高二地理同步讲义（人教版选择性必修1）1.1 地球的自转和公转（解析版）

第一章地球的运动

第1节地球的自转和公转

课程标准学习目标

1.结合相关示意图,说出地球自转的方向、周期、速度。

结合实例，说明地球运动2.结合相关示意图,说出地球公转的方向、轨道、周期、速度。

的地理意义。3.说明黄赤交角的形成，理解黄赤交角及其影响。

4.结合太阳直射点的移动轨迹示意理解太阳直射点的回归运动。

1．地球的公转与自转

地球自转是地球的一种重要运动形式，地球绕自转轴自西向东的转动，从北极点上空看呈逆时针旋转，

从南极点上空看呈顺时针旋转。

地球公转就是地球按一定轨道围绕太阳转动，由于太阳引力场以及自转的作用，而导致的地球公转，

也有其自身的规律。

2．造成地球自转和公转的原因

所有的星球都在自转和公转，其能量来源于宇宙大爆炸，地球之所以自转和公转，到现在为止都没有

定论，科学只能研究出自传和公转的轨迹，却不能够结实为何会这样，所以很多科学家都认为这是来自于

上帝的第一推动力。

还有一种说法，太阳系的几乎所有天体包括小行星都自转，而且是按照右手定则的规律自转，所有或

者说绝大多数天体的公转也都是右手定则，原始太阳星云中的质点最初处在混饨状，横冲直撞，逐渐把无

序状态变成有序状态，发展的过程中，势能变成动能，最终整个转起来了。

开始转时，转的方向各不相同，直到在某一个方向占上风之后，都变成了一个方向，这个方向就是现

在发现的右手定则。地球自转的能量来源就是由物质势能最后变成动能所致，最终是地球一方面公转，一

方面自转。

3.如何证明地球的自转

为了证明地球自转的理论，傅科将一个摆长67米、直径30厘米、重28千克的大摆锤悬挂在了万神殿

圆屋顶的中央，并在圆锤的下方镶了一枚尖针，然后在下面放好启动栓和直径6米的大沙盘。

如果地球没有自转，则摆的振动面将保持不变；如果地球在不停地自转，则摆的振动面在地球上的人

看来将发生转动。当亲眼看到摆每振动一次（周期为16.5秒），摆尖在沙盘边沿画出的路线移动约3毫米，

每小时偏转11°20'（即31小时47分回到原处）时，在场的所有人目瞪口呆。有人甚至在久久凝视以后说：

“确实觉得自己脚底下的地球在转动！”

知识点一地球自转

（1）概念：地球绕其自转轴(地轴)的旋转运动。

（2）方向：侧视：自西向东俯视：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秒距地球遥远的同一恒星地球自转的真正周期

太阳日24小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1670km/h；两极点最小，为0。

知识点二地球公转

（1）概念：地球绕太阳的运动。

（2）方向：自西向东，如图中所示“→”。

（3）周期

名称参照物1年的长度特点

回归年太阳365日5时48分46秒太阳直射点的移动周期

恒星年其他恒星365日6时9分10秒公转的真正周期

(4)速度

时间速度公转位置

7月初较快远日点

1月初较慢近日点

特别提醒速度先变快，1月初后变慢。

知识点三黄赤交角及其影响

（1）黄赤交角的含义：赤道平面与黄道平面之间的夹角，目前为23°26′。

（2）影响——决定太阳直射点的回归运动

①太阳直射点的移动

②周期：一个回归年，即365日5时48分46秒。

③二分二至日地球的位置

特别提醒

太阳直射点的季节运动图的“一向三线六点”

“一向”是指太阳直射点的移动方向，“三线”是指南、北回归线和赤道，“六点”是指二分二至日和

近、远日点。学会正确判断一年中任何一天太阳直射点的南北半球位置和移动方向，对我们掌握昼夜长短

和正午太阳高度的变化规律有很大帮助。

1．在下列三幅图中用箭头表示地球自转方向。

侧视图北极上空的俯视南极上空的俯视

2.自主判断

(1)我们日常生活中的一天是指一个太阳日。()

(2)地球上各点自转角速度都相等，自转线速度从赤道向两极递减。()

(3)黄赤交角是固定不变的。()

(4)太阳直射点的回归周期是地球公转的真正周期。()

(5)下列日期时，地球公转速度较快的是()

A．冬至日B．春分日

C．秋分日D．夏至日

【答案】

(1)√我们人类根据太阳日安排我们日常的生活、生产活动，因而日常生活中的一天就是指一个太阳日。

(2)×地球表面各点的自转角速度除两极点外，任何地点的角速度都相等；自转线速度大致是从赤道向两极

递减。

(3)×黄赤交角并不是固定不变的。

(4)×地球绕日公转的真正周期是一个恒星年，为365日6时9分10秒。

(5)A在地球的公转轨道上，地球位于近日点时，公转速度快，对应时间为1月初，冬至日与其最近。

核心01地球运动的特点

【核心整合】

运动形式自转公转

概念地球绕地轴的旋转运动地球绕太阳的运动

方向自西向东(从北极上空俯视——逆时针；从南极上空俯视——顺时针)

地轴空间指向空间指向不变，北端始终指向北极星附近

以遥远的

恒星为参1恒星日＝23时56分4秒1恒星年＝365日6时9分10秒

运动周期照点

以太阳1回归年＝365日5时48分46秒

1太阳日＝24小时(昼夜交替现象周期)

为参照点(直射点回归运动周期)

除南北极点外，各地均约为15°/时(或近日点快

角速度平均约1°/天

1°/4分)(1月初)

速度

因纬度而异，自赤道(1670km/h)平均约30远日点慢

线速度

向两极(0km/h)递减km/s(7月初)

地球自转的平面(赤道平面)与公转轨道平面(黄道平面)目前存在23°26′的

关系

交角(黄赤交角)

【小试牛刀】

留尼汪岛是印度洋西部马斯克林群岛中的火山岛，除沿岸有狭窄平原外，均属山地和高原。每年的5~11

月为其旅游旺季。下图示意留尼汪岛部分地理要素分布。读图，完成下面小题。

（1）与圣但丁相比，圣约瑟夫（）

A．自转线速度大，角速度相同B．自转线速度相同，角速度大

C．自转线速度小，角速度相同D．自转线速度相同，角速度小

（2）留尼汪岛旅游旺季，地球公转速度（）

A．逐渐变快B．先变快后变慢C．逐渐变慢D．先变慢后变快

答案：（1）C（2）D

解析：（1）纬度越低，地球自转线速度越大，留尼汪岛位于南半球，圣约瑟夫纬度较圣但丁纬度高，线速

度小，ABD错误；除两极点外，全球各地角速度都相同，C正确。故选C。

（2）地球公转到远日点（7月初）时速度较慢，到近日点（1月初）时速度较快。因此留尼汪岛旅游旺季，

即5~11月，地球公转速度先变慢后变快，D正确ABC错误。故选D。

核心02黄赤交角及其影响

【核心整合】

1．理解黄赤交角有关数据的相互关系

(1)α＝黄赤交角＝回归线的纬度数＝1/2太阳直射点移动的纬度范围＝1/2热带范围＝极昼(夜)的最大纬度跨

度范围。

(2)β＝90°－2α＝北(南)温带范围。

(3)μ＝α＝90°－极圈的纬度数＝晨昏线移动的纬度范围＝北(南)寒带的纬度跨度。

2．黄赤交角变化对太阳直射点移动范围、速度及五带范围等的影响

3．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”。其含义如表所示：

含义

一一轴地轴(自转轴，与赤道平面垂直)

轴两面黄道平面地球公转的轨道平面

三角度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交角，目前为23°26′

地轴与黄道

与黄赤交角互余，目前为66°34′

平面夹角

地轴与赤道

90°

平面夹角

地球在公转过程中，地轴的空间指向基本不变，北极始

三个基本终指向北极星附近

三个基

不变黄赤交角的大小基本不变，目前保持23°26′

本不变

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

两个变

线、地轴与太阳光线的相对位置是变化的

【小试牛刀】

读黄道平面与赤道平面的交角图，回答(1)～(2)题。

(1)下列说法正确的是()

A．目前的黄赤交角是66°34′

B．图中角α是黄赤交角

C．地轴与黄道平面的交角就是黄赤交角

D．黄赤交角度数即南北回归线的度数

(2)为了研究黄赤交角对地球自然环境的影响，假设黄赤交角变为0°，不可能出现的是()

A．太阳终年直射赤道

B．全球全年无四季变化

C．全球无温度变化

D．全球无五带划分

【答案】(1)D(2)C

【解析】第(1)题，黄赤交角是黄道平面与赤道平面的交角，目前的黄赤交角的度数为23°26′，图中β表示黄

赤交角。第(2)题，即使黄赤交角变为0°，地球上不同纬度地区获得的太阳辐射也是存在差异的，温度从赤

道向两极递减。

1.地球自转方向的判断方法

(1)常规法：地球自转方向是自西向东，由此判断地球自转方向。

(2)极点法：从北极上空看呈逆时针方向旋转，从南极上空看呈顺时针方向旋转；同理，看到地球是逆

时针方向旋转的在北极上空，看到地球呈顺时针方向旋转的在南极上空。

(3)经度法：东经度增大的方向就是地球自转方向，西经度减小的方向也是地球自转方向。

极点局部图西经法极点局部图东经法

(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。

〔典例〕

下列四幅图中,能正确表示地球自转方向的是（）

A．①B．②C．③D．④

【答案】D

【详解】根据所学知识可知，地球自转方向为自西向东，从南极上空看呈顺时针，从北极上空看呈逆时针。

读图可知，①以南极点为中心，应是呈顺时针，A错误；②为侧视图，应该是自西向东，B错误；90°W经

线在0°经线在的西侧，所以地球自转方向为90°W至0°经线，③错误、④正确，即C错误，D正确。故选

D。

2．地球自转线速度的应用

(1)判断南、北半球

由北向南，线速度越来越大的为北半球；反之，为南半球。由此可知上图位于北半球。

(2)判断纬度带

自转线速度：0～837km/h→高纬度；837km/h～1447km/h→中纬度；1447km/h～1670km/h→低纬度。

则上图位于中纬度。

(3)判断地势高低

某地线速度等值线凸向低值处，说明该地线速度比同纬度其他地区大，即地势较高；线速度等值线凸

向高值处，说明该地线速度比同纬度其他地区小，即地势较低，如上图中，A可能为山地、高原，B可能为

谷地、盆地。

(4)选择航天发射基地的位置

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，这样可以大大节省能

源。

〔典例〕

读地球表面某区域自转线速度等值线分布图，据此完成下面小题。

（1）关于该地所处半球及a点所处地形判断正确的是（）

A．北半球山地B．北半球谷地C．南半球谷地D．南半球山地

（2）关于图中四点说法正确的是（）

A．a地自转线速度最小，纬度较高B．b地自转线速度最小，海拔较低

C．c地自转线速度最大，海拔最高D．d地自转线速度最大，海拔最低

【答案】（1）A（2）B

【解析】（1）从图中可看出，该地等地球自转线速度线由南向北整体递减，故北部纬度较高，该地为北半

球，CD错误；因a处自转线速度线较同纬度地区偏大，故可判断其海拔较高，为山地地形，A正确B错误。

故选A。

（2）图中四地从自转线速度线可以判断出b地自转线速度线数值最低，A错误；图中a地自转线速度最大，

CD错误；ab大致处于同一纬度，且b的自转线速度较同纬度地区偏小，为山谷地形海拔较低，B正确。故

选B。

考点01地球的自转

1．下列四幅图中,能正确表示地球自转方向的是（）

A．B．

C．D．

【答案】D

【详解】根据所学知识可知，地球自转方向为自西向东，从南极上空看呈顺时针，从北极上空看呈逆时针。

读图可知，①以南极点为中心，应是呈顺时针，A错误；②为侧视图，北极上方的地球自转方向应为逆时

针自西向东自转，B错误；90°W经线在0°经线在的西侧，所以地球自转方向为90°W至0°经线，③错误、

④正确，C错误，D正确。故选D。

下图为地球自转示意图。读图，完成下面小题。

2．站在C地的某同学于昨天晚上9：00在天空中观察到某一恒星位于上中天，那么今天该同学再次观察到

该恒星位于上中天的时间是（）

A．20时56分4秒B．8时56分4秒C．21时3分56秒D．9时3分56秒

3．关于图中各点自转速度大小的描述，正确的是（）

A．角速度A=B=C=DB．线速度A<B<C<DC．线速度A=B=C=DD．角

速度A<B<C<D

【答案】2．A3．B

【解析】2．由题意可知，C地的某同学观察到一颗遥远的恒星，结合所学知识可知，是指1个恒星日的时

间，间隔为23时56分4秒，同学于昨天晚上9:00在天空中观察到某一恒星位于上中天，所以该同学应在

今天20时56分4秒观察到该恒星，A正确，BCD错误。所以选A。

3．地球自转的角速度除两极点为零外，其他地方均相同，大约为每小时15°，A为极点角速度最小，B、C、

D角速度相等，AD选项错误；地球自转线速度除两极点为零外，随纬度的增大而减小，故线速度A＜B＜C

＜D，B选项正确，C选项错误。所以选B

下图示意地球上不同纬度的表面速度。据此完成下面小题。

4．图中纵坐标代表的含义是（）

A．自转角速度B．自转线速度C．公转角速度D．公转线速度

5．表面速度约是赤道表面速度一半的纬度是（）

A．30°B．45°C．60°D．90°

【答案】4．B5．C

【解析】4．结合地球上不同纬度的表面速度示意图可以看出，纵坐标代表的含义是地球自转的线速度，赤

道最快，两极为零，B正确；地球自转角速度除极点外处处相等，地球公转角速度、公转线速度都是近日点

最快，远日点最慢，ACD错误。故选B。

5．各纬度自转线速度等于赤道线速度乘以cos纬度，cos60°等于二分之一，C正确、ABD错误。故选C。

考点02地球的公转

读地球公转轨道示意图，完成下面小题。

6．读图，判断下列说法正确的是（）

A．地球公转轨道是近似椭圆的正圆B．地球过A点时的运动线速度略大于B点

C．地球运行至A点时是夏至日D．地球从A点出发再返回到A点所需的时间名称为恒星年

7．从5月15日起到国庆节，地球公转的线速度（）

A．越来越快B．越来越慢C．先慢后快D．先快后慢

【答案】6．D7．C

【解析】6．结合所学可知，地球公转轨道是近似正圆的椭圆，太阳位于椭圆的其中一个焦点上，A错误；

结合所学可知，A离太阳最远，为远日点，B离太阳最近，为近日点，近日点公转速度最快，远日点公转速

度最慢，故B错误；A为远日点，地球运动到此处时为七月初而非夏至日，C错误；地球从A点出发再次回

到A点所需的时间是365日6时9分10秒为恒星年，D正确，故选D。

7．结合所学可知，在7月初时，地球在公转会经过远日点，此时地球公转速度最慢。故从今天到国庆节，

地球公转周期会先变慢后变快，C正确，ABD错误。故选C。

读二分二至日时地球的位置图，回答下面小题。

8．关于地球公转的叙述，不正确的是（）

A．围绕太阳自西向东运动

B．公转轨道是个很扁的椭圆

C．太阳位于地球公转轨道的一个焦点上

D．地球公转的真正周期是365日6时9分10秒

9．当大家在享受国庆假期的时候，地球公转位置在图中哪个点附近（）

A．aB．bC．cD．d

【答案】8．B9．B

【解析】8．地球在自转的同时也在围绕太阳公转，地球公转的轨道是类似正圆的椭圆，故公转轨道并不很

扁，B不正确符合题意；而太阳位于其中的一个焦点上，其公转方向与自转方向相同，为自西向东转，而其

公转真正周期为一个恒星年，即365天6时9分10秒，ACD正确不合题意。故选B。

9．国庆节为10.1到10.7，最接近9.23秋分日。图中可以看出地轴右偏，a位置太阳直射北回归线，为夏至

日，c为冬至日，根据地球公转方向可知，从a到b到c，故b为秋分日，B正确，ACD错误，故选B。

考点03黄赤夹角及其影响

黄赤交角并非固定不变，现在约为23°26′，最大时可达24.24°，最小时为22.1°，变动周期约4

万年。读黄赤交角变动时回归线和极圈的变动示意图，完成下面小题。

10．黄赤交角为24.24°时（）

A．热带的范围比现在小B．北温带的范围比现在大

C．北寒带的范围比现在大D．北极出现极昼的范围比现在小

11．地球上的太阳直射点（）

A．在南北回归线之间来回移动B．位置保持不变

C．回归运动的周期约为4万年D．移动的纬度跨度最大为24.24°

【答案】10．C11．A

【解析】10．黄赤交角，是指地球公转轨道面（黄道面）与赤道面（天赤道面）的交角，也称为太阳赤纬

角或黄赤大距，黄赤交角的范围影响着地球上五带的划分。目前地球的黄赤角角为23度26分，若黄赤交

角为24.24度，即比现在的黄赤交角范围变大，故热带的范围变大，寒带的范围变大，温带的范围变小。因

寒带范围变大，故极昼极夜的范围比现在的要大，C选项正确，ABD选项错误。故选C。

11．因存在黄赤交角，故地球上的太阳直射点在南北回归线之间来回移动，A选项正确。太阳直射点在南北

回归线之间来回运动，其回归周期为一个回归年，BC选项错误。由于太阳直射点是在南北回归线之间来回

运动，故纬度跨度远远超过24度，D选项错误。故选A。

读“黄赤交角和太阳光照射地球示意图”。完成下面小题。

12．有关黄赤交角的叙述，正确的是（）

A．角β不是黄赤交角B．角α是黄赤交角C．角β目前为23°26’D．目前为66°34’

13．若黄赤交角扩大1°，则（）

A．热带增加1°B．回归线度值增加1°C．热带范围不变D．极圈度值增加2°

【答案】12．C13．B

【解析】12．黄赤交角，是指地球公转轨道面（黄道面）与赤道面（天赤道面）的交角，即图中的角β，AB

选项错误。黄赤交角并非不变的，它一直有微小的变化，但由于变化较小，所以短时间可以忽略不计，目

前地球的黄赤交角约为23°26'，C选项正确，D选项错误。故选C。

13．黄赤交角决定了太阳直射点回归运动的范围，即南北回归线的纬度，也决定了地球上五带的范围，黄

赤交角扩大1°，回归线度值增加1°，B正确，热带范围增加2°，AC错误，极圈度值减少2°，D错误。故选

B。

下图为地球公转二分二至日示意图。读图，完成下面小题。

1．当地球位于下图中③位置时，太阳直射点所处位置及即将移动的方向是（）

A．北半球，向北移动B．南半球，向北移动

C．北半球，向南移动D．南半球，向南移动

2．若我们正在举行期末考试期间（7月10～11日），地球公转位置在（）

A．①、②之间B．②、③之间

C．④、①之间D．③、④之间

1．B2．A

【解析】1．读图可知，当地球位于③位置时，地轴北端向轨道外侧倾斜，太阳直射赤道以南的南回归线，

为冬至日，太阳直射点到达最南的位置，即将向北移动，B正确，ACD错误。故选B。

2．读图可知，①是夏至日，②是秋分日，③是冬至日，④是春分日。7月10～11日，是介于夏至日（6月

22日）和秋分日（9月23日）之间，因此此时地球公转轨道位于①、②之间，A正确，BCD错误。故选A。

下图是“地球自转线速度等值线示意图”，R、T在同一纬线上。据此完成下面小题。

3．该区域所在的半球位置和纬度位置是（）

A．南半球低纬度B．北半球中纬度C．南半球中纬度D．北半球高纬度

4．T点地形最有可能是（）

A．丘陵B．高原C．山地D．洼地或盆地

3．B4．D

【解析】3．由于线速度由赤道向南(南半球)、向北(北半球)减，图中显示，图示区域的自转线速度向北递减，

因此该区域位于北半球，赤道上的线速度为1670km/h，60°纬线上的线速度为赤道处的一半，图示区域的自

转线速度介于60°与30°纬线之间，因此位于中纬度，B正确，ACD错误。故选B。

4．同一纬度地区，海拔越高，自转线速度越大。读图可知，T地的自转线速度等值线凸向高值，表明当地

自转线速度低于同一纬度，则当地海拔低于同一纬度，最有可能为谷地，D正确；不大可能为丘陵、高原

和山地，ABC错误。故选D。

中国共产党第二十次全国代表大会于2022年10月16日北京时间上午9时整在京开幕，届时，中央电

视台将进行全球实况直播，会期约为一周时间。读“地球公转示意图”，完成下面小题。

5．本次大会召开期间，地球公转的位置大致位于图中（）

A．甲附近B．乙附近

C．丙附近D．丁附近

6．本次大会召开期间，地球公转速度（）

A．不断变快B．先变快后变慢

C．不断变慢D．先变慢后变快

5．B6．A

【解析】5．根据太阳直射点的纬度位置及地球公转方向可知，A为春分，B为夏至，C为秋分，D为冬至

（见下图）。10月16日至22日，地球公转位置处于乙附近（秋分日与冬至日之间）。故选B。

6．结合所学知识，1月初，地球公转到近日点附近，公转速度快，7月初，地球公转到远日点附近，公转

速度慢。因此10月16日至22日，地球