第三节第三节 地球的运动地球的运动地球运动的两种基本形式：地球运动的两种基本形式：地球自转地球自转地球公转地球公转一、地球的自转一、地球的自转定义：定义：定义：定义：地球绕其自转轴的旋转运动。地球绕其自转轴的旋转运动。地球自转轴简称地轴。地球自转轴简称地轴。地轴：地轴：倾斜的，空间指向不变，北端总是指向北极星倾斜的，空间指向不变，北端总是指向北极星地球运动的一般特点地球运动的一般特点逆时针逆时针顺时针顺时针1、自转的方向、自转的方向自西向东自西向东“北逆南顺北逆南顺”2、自转周期：、自转周期：1日日1日是否就是我们平日是否就是我们平时所说的时所说的24小时呢？小时呢？北极北极南极南极地地轴轴北极星北极星赤道平面赤道平面在在E1时：时：地球的某一点地球的某一点P,地地心，太阳，遥远的心，太阳，遥远的恒星在同一条直线上恒星在同一条直线上在在E2位置时：位置时：地心，地心，P点，遥远的点，遥远的恒星再次在同一条恒星再次在同一条直线上，此时共经过时直线上，此时共经过时间间T1，称为称为1恒星日，恒星日，但此时地心但此时地心E2，P点，点，太阳不在同一条直线上太阳不在同一条直线上在在E3位置位置地球多转了地球多转了 角，角，此时地心、此时地心、P点、太阳点、太阳再次回到同一条直线上再次回到同一条直线上此时共经过时间为此时共经过时间为T2，称为称为1太阳日太阳日地球绕太阳公地球绕太阳公转一周为转一周为3600，时间，时间约需约需365天，即地球天，即地球每天向东推进约每天向东推进约59的角度。的角度。 =59T1是地球自转的真正周期是地球自转的真正周期为为23时时56分分4秒秒 =59=101=4分钟分钟4秒钟秒钟=3分分56秒秒T2=24时时规定，规定，1太阳日为太阳日为24小时。小时。2 2、周期、周期 一个恒星日一个恒星日 （2323小时小时5656分分4 4秒）秒） 一个太阳日一个太阳日 （2424小时）小时） 每天恒星是比前一天提早还是推迟每天恒星是比前一天提早还是推迟升起升起?如果今日织女星从地平线上升起如果今日织女星从地平线上升起的时间为的时间为19点，那么，明天织女星升起点，那么，明天织女星升起的时间为几点？的时间为几点？我们计时都是以太阳日为一天，那么：我们计时都是以太阳日为一天，那么：今天今天19时时1恒星日恒星日今天今天19时时23时时56分分4秒秒明天明天18点点56分分4秒秒PE1E2E3恒星恒星太阳太阳地球轨道地球轨道太阳日太阳日（b）恒星恒星日日（a）(c)如果如果自转方向变成自转方向变成顺时针方向顺时针方向，公转，公转方向不变，会出现方向不变，会出现什么情况呢？什么情况呢？恒星日大于太阳日恒星日大于太阳日可根据上述原理思考并解决以下两个个问可根据上述原理思考并解决以下两个个问题：题：1、若地球公转方向与原方向反向而、若地球公转方向与原方向反向而自转方向不变，太阳日与恒星日有何变化自转方向不变，太阳日与恒星日有何变化？2、若地球公转方向和自转方向均与、若地球公转方向和自转方向均与原方向反向，太阳日与恒星日有何变化？原方向反向，太阳日与恒星日有何变化？结论：结论：. .若地球自转和公转方向一致，若地球自转和公转方向一致，则太阳日长于恒星日约则太阳日长于恒星日约3 3分分5656秒；秒；. .若地球自转和公转方向相反，若地球自转和公转方向相反，则太阳日短于恒星日约则太阳日短于恒星日约3 3分分5656秒；秒；. .无论如何，恒星日始终等于无论如何，恒星日始终等于2323时时5656分分4 4秒秒。3、地球自转的角速度与线速度、地球自转的角速度与线速度角速度：角速度：作圆周运动的物体单位作圆周运动的物体单位时间内转过的角度。时间内转过的角度。=360恒星日恒星日=36023时时56分分4秒秒36024时时15小时小时 旋转一周的角度旋转一周的角度自转的周期自转的周期=14分钟分钟全球相等，皆为全球相等，皆为15/每小时每小时极点为零。极点为零。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线速度：线速度：作圆周运动的物体单位作圆周运动的物体单位时间内转过的弧长。时间内转过的弧长。赤道处最大，赤道处最大，自赤道向南北两极自赤道向南北两极递减。南北两极点线速度为零。递减。南北两极点线速度为零。“坐地日行八万里坐地日行八万里”是指哪里的线速度？是指哪里的线速度？（赤道周长为（赤道周长为4万千米）万千米）=2R恒星日恒星日=2R23时时56分分4秒秒2R24时时 旋转一周的周长旋转一周的周长自转的周期自转的周期=RRP( (北纬北纬0 0) )rV02R/TVP P2r/TVP P（r/R）V0地球上任意一点地球上任意一点P的线速度的线速度VP PcosV0如何计算如何计算P的线速度？的线速度？线速度线速度A同一高度，由赤道向南同一高度，由赤道向南北两极递减，赤道最大北两极递减，赤道最大,南南北纬北纬60为一半为一半各纬度的线速度各纬度的线速度=赤道线速度赤道线速度COSB同一纬度，高度越大，同一纬度，高度越大，线速度越大线速度越大注意：南北极点既无注意：南北极点既无角速度又无线速度！角速度又无线速度！发射地球同步卫星与地球自转的线速度密切相发射地球同步卫星与地球自转的线速度密切相关。关。1下列发射场中最有利于卫星发射的是（下列发射场中最有利于卫星发射的是（）A拜科努尔（拜科努尔（46N）B肯尼迪（肯尼迪（28N）C酒泉（酒泉（40N）D库鲁（库鲁（5N）我国发射在赤道上空地区的同步卫星，与赤我国发射在赤道上空地区的同步卫星，与赤道上的对应点相比道上的对应点相比A、运动方向相同，线速度不同、运动方向相同，线速度不同B、运动方向相同，角速度不同、运动方向相同，角速度不同C、运动方向不同，线速度不同、运动方向不同，线速度不同D、运动方向不同，角速度相同、运动方向不同，角速度相同DA思考题分析：思考题分析：1 1、向东飞行的飞机上的人观察到的太阳、向东飞行的飞机上的人观察到的太阳日（昼夜）有何变化？日（昼夜）有何变化？变短变短规律：规律：* *飞行方向与地球自转方向相同，则飞行方向与地球自转方向相同，则机上人员的昼夜更替周期缩短；机上人员的昼夜更替周期缩短；T=360T=360/(/(地球自转角速度地球自转角速度+ +飞行角速飞行角速度度) )例题：例题：一架飞机由上海飞往旧金山，在飞机上经一架飞机由上海飞往旧金山，在飞机上经历的昼夜交替周期（历的昼夜交替周期（）A、大于、大于24小时小时B、小于、小于24小时小时C、等于、等于24小时小时D、无法确定、无法确定在在30N纬线上，若飞机向东以纬线上，若飞机向东以15/小时的速度小时的速度飞行，那么飞机上的人将经历（飞行，那么飞机上的人将经历（）A.昼夜长短相等昼夜长短相等B.昼夜长度均增加了一倍昼夜长度均增加了一倍C.昼夜长度均减小了一半昼夜长度均减小了一半D.太阳永不西落或东升太阳永不西落或东升BC二、地球的公转二、地球的公转1、轨道：、轨道：2、方向：、方向：近似正圆的椭圆轨道，太阳位于椭圆一近似正圆的椭圆轨道，太阳位于椭圆一个焦点。个焦点。侧面：自西向东侧面：自西向东北极上空：北极上空： 逆时针逆时针4、周期：、周期：3、速度：、速度：大约每日东进大约每日东进1平均平均30千米秒千米秒角速度：角速度：线速度：线速度：近日点：速度最快近日点：速度最快远日点：速度最慢远日点：速度最慢（开普勒定律）恒星与行星的（开普勒定律）恒星与行星的连线单位时间内扫过的面积相连线单位时间内扫过的面积相等。等。远日点远日点(7月初月初)日地距离：日地距离：1.521亿亿km角速度：角速度：57/d线速度：线速度：29.3km/s近日点近日点(1月初月初)日地距离：日地距离：1.471亿亿km角速度：角速度：61/d线速度：线速度：30.3km/s思考：北半球的夏半年比冬半年长还是短？思考：北半球的夏半年比冬半年长还是短？186天天179天天1 1月初月初7 7月初月初5、黄赤交角、黄赤交角66342326地球公转轨道面地球公转轨道面（黄道平面）（黄道平面）赤道平面：过地心并与地赤道平面：过地心并与地轴垂直的平面。轴垂直的平面。黄道平面：地球公转轨道黄道平面：地球公转轨道平面。平面。黄赤交角：赤道平面和黄黄赤交角：赤道平面和黄道平面的交角。目前黄赤道平面的交角。目前黄赤交角是交角是2326。地轴同公。地轴同公转轨道面斜交的角度为转轨道面斜交的角度为6634太阳光线的直射点太阳光线的直射点P 地心地心NS太太 阳阳 光光 线线春分日春分日秋分日秋分日夏至日夏至日冬至日冬至日赤道赤道赤道赤道北回归线（北回归线（2326N）南回归线（南回归线（2326S）3.21春分春分6.22夏至夏至9.23秋分秋分12.22冬至冬至次年次年3.21春分春分DABC6、太阳直射点的移动、太阳直射点的移动 太阳直射点在南北回归线之间的往返运动，称为太阳直太阳直射点在南北回归线之间的往返运动，称为太阳直射点的射点的回归运动回归运动。1回归年回归年=365日日5时时48分分46秒秒3月月21日日9月月23日（夏半年）日（夏半年）9月月23日日次年次年3月月21日（冬半年）日（冬半年）太阳直射点太阳直射点往南往南移动：移动：往北往北移动：移动：太阳直射太阳直射北半球：北半球：南半球：南半球：6月月22日日12月月22日日12月月22日日次年次年6月月22日日南、北回归线之间：一年南、北回归线之间：一年两次两次太阳直射太阳直射南、北回归线之上：一年南、北回归线之上：一年一次一次太阳直射太阳直射南、北回归线之外：没有太阳直射南、北回归线之外：没有太阳直射2326N02326S春分春分夏夏至至秋分秋分冬冬至至春分春分南回归线南回归线南回归线南回归线北回归线北回归线北回归线北回归线1 1、太阳直射点位于北半球但向南移的时段是：、太阳直射点位于北半球但向南移的时段是：2 2、在元月、在元月1 1日至元月日至元月1010日这段时间内，太阳直射日这段时间内，太阳直射点：点：A A 在北半球，并向北移在北半球，并向北移B B 在北半球，但向南移在北半球，但向南移C C 在南半球，但向北移在南半球，但向北移D D 在南半球，并向南移在南半球，并向南移3 3、下列日期中，太阳直射点距离北回归线最近、下列日期中，太阳直射点距离北回归线最近的是：的是：A 4A 4月月2 2日日 B 6B 6月月2 2日日 C 5C 5月月2 2日日 D 7D 7月月2 2日日6 6月月2222日日9 9月月2323日日C CD D4 4、某地水平运动的物体向右偏，一年中只有、某地水平运动的物体向右偏，一年中只有一天太阳直射，该地位于：一天太阳直射，该地位于： A A 北回归线上北回归线上 B B 北极圈上北极圈上 C C 南回归线上南回归线上 D D 南极圈上南极圈上A A二分二至日的判读二分二至日的判读 冬至日（冬至日（12月月22日前后日前后 ）秋分日（秋分日（9月月23日前后日前后 ）春分日（春分日（3月月21日前后日前后 ）地轴地轴 夏至日夏至日（6月月22日前后日前后 ）第一步：作赤道平面和地轴第一步：作赤道平面和地轴第二步：连接日心和地心，若连线与地球的交点位于第二步：连接日心和地心，若连线与地球的交点位于北半球，则为北半球的夏至日，位于南半球，则为北北半球，则为北半球的夏至日，位于南半球，则为北半球的冬至日半球的冬至日第三步第三步:按照地球公转的方向依次为春分、夏至、秋按照地球公转的方向依次为春分、夏至、秋分、冬至分、冬至.