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第一节 地球的自转和公转
知识点1：地球的自转
1．概念：地球绕其自转轴的旋转运动。
2．运动特点
特点
自转轴
地轴——北端始终指向北极星附近
北半球纬度越高，北极星相对地平线的高度越高
方向
自西向东
北极上空看呈逆时针，南极上空看呈顺时针
周期
太阳日：24
时
恒星日：23 时56 分4 秒，地球自转的真正周期
速度
角速度：约为15°/h，除极点外都相等
线速度：由赤道至两极递减
第一章 地球的运动
Chapter 1
知识点2：地球的公转
1．概念：地球绕太阳的运动。
2．方向：自西向东。
3．周期：1 回归年为365 日5 时48 分46 秒；1 恒星年为365 日6 时9 分10 秒，是地球公转的真正周期。
4．轨道：近似正圆的椭圆轨道，太阳位于椭圆的一个焦点上。
5．速度
位置
时间
速度
A 点
近日点
1 月
初
线速度较快，角速度较快
B 点
远日点
7 月
初
线速度较慢，角速度较慢
知识点3：黄赤交角及其影响
1．概念
(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存在一个交角，叫黄赤交角，目前是23°26′。
2．影响：太阳直射点的回归运动
(1)移动规律(北半球)
(2)周期：1 回归年，即365 日5 时48 分46 秒。
一、地球自转和公转运动的特征
地球自转和公转运动的特征既有相同点也有不同点，还有相关性，具体如下表所示：
运动形式
自转
公转
概念
绕地轴的旋转
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
运动
周期
以遥远恒星
为参照点
1 恒星日＝23 时56 分4 秒
1 恒星年＝365 日6 时9 分10 秒
以太阳为参
照点
1 太阳日＝24 时(昼夜交替现象
周期)
1 回归年＝365 日5 时48 分46
秒(直射点回归运动周期)
速度
角速度
除南北极点外，各地均约为
15°/h(1°/4 分钟)
平均约1°/天
近日点(1 月初)
快，远日点(7
月初)慢
线速度
因纬度而异，自赤道(1 670
km/h)向两极(0 km/h)递减
平均约
30 km/s
关系
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′的交角(黄赤交角)
二、航天发射基地选址的条件
气象条件
晴天多、阴雨天少，风速小，湿度低，有利于发射和跟踪观测
纬度因素
纬度低，地球自转线速度大，可以节省燃料和降低成本
地势因素
地势越高，地球自转线速度越大
地形因素
地形平坦开阔，有利于跟踪观测
海陆位置
大陆内部气象条件好，隐蔽性强，人烟稀少，安全性强；海上人类活动
少，安全性强
交通条件
对外交通便利，有利于大型航天装备的运输
安全因素
出于国防安全考虑，有的建在内陆山区、沙漠地区，有的建在地广人稀
处
三、我国航天发射基地区位条件评价
思考方向
答题术语
西昌卫星
发射中心
纬度、
地势
纬度低(28.2°N)，海拔高(1 500 米)，发射倾角好，地空距离短，
既可充分利用地球自转的离心力，又可缩短地面到卫星轨道的
距离，从而节省火箭的有效负荷
地形
峡谷地形，地形隐蔽，地质结构坚实，有利于发射场的总体布
局
气象
多晴朗天气，“发射窗口”好。年平均气温18℃，是全国气候
变化最小的地区之一，日照多达320 天，几乎没有雾天，试验周
期和允许发射的时间较多
酒泉卫星
发射中心
地形
地势平坦，视野开阔，有利于跟踪观测
气象
常年干燥无雨，一年四季多晴天，云量少，光照时间长，利于
发射和跟踪观测
安全
位于巴丹吉林沙漠深处，周围人迹罕至，安全性强
太原卫星
发射中心
气象
天气状况良好天数较多，这里冬长无夏，春秋相连，无霜期只
有90 天，全年平均气温5℃，是航天发射的理想场区
交通
交通便利且靠近北京，便于与北京航空航天控制中心联系
文昌卫星
发射中心
纬度
纬度更低(19.8°N)，地球自转线速度大，可以节省燃料
安全
周围都是海洋，坠落的残骸不易造成意外，航区及落区安全性
好
交通
我国首个滨海发射中心，靠海港，海上交通便利，便于大型火
箭的运输
四、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：北极上空看呈逆时针，南极上空看呈顺时针；同理，看到地球是逆时针方向旋转的是在北极上
空，看到地球是顺时针方向旋转的是在南极上空。
(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。
(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。
五、黄赤交角变化带来的影响
影响的方面
黄赤交角变大(小)
太阳直射范围
扩大(缩小)
极昼和极夜现象范围
扩大(缩小)
五带的范围
热带和寒带的范围扩大(缩小)，温带的范围缩小(扩大)
六、太阳直射点南北移动的规律
日期
太阳直射点位置及移动方向
春分日
3 月21 日前后
直射赤道，开始向北移动
夏至日
6 月22 日前后
直射北回归线，开始向南移动
秋分日
9 月23 日前后
直射赤道，开始向南移动
冬至日
12 月22 日前后
直射南回归线，开始向北移动
第二节 地球运动的地理意义
知识点1：昼夜交替
1．概念
(1)昼半球：向着太阳的半球是白昼，称为昼半球。
(2)夜半球：背着太阳的半球是黑夜，称为夜半球。
(3)晨昏线(圈)：昼半球和夜半球的分界线(圈)。
晨昏线
晨线
自西向东，由夜半球到昼半球的分界线，晨线上正值日出
昏线
自西向东，由昼半球到夜半球的分界线，昏线上正值日落
2.昼夜交替的原因：地球不停地自转。
3．昼夜交替的周期：1 个太阳日，即24 小时。这样的周期长短适宜，有利于生命有机体的生存和发展。
知识点2：时差
1．地方时
(1)成因
(2)规律
2．时区和区时
名称
时区
区时
属性
范围
时间
产生
全球分为24 个时区，每个
各时区都以本时区中央经线的地方时
时区跨经度15°
作为本时区的区时
关系
相邻两个时区的区时相差1 小时
3．国际日界线
(1)目的：为了避免日期的紊乱。
(2)内容：原则上以180°经线作为分界线。
(3)意义：“今天”和“昨天”的分界线。
知识点3：沿地表水平运动物体的运动方向的偏转
1．偏转规律：北半球向右偏，南半球向左偏，赤道上没有偏转。
2．地转偏向力：促使物体水平运动方向产生偏转的力。地转偏向力只改变水平运动物体的运动方向，不
影响其速度。
知识点4：昼夜长短与昼弧、夜弧
1．昼夜长短反映日照时间的长短。
2．昼弧和夜弧：晨昏线把所经过的纬线分割成两部分，位于昼半球的部分叫昼弧，位于夜半球的部分叫
夜弧，如下图：
知识点5：昼夜长短的变化规律
1．赤道上：终年昼夜等长，均为12
时
。
2．春分日和秋分日：全球昼夜等长。
3．北半球状况(南半球相反)
时间
昼夜长短
分布规律
特殊节气
夏半年(自春分日
至秋分日)
昼长夜短
纬度越高，昼越长，
夜越短，至北极四周
为极昼
夏至日，北半球昼最长、
夜最短，北极圈及其以北
地区皆为极昼
冬半年(自秋分日
至次年春分日)
昼短夜长
纬度越高，昼越短，
夜越长，至北极四周
有极夜现象
冬至日，北半球昼最短，
夜最长，北极圈及其以北
地区到处出现极夜现象
知识点6：正午太阳高度的变化
1．概念
(1)太阳高度(角)：太阳光线与地平面的交角。
(2)正午太阳高度：一日内最大的太阳高度，反映太阳辐射的强弱。
2．变化原因：黄赤交角的存在导致太阳直射点的南北移动。
3．变化规律
(1)纬度分布
春秋分日
由赤道向南北两侧降低
夏至日
由北回归线向南北两侧降低
冬至日
由南回归线向南北两侧降低
(2)季节变化
北回归线及其以北纬度带
夏至日达最大值
冬至日达最小值
南回归线及其以南纬度带
夏至日达最小值
冬至日达最大值
南北回归线之间各地
每年太阳直射两次
知识点7：四季更替和五带划分
1．四季更替
划分(以北半球为例)
类型
范围
春季
夏季
秋季
冬季
天文四季
过渡季节
一年内白昼最长、正午
太阳高度最高的季节
过渡季节
一年内白昼最短、正
午太阳高度最低的季
节
气候四季
3、4、5
月
6、7、8 月
9、10、11 月
12、1、2 月
2.五带划分
(1)划分依据：太阳辐射从低纬度向高纬度呈有规律递减。
(2)五带划分
一、时间计算
(1)地方时的计算
地方时的计算依据：地球自转，东早西晚，1 度4 分，东加西减。求地方时的步骤与规则如下图所示：
(2)区时的计算
—
↓
—
(3)与行程(运动)有关的时间计算
例如：若有一架飞机某日某时从甲地起飞，经过x 小时到达乙地，求飞机降落到乙地的时间。
可以用两种公式计算：
①降落到乙地的时间＝起飞时甲地的时间±时差＋行程时间。
②降落到乙地的时间＝起飞时甲地的时间＋行程时间±时差。
注意：“±”选取原则为所求地在已知地的东边为加法，所求地在已知地的西边用减。
二、日期的变更和计算
(1)明确日界线的类型
日界线
自然日界线
人为日界线
经线
地方时为0 时的经线
180°经线
日期分割
特点
0 时所在经线时刻在变，该线在地球
表面自东向西移动
180°经线在地球表面的位置不变
(2)明确日期的变更特点
顺着地球自转的方向，过0 时经线日期要加一天，过国际日界线日期则要减一天。如下图所示：
①经线展开图示
②极地投影图示
(3)确定日期范围
①新的一天范围，从0 时所在经线向东到180°经线。
②旧的一天范围，从0 时所在经线向西到180°经线。
(4)计算日期比值
①新的一天占全球的比值＝新的一天所跨经度数/360°。
②旧的一天占全球的比值＝旧的一天所跨经度数/360°。
③新旧两天的比值＝新的一天所跨经度数/旧的一天所跨经度数。
三、昼夜长短状况
太阳直射点的位置决定昼夜长短状况。太阳直射点在哪个半球，哪个半球昼长夜短，且越向该半球的高纬
度地区白昼时间越长。如下图所示：
2．昼夜长短变化
太阳直射点的移动方向决定昼夜长短的变化趋势，纬度高低决定昼夜长短的变化幅度。太阳直射点向哪个
半球移动，哪个半球昼变长、夜变短；且纬度越高，昼夜长短变化幅度越大。如下图所示：
3．昼夜长短的计算
(1)根据昼弧或夜弧的长度进行计算
昼(夜)长时数＝昼(夜)弧度数/15°
(2)根据日出或日落时间进行计算
地方时正午12 时把一天的白昼平分成相等的两份，如下图所示：
昼长时数＝(12－日出时间)×2＝(日落时间－12)×2
夜长时数＝日出时间×2＝(24－日落时间)×2
(注意：以上两个计算公式的日出时间、日落时间均为地方时。另外，昼长时数＝日落时间－日出时间，此
公式中的日出时间、日落时间统一标准即可。)
(3)根据分布特点进行计算
①同纬度各地的昼长相等，夜长相等。
②南北半球纬度数相同的地区昼夜长短对称分布，即同一日期，北半球各地的昼长(夜长)与南半球同纬度
数的夜长(昼长)相等。例如：同一日期50°N 的昼长等于50°S 的夜长。
4．全球日出、日落方位
太阳直射点位置
非极昼、极夜地区
极昼地区(极点除外)
北半球
东北日出、西北日落
正北日出、正北日落
赤道
正东日出、正西日落
南半球
东南日出、西南日落
正南日出、正南日落
5.昼夜长短变化的规律
(1)对称规律：同一纬线上各地昼夜长短相同(同线等长)；南北半球同纬度昼夜长短相反。二分日前后间隔
时间相同的两日期，昼夜长短相反。二至日前后间隔时间相同的两日期，昼夜长短相同。
(2)递增规律：太阳直射点所在半球昼长夜短，且纬度越高，昼越长。另一半球相反。
(3)变幅规律：赤道处全年昼夜平分；纬度越高昼夜长短的变化幅度越大。
(4)极昼、极夜规律：极昼(极夜)的起始纬度＝90°－太阳直射点的纬度。纬度越高，极昼(极夜)出现的天数
越多。
四、正午太阳高度的计算方法
(1)公式：H＝90°－两点纬度差
(2)含义
H
①：观测点的正午太阳高度。
②两点：太阳直射点、观测点。
③纬度差：若两点在同一半球，用较高纬度减去较低纬度；若两点分属于南、北半球，将两点的纬度求和。
如下图所示：
当太阳直射B 点(10°N)时，A 点(30°N)正午太阳高度是HA＝90°－
＝90°－(30°－10°)＝70°。
当太阳直射B 点(10°N)时，C 点(23°26′S)正午太阳高度是HC＝90°－
＝90°－(10°＋23°26′)＝56°34′。
五、正午太阳高度的应用
(1)确定地方时
当某地太阳高度达一天中的最大值时，此时日影最短，当地的地方时是12 时。
(2)确定房屋的朝向
在北回归线以北地区，正午太阳位于南方，房屋朝南；在南回归线以南地区，正午太阳位于北方，房屋朝
北。
(3)判断日影长短及方向
太阳高度越大，影子越短，太阳高度越小，影子越长。一天中日影的变化规律：日出最长―――→正午最
短―――→日落最长，且日影方向与太阳方位相反。
(4)计算楼间距
一般来说，纬度较低的地区，楼间距较近；纬度较高的地区，楼间距较远。解题关键是计算当地冬至日的
正午太阳高度，并计算影长。以我国为例，南楼高度为h，该地冬至日正午太阳高度为H，则最小楼间距
L＝h·cotH。
(5)计算热水器安装角度：应使太阳能热水器集热面与太阳光线垂直，其倾角和正午太阳高度的关系为α＋h
＝90°。
