式之一
D．地轴的空间位置基本上是稳定的，北端始终指向北极星附近
解析：地球的自转运动是绕其旋转轴——地轴的运动，是地球运动的基本形式之一。
答案：A
2．发射到宇宙中的同步卫星应与（）
A．地球自转的线速度相同
B．地球自转的角速度相同
C．地球公转的线速度相同
D．地球公转的角速度相同
解析：同步卫星始终位于地球上某一点的上空，则卫星的角速度与地球自转角速度必须相同，线速度
必须大于地球自转线速度。
答案：B
3．在地球自转过程中不正确的是（）
A．地轴的北端始终指向北极星附近
B．地轴的空间指向随季节发生着有规律的变化
C．地轴的倾斜方向在一定时期内可以看做是不变的
D．地轴与赤道面的夹角为90°
解析：地轴的空间指向在一定时期内是不变的，目前始终指向北极星附近。
答案：B
4．关于地球公转速度的叙述，不正确的是（）
A．大致每日向东推进一度
B．地球公转角速度非常均匀
C．地球公转线速度有快慢之分
D．地球公转线速度平均值为30千米/秒
解析：地球公转一周的时间为365日6时9分10秒，转过的角度为360°，因此，大约每日向东推进1°；
因地球公转轨道是椭圆，太阳位于其中的一个焦点上，因此在近日点和远日点时所受到的太阳吸引力不同，
角速度和线速度的大小就有变化，线速度的平均值为30千米/秒。
答案：B
5．一个恒星年不是指（）
A．365日5时48分46秒
B．365日6时9分10秒
C．地球公转360°所用的时间
D．地球公转的真正周期
答案：A
6．与诗句“坐地日行八万里，巡天遥看一千河”最吻合的地点是（）
A．90W89°S
B．80°E40°N
C．10°E1°S
D．180°W71°N
解析：由于地球自转的线速度随纬度而变化，自转一周，不同纬度转过的距离也不一样，赤道最长约
为4万千米，相当于8万里。
答案：C
7．关于黄赤交角的说法不正确的是（）
A．黄赤交角目前为23°26′
B．黄赤交角是地球“斜着身子”绕日公转造成的
C．黄赤交角随直射点的移动而变化
D．黄赤交角的大小决定了太阳直射点来回移动的范围
答案：C
8．地球运行至近日点的时间是（）
A．1月初
B．7月初
C．1月中旬
D．7月中旬
答案：A
9．下列城市自转线速度最大的是（）
A．悉尼
B．海口
C．科伦坡
D．新加坡
解析：由地球自转线速度在地表的分布可知：纬度越低，线速度越大，新加坡位于赤道附近，纬度最
低。
答案：D
10．当济南欢度元旦时，地球公转位置在（）
A．近日点附近
B．远日点附近
C．春分点
D．秋分点
解析：每年的1月1日为元旦，此时为一月初，地球经过公转轨道的近日点附近。
答案：A
二、双项选择题
11．有关地球自转方向的叙述，正确的是（）
A．无论从哪里观察地球自转方向都是顺时针方向
B．公转和自转方向都是自西向东
C．自转方向始终不变
D．自转方向随季节改变
解析：地球的自转方向始终不变，自西向东，若从北极上空向下看，则是逆时针方向；从南极上空向
下看，则为顺时针方向。
答案：BC
12．有关地球自转周期的叙述正确的是（）
A．365日6时9分10秒
B．24小时
C．23时56分4秒
D．一个恒星日
解析：365日6时9分10秒是地球公转一周所用的时间。地球自转的周期是天空中某一遥远的恒星，
两次经过某地上中天的时间间隔，转过的角度为360°，时间计为23时56分4秒叫一个恒星日。
答案：CD
13．关于地球自转的速度正确的是（）
A．每天大约向东转过15°
B．南半球与北半球速度不均匀
C．角速度除极点为0外，均为15°/小时
D．自转线速度自赤道向南北两极递减
解析：本题主要考查地球自转的线速度与角速度在地球上的规律。
答案：CD
14．看下图1—19正确表示地球自转方向的是（）
图1—19
解析：地球自转方向是自西向东，因观察的角度不同，呈现不同的运动特征——北极点上空逆时针，
南极点上空顺时针。
答案：AD
15．地球运动的基本形式是（）
A．自转
B．公转
C．平移
D．垂直运动
答案：AB
16．当地球运行至远日点以后几天内，地球上出现的地理现象有（）
A．山东将要进入降水最少的季节
B．地中海沿岸温和多雨
C．太阳直射点在北半球
D．直射点南移
解析：地球运行至远日点是7月初，过后几天正是华北地区降雨最多的时节，地中海沿岸正好在夏季，
直射点已离开23°26′N开始向南运动，至秋分日直射赤道。
答案：CD
三、综合题
17．读图1—20，回答下列问题。
图1—20
（1）图中恒星的名称为___________，A角的度数为___________，B角的度数为___________，其中
角即为黄赤交角。
（2）在图中画出地轴自转的方向，用MN来表示黄道平面与赤道平面的交线。
（3）在图中注出北极、南极、赤道面、黄道面。
解析：此图考查了黄赤交角的构成要素。黄赤交角在地球运动中担任着重要角色，它决定着直射点的
移动范围、地球上温度带的划分以及极昼、极夜的形成、昼夜长短的变化等，是本节的一个重点。
答案：（1）北极星23°26′66°34′A
（2）（3）见图1—21
图1—21
18．读图1—22，完成下列问题。
图1—22
（1）图中a、b、c、d四位置代表的节气名称分别是：a___________，b___________，c___________，
d___________。
（2）在四位置中，地球公转线速度最快的是___________，角速度最慢的是___________。
（3）我国江淮地区进入梅雨季节时，地球公转到___________位置附近；南极考察工作活跃时，地球
公转到___________位置附近。
（4）太阳直射在北回归线时的位置是________，直射在南回归线时的位置是___________，直射在赤
道时的位置是___________、___________。
解析：本题主要考查地球公转运动示意图的判读。解答此题首先要明确，地球在一月初经过公转轨道
的近日点附近，在七月初经过公转轨道的远日点附近。然后根据地球运动的特点及意义解答即可。
答案：（1）冬至春分夏至秋分
（2）ac（3）ca
（4）cabd
19．读图1—23，回答下列问题。
图1—23
（1）在图中用箭头表示地球自转方向。
（2）比较说明图中A、B、N三点自转的角速度和线速度。
（3）当图中A点自转一周又回到出发点时，所用的时间是_______，又叫做一个_______日。
解析：本题考查地球自转运动的方向、周期和速度三个方面的问题。首先要求画出自转方向，其关键
是先确定南北半球。其次要清楚A、B、N三点的纬度位置。A、B两点的角速度相同，线速度的分布规律
是从赤道向两极递减，所以从角速度看A、B均为15度/小时，N点为0度;从线速度看，A最大，B其次，
N为0。第三强调了地球自转的真实周期。
答案：（1）逆时针
（2）角速度A、B相等，均为15°/小时；N为0；线速度A最大，B小于A，N为零。
（3）23时56分4秒恒星
【备课资料汇编】
地球自转与公转的关系
地球的自转是绕地轴旋转的轴心运动，公转是围绕太阳旋转的轨道运动，这两种运动同
时进行，所以地球的运动是两种运动的叠加。因此，在分析地球运动特点时，必须将二者结
合起来。例如黄赤交角就是自转和公转的共同产物。黄赤交角的存在，引起了昼夜长短、太
阳直射点位置的变化，从而有了地球上的四季和五带。可见，掌握地球自转和公转运动的关
系非常重要，其中正确理解自转与公转的关系及其产生的各种现象，正确认识地轴、黄赤交
角、太阳光线等，在地球处于公转轨道不同位置时的几何配置情况是关键。