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第一单元 地球在宇宙中
[知识要点]
一.地球的宇宙环境
1、天体:宇宙间物质的存在形式,统称为天体。按照其物质组成、质量大小、运动规律,可分为恒星、星云、行星、卫星、彗星、流星体等主要的类型。最基本的天体类型是恒星和星云,它们的区别如下:
| 恒星 |
由炙热的形体组成,有很大的质量,自身能发光的球状天体;所有的恒星都在在不停地运动和变化,因距离我们十分遥远,其相对位置似乎是固定不变的;太阳是距地球最近的恒星。 |
| 星云 |
由气体和尘埃物质组成的,呈云雾状外表的天体;同恒星相比,星云具有质量大、体积大、密度小的特点,主要成分是氢。 |
2、天球:以观测者为球心,半径无穷大的假想圆球。人们在说明天体的位置和运动的时候,把天体在天球上的投影看成是它们本身。
3、星座;为了便于认识恒星,把天球分成若干区域,这些区域称为星座,全天共分为88个星座。在北天极的周围有大熊、小熊和仙后三个星座,北半球中高纬度终年可见。北半球中纬度9月初21时左右,天顶附近可见天琴、天鹅、天鹰等星座。
4、天体系统:宇宙间的天体都在运动着,运动着的天体因互相吸引互相绕转,形成不同级别的系统。(如下图所示)

5、太阳概况(和地球对比)
| 日地平均距离 |
主要成分 |
半径 |
质量 |
体积 |
密度 |
重力加速度 |
| 1.5亿千米(光行8分钟) |
氢和氦 |
地球半径的109倍(70万千米) |
地球质量的33万多倍 |
地球体积的130万倍 |
地球密度的1/4 |
地球的28倍 |
6、太阳的外部物质构造:太阳的外部是大气层,从里到外,分为光球、色球和日冕三层。太阳大气层的一切活动,总称为太阳活动。黑子和耀斑是太阳活动的主要标志,周期都是11年。
| 太阳活动的标志 |
发生的层次 |
太阳活动对地球的影响 |
| 黑子 |
光球 |
(1)黑子、耀斑增多时,发出的强烈射电会干扰地球上的无线电通讯。
(2)太阳大气抛出的带电粒子流(“太阳风”)会干扰地球上的磁场,产生“磁暴”;带电粒子流高速冲进两极高空大气层,同稀薄大气相撞形成极光) |
| 耀斑、日珥 |
色球 |
| “太阳风” |
日冕 |
7、太阳能量的来源:太阳中心在高温高压下,发生核聚变反应,即四个氢原子核聚变为一个氦原子核。在核聚变过程中,太阳要损耗一些质量而放出大量的能。
8、太阳系:由太阳、行星及其卫星、小行星、彗星、流星体和行星际物质构成的天体系统。太阳是太阳系的中心天体;太阳系中,其他的天体都在太阳引力作用下绕太阳公转(如下图所示)。

9、九大行星的运动具有共面性、同向性和近圆性三大特征。
10、九大行星按其结构特征可分为类地行星、巨行星、远日行星三大类。
11、地球上具有生命的条件:
(1)适当的日地距离和长短适宜的自转周期,使地球有适当的温度和液态水,有利于生命物质的存在;
(2)地球具有适当的体积和质量,其引力可以吸住大气层中的各种气体,并在漫长的演化过程中形成了适合生物呼吸所需的大气。
二、地球和地球的运动
1、地球的形状和大小
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形 状 |
表示地球大小的几个数据 |
| 地球是一个两极稍扁、赤道略鼓的不规则的椭球体 |
极半径 |
6356.8 千米 |
| 赤道半径 |
6378.1千米 |
| 平均半径 |
6371千米 |
| 赤道周长 |
约4万千米 |
| 表面积 |
约5.1亿平方千米 |
2、经纬网:经线和纬线相互交织,构成经纬网。人们可以利用经纬网确定地球表面任意一点的位置和方向,量算两点间的距离。
| (1)经线和经度 |
(2)纬线和纬度 |
| 经线的特点 |
几条重要的经线 |
①经线指示南北方向
②所有的经线长度都相等
③两条正相对的经线构成一个经线圈,任何一个经线圈都能把地球平分为两半球。 |
①0°经线(本初子午线),它是东经和西经的分界线。
②西经20°和东经160°经线,是东西半球的分界线。
③180°经线,是国际日期变更线 |
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| 纬线的特点 |
几条重要的纬线 |
①纬线指示南北方向
②每条纬线都自成圆圈
③赤道是最大的纬线圈,从赤道向两极纬线线圈越来越来小,到了两极就缩小成一点。 |
①0°纬线(赤道),是南北半球的分界线。
②南北回归线(23°26'),是太阳直射的最南、最北界线;是热带和温带的分界线。
③南、北极圈(66°34')是有无极昼和极夜的分界线;是寒带和温带的分界线。 |
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3、地球的运动
(1)自转、公转概况对比
| 运动形式 |
自转 |
公转 |
| 方向 |
自西向东(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) |
和自转方向一致,都是自西向东 |
| 周期 |
①恒星日:地球自转的真正周期,自转了360°,需时为23时56分4秒。
②太阳日:人们平常所说的“一天”,自转了360°59′,需时为24小时。 |
公转一周的时间为一年,天文上通常所说的年是365日5时48分46秒,这是一个回归年。 |
| 速度 |
①角速度:大约每小时15°,每4分钟1°,除两极无角速度外,各地相同。
②线速度:因纬度而异,赤道最大,向两极逐渐减小,南北纬60°处大致相当于赤道的一半,极点无线速度。 |
①角速度:每日向东推进1°
②线速度:平均每秒约30千米,近日点较快,远日点教慢。 |
| 地理意义 |
①产生了昼夜更替现象
②产生了地方时的差异
③水平运动的物体,运动方向产生偏向,北半球向右偏,南半球向左偏
④影响地球的形状,使其成为略扁的旋转椭球体。 |
①正午太阳高度的变化
②昼夜长短的变化
③四季的更替
④五带的形式 |
(2)地方时;由于地球不停地自转,使经度不同的各地时刻早晚不同,东边地点的时刻要比西边地点的时刻早,这种因经度不同的时刻称为地方时。经度每隔15°,地方时相差1小时,经度每隔1°,地方时相差4分钟。
(3)时区和日界线:时区的划分是为了统一时间的标准,根据地球每小时自西向东转过经度15°,而将全球划分成24个时区。日界线是为了避免日期紊乱,经国际规定将180°经线作为国际日期变更线。每个时区都以中央经线的地方时统一本时区标准,由于相邻的区时相差1小时。日界线两侧是日期的变更,东、西十二区钟点相同,但日期相差一天。
(4)公转轨道:地球绕太阳运动所经过的路线,称为公转轨道,也叫黄道。它是近似圆的椭圆形,太阳位于椭圆的一个焦点上。每年一月初地球运行到离太阳最近的位置,称为近日点;每年7月初地球运行到离太阳最远的位置,称为远日点。
(5)黄赤交角;地球公转与自转是同时进行的,即边自转边公转。公转时有两个特点:(1)地轴和公转轨道面的夹角保持66°34′的夹角不变。(2)地轴的倾斜方向始终不变,北极总是指向北极星附近。由于有以上两个特点,所以公转轨道面与地球赤道平面之间就存在着一个夹角,即黄赤交角。现在的黄赤交角是23°26′(如下图所示)。

(6)四季更替:四季是指地球上春夏秋冬的循环周期。从天文含义看四季,夏季就是一年内白昼最长,太阳最高的季节;冬季就是一年内白昼最短太阳最低的季节;春秋二季就是冬夏两季的过渡。在气候统计工作中,一般把3-5月划分为春季(北半球,下同),6-8月划分为夏季,9-11月划分为秋季,12-2月划分为冬季。南北半球季节相反。
(7)五带的划分;人们根据各地获得太阳热量的多少以及阳光照射的情况,把地球划分为热带、南温带、北温带、南寒带、北寒带(如下表,下图所示)。

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热带 |
南、北温带 |
南、北寒带 |
| 范围 |
南、北回归线之间 |
南回归线和南极圈之间;北回归线和北极圈之间 |
南极圈到南极;北极圈到北极。 |
| 阳光照射情况 |
一年中太阳光可直射二次(回归线上一次) |
既不会受到太阳直射,也没有极昼极夜现象。 |
阳光斜射厉害,并有极昼极夜现象 |
| 获得太阳光热情况 |
最多 |
比热带少,比寒带多 |
最少 |
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