地球运动——地球自转和公转[1]

1、第三节第三节 地球的运动地球的运动一、地球运动的一般特点一、地球运动的一般特点二、地球自转的意义二、地球自转的意义三、地球公转的意义三、地球公转的意义l地球的自转（概念地球的自转（概念 方向方向 周期周期 速度）速度）l地球的公转（概念地球的公转（概念 方向方向 周期周期 速度）速度）一、地球运动的一般特点一、地球运动的一般特点1.概念概念：地球绕其自转轴的旋转运动，就叫做地球绕其自转轴的旋转运动，就叫做自转自转。（一）地球的自转（一）地球的自转北极北极南极南极2.2.自转方向：自转方向：自西向东，北逆南顺自西向东，北逆南顺侧视：自西向东侧视：自西向东北极上空看：逆时针北极上空看：逆时针南极上

2、空看：顺时针南极上空看：顺时针3.3.自转周期：自转周期：参参照照物物 太阳日太阳日恒星日恒星日2323时时5656分分4 4秒秒 360360真正周期地球自转一周的时间为地球自转一周的时间为1 1日，日，参照物不同参照物不同1 1日的长度也不同日的长度也不同2424小时小时 3603605959某一恒星、地面上某地点、地某一恒星、地面上某地点、地心第一次心第一次“三点共线三点共线”到下一次到下一次“三点共线三点共线”的时间间隔为一个的时间间隔为一个恒星日。恒星日。恒星恒星太阳太阳地球地球太阳、地面上某地点、地心太阳、地面上某地点、地心第一次第一次“三点共线三点共线”到下一到下一次次“三点共线

3、三点共线”的时间间隔的时间间隔为一个太阳日。为一个太阳日。 以遥远的以遥远的“恒恒”星为参照星为参照物，遥远的恒星相对于地物，遥远的恒星相对于地球而言是不动的。球而言是不动的。地球一边自转（即地球一边自转（即P点绕点绕圆心运动），一边由圆心运动），一边由E1向向E2运动（公转），当地球运动（公转），当地球到达到达E2点停止，此时点停止，此时P点点刚好对着恒星。从刚好对着恒星。从E1到到E2，地球自转了地球自转了360。因为。因为是以恒星作为参照，地球是以恒星作为参照，地球从从E1到到E2的时间间隔就是的时间间隔就是“恒星日恒星日”，时间长度为，时间长度为23时时56分分4秒，它是地球秒，它是地

4、球自转的真正周期。自转的真正周期。地球在地球在E2处时，处时，P点还点还未两次对着太阳，即以太未两次对着太阳，即以太阳作参照时，地球自转还阳作参照时，地球自转还不到一周。地球继续自转不到一周。地球继续自转（即（即P点继续绕圆心运点继续绕圆心运运），当地球同时绕太阳运），当地球同时绕太阳公转到公转到E3处时，处时，P点两次点两次对着太阳。对着太阳。从从E1到到E3，太阳、地面，太阳、地面上某地点、地心第一次上某地点、地心第一次“三点共线三点共线”到下一次到下一次“三点共线三点共线”的时间间隔的时间间隔为一个太阳日。从为一个太阳日。从E1到到E3的时间间隔称为一个太阳的时间间隔称为一个太阳日，长小

5、时，其自转日，长小时，其自转的角度是的角度是36059。（多。（多转了转了AE3S，即，即 E3SE1公转的角度）公转的角度）A每天恒星是比太阳每天恒星是比太阳提早提早3 3分分5656秒还是推迟秒还是推迟3 3分分5656秒升起秒升起 ?提早提早3 3分分5656秒秒4.4.自转速度自转速度: :角速度：地球上除极点外角速度：地球上除极点外各地自转角速度都相同，各地自转角速度都相同，且都约为且都约为15/h。线速度：地球自转的线速度线速度：地球自转的线速度从赤道向两极递减；赤道上从赤道向两极递减；赤道上的线速度为的线速度为1670km/h；任意任意纬线（纬度纬线（纬度A）上的线速度为）上的线

6、速度为1670.cosA km/h。地球自转一周的速度，通常用地球自转一周的速度，通常用角速度角速度和和线速度线速度来衡量。来衡量。= 360恒星日= 360 23时56分4秒 360 24时 15 1小时 14分钟 旋转一周的角度 自转的周期=极点为零全球相等，皆为15 /每小时NS为什么极点的角速度为零呢？为什么极点的角速度为零呢？因为地轴是不旋转的因为地轴是不旋转的极点在地轴上，极点在地轴上，所以极点不自转所以极点不自转任一纬度的旋转弧长赤道的旋转弧长 从赤道向两极减小 旋转一周的弧长 自转的周期= 40000COSn 23时56分4秒1670COSn千米/每小时=BRr R某纬线圈半径

7、某纬线圈半径r=Rr=RCOSCOS，其周长就为其周长就为2 2R RCOSCOS，那么该纬线上的线速度即为那么该纬线上的线速度即为2 2RCOSRCOS/24=1670COS/24=1670COSkm/hkm/h地球自转小结：地球自转小结：v方向方向（1 1）侧视）侧视自西向东自西向东（2 2）北极看）北极看逆时针逆时针（3 3）南极看）南极看顺时针顺时针v周期周期（1 1）一个恒星日）一个恒星日2323小时小时5656分分4 4秒转秒转360360（2 2）一个太阳日）一个太阳日2424小时转小时转3603605959v速度速度（1 1）角速度）角速度除南北两极点外均为除南北两极点外均为1

8、515/ /小时小时（2 2）线速度）线速度赤道处最大，随纬度的增加而减小赤道处最大，随纬度的增加而减小（3 3）南北两极点线速度和角速度均为零）南北两极点线速度和角速度均为零(1)(1)极点的角速度和线速度均为极点的角速度和线速度均为0 0。(2)(2)纬度相同的两点，自转的速度相同。纬度相同的两点，自转的速度相同。(3)60(3)60纬线上的线速度是赤道上线速度的一半。纬线上的线速度是赤道上线速度的一半。(4)(4)赤道上空的同步卫星运行的角速度与地面对应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，均为每小时点的角速度相同，均为每小时1515，卫星运行的线，卫星运行的线速度大于

9、地面上的对应点的线速度。速度大于地面上的对应点的线速度。地球自转速度的规律地球自转速度的规律(5)(5)在地球表面上，同纬度的地点相比，地势越高，在地球表面上，同纬度的地点相比，地势越高，线速度越大；地势越低，线速度越小。角速度都相线速度越大；地势越低，线速度越小。角速度都相同。同。(6)(6)航天发射基地应选择在自转线速度较大、纬度航天发射基地应选择在自转线速度较大、纬度低、海拔高的地区，并且向东发射。低、海拔高的地区，并且向东发射。 1. 1.下图中正确表示地球自转方向是：下图中正确表示地球自转方向是：A.B.C.D.SN0 90 W90 W0 D课堂练习课堂练习2.2.我国发射在赤道上空

10、的同步卫星与赤道我国发射在赤道上空的同步卫星与赤道上的对应点相比上的对应点相比运转方向相同，角速度不同运转方向相同，角速度不同运转方向不同，角速度相同运转方向不同，角速度相同运转方向相同，线速度不同运转方向相同，线速度不同运转方向不同，线速度相同运转方向不同，线速度相同C3.3.有关地球自转速度的叙述，正确的是有关地球自转速度的叙述，正确的是南极洲的长城考察站南极洲的长城考察站. .开普敦和北京三个地点地开普敦和北京三个地点地球自转的角速度相同球自转的角速度相同海口海口. .广州广州. .北京北京. .哈尔滨四地的地球自转线速度哈尔滨四地的地球自转线速度依次增大依次增大南北纬南北纬处，地球自转

11、线速度均为赤道处的处，地球自转线速度均为赤道处的一半一半南北极点无线速度，角速度均为南北极点无线速度，角速度均为h h（二）地球的公转（二）地球的公转1.概念概念：地球绕太阳做周期性的旋转运动，就叫做地球绕太阳做周期性的旋转运动，就叫做公转公转。2. .公转方向：公转方向： 自西向东，或者说从北极上空看呈自西向东，或者说从北极上空看呈逆时针方向旋转。逆时针方向旋转。太阳近日点远日点地球公转公转方向轨道轨道 近似正圆的椭圆，太阳位于其中的一个焦点上近似正圆的椭圆，太阳位于其中的一个焦点上3.3.公转周期：公转周期：地球公转一周的时间为地球公转一周的时间为1 1年，其年，其时间长度为时间长度为36

12、5365日日6 6时时9 9分分1010秒，记为秒，记为1 1恒星年。恒星年。4.4.公转速度公转速度: :地球绕太阳公转的速度并不是匀速的，地球绕太阳公转的速度并不是匀速的，平均角速度约为平均角速度约为1 1/d/d，平均线速度约为，平均线速度约为30km/s30km/s。近日点（近日点（1月初）月初）日地距离：日地距离：1471亿千米亿千米角速度：角速度：61/d线速度：线速度：30.3km/s远日点（远日点（7月初）月初）日地距离：日地距离：1521亿千米亿千米角速度：角速度：57/d线速度：线速度：29.3km/s日地平均距离为日地平均距离为1.5亿千米亿千米公转平均角速度为公转平均角

13、速度为1/d平均线速度约为平均线速度约为30km/s开普勒运动第二定律：行星运转过程中，相开普勒运动第二定律：行星运转过程中，相同的时间内，行星的向径（即行星与恒星的同的时间内，行星的向径（即行星与恒星的连线）所划过的面积相等连线）所划过的面积相等S3S2S1S1= S2=S3近日点（近日点（1 1月初）月初）日地距离近，向径小，单日地距离近，向径小，单位时间内划过的弧长和角位时间内划过的弧长和角度大，即公转速度快度大，即公转速度快远日点（远日点（7 7月初）月初）日地距离远，向径大，单日地距离远，向径大，单位时间内划过的弧长和角位时间内划过的弧长和角度小，即公转速度慢度小，即公转速度慢地球是

14、绕太阳的公转轨道形状是地球是绕太阳的公转轨道形状是，太阳位于其一个焦点上。，太阳位于其一个焦点上。当地球位于当地球位于远日点远日点（7 7月初）时，地球离太阳月初）时，地球离太阳 ，公转速度，公转速度，耗时耗时，而此时太阳直射在北半球，北半球获得的太阳辐射比南半，而此时太阳直射在北半球，北半球获得的太阳辐射比南半球球，因此远日点所在半圆是北半球夏半年，且天数多。，因此远日点所在半圆是北半球夏半年，且天数多。当地球位于当地球位于近日点近日点（1 1月初）时，地球离太阳月初）时，地球离太阳 ，公转速度，公转速度，耗时耗时，此时太阳直射在南半球，北半球获得的太阳辐射比南半，此时太阳直射在南半球，北半

15、球获得的太阳辐射比南半球球 ，因此近日点所在半圆是北半球冬半年，且天数少。，因此近日点所在半圆是北半球冬半年，且天数少。活动：活动：近日点和远日点所在的近日点和远日点所在的半圆，哪边是北半球夏半圆，哪边是北半球夏半年，哪边是冬半年？半年，哪边是冬半年？北半球夏半年天数是北半球夏半年天数是186186天，冬半年天数为天，冬半年天数为179179天，造成这种日数天，造成这种日数差异的原因是什么差异的原因是什么? ?夏半年夏半年冬冬半半年年最远最远椭圆椭圆最快最快最近最近多多长长最慢最慢少少少少 地球自转运动地球自转运动 地球公转运动地球公转运动 定定 义义 地球绕地轴不停地旋转地球绕地轴不停地旋转

16、 地球绕太阳的运动地球绕太阳的运动 方方 向向 自西向东（北逆南顺）自西向东（北逆南顺） 自西向东（北逆南顺）自西向东（北逆南顺） 周周 期期 恒星日（转恒星日（转 360） ：） ： 23 小时小时 56 分分 4 秒秒 恒星年：恒星年： 365 日日 6 时时 9 分分 10 秒秒 线 速线 速度度 除极点外， 赤道上最大， 向除极点外， 赤道上最大， 向两极减少两极减少 平均平均 30 千米千米/秒秒 速速度度 角 速角 速度度 除极点外，各地都相等除极点外，各地都相等 （15/ /小时）小时） 平均平均 1/ /日日 近日点快近日点快 远日点慢远日点慢 小结小结 自转与公转运动规律的比

17、较自转与公转运动规律的比较自转与公转的关系黄赤交角赤道平面赤道平面地球自转地球自转黄道平面黄道平面地球公转地球公转黄赤交角黄赤交角太阳直射点的南北移动太阳直射点的南北移动66342326黄赤交角黄赤交角黄赤交角变化对直射点移动范围和速度及五带范围的影响黄赤交角变化对直射点移动范围和速度及五带范围的影响热带热带热带温带温带温带温带温带温带寒带寒带寒带寒带寒带寒带寒带寒带寒带寒带寒带寒带变小变大变大变小正午太阳高正午太阳高度的年变化度的年变化变大变小昼夜长短的昼夜长短的年变化幅度年变化幅度变大变小年温差年温差变大变小四季变化四季变化明显不明显黄赤交角黄赤交角极昼极夜的极昼极夜的范围范围变大变小极点

18、的极昼极点的极昼极夜时长极夜时长不变不变黄赤交角对气候的影响黄赤交角对气候的影响若黄赤交角为零，则太阳始终直射赤道，不会若黄赤交角为零，则太阳始终直射赤道，不会有太阳直射点的南北移动，就不会形成地中海有太阳直射点的南北移动，就不会形成地中海气候、热带季风气候。气候、热带季风气候。黄赤交角变化对四季的影响黄赤交角变化对四季的影响若黄赤交角为零，地球上将不存在四季的更替若黄赤交角为零，地球上将不存在四季的更替现象。现象。完成学案完成学案P4相关内容相关内容太阳直射点的移动太阳直射点的移动ABCD春分日月日春分日月日秋分日月日秋分日月日 赤赤 道道北回归线北回归线南回归线南回归线0023026N23026S夏至日夏至日月日月日 赤赤 道道00北回归线北回归线南回归线南回