來源:網絡資源 作者:中考網整理 2019-05-14 15:45:36
2019年 考點精講
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地球公轉是一種周期性的圓周運動,因此,地球公轉速度包含著角速度和線速度兩個方面。
如果我們采用恒星年作地球公轉周期的話,那么地球公轉的平均角速度就是每年360°,也就是經過365.2564日地球公轉360°,即每日約0°。986,亦即每日約59′8″。地球軌道總長度是940,000,000千米,因此,地球公轉的平均線速度就是每年9.4億千米,也就是經過365.2564日地球公轉了9.4億千米,即每秒鐘29.8千米,約每秒30千米(線速度=940,000,000KM/365天=940,000,000秒/(365X24X3600)秒=29.8千米(近似為30千米/秒)。
依據開普勒行星運動第二定律可知,地球公轉速度與日地距離有關。地球公轉的角速度和線速度都不是固定的值,隨著日地距離的變化而改變。地球在過近日點時,公轉的速度快,角速度和線速度都超過它們的平均值,角速度為1°1′11″/日,線速度為30.3千米/秒;地球在過遠日點時,公轉的速度慢,角速度和線速度都低于它們的平均值,角速度為57′11″/日,線速度為29.3千米/秒。地球于每年1月初經過近日點,7月初經過遠日點,因此,從1月初到當年7月初,地球與太陽的距離逐漸加大,地球公轉速度逐漸減慢;從7月初到來年1月初,地球與太陽的距離逐漸縮小,地球公轉速度逐漸加快。
我們知道,春分點和秋分點對黃道是等分的,如果地球公轉速度是均勻的,則視太陽由春分點運行到秋分點所需要的時間,應該與視太陽由秋分點運行到春分點所需要的時間是等長的,各為全年的一半。但是,地球公轉速度是不均勻的,則走過相等距離的時間必然是不等長的。視太陽由春分點經過夏至點到秋分點,地球公轉速度較慢,需要186天多,長于全年的一半,此時是北半球的夏半年和南半球的冬半年;視太陽由秋分點經過冬至點到春分點,地球公轉速度較快,需要179天,短于全年的一半,此時是北半球的冬半年和南半球的夏半年。由此可見,地球公轉速度的變化,是造成地球上四季不等長的根本原因。
首先了解幾個名詞:
1.一光年:是指光在真空中一年時間里面走過的距離,注意,光年是長度單位。
2.地球公轉:我們的地球以每秒29.79公里的速度,沿著一個偏心率很小的橢圓繞著太陽公轉。走完大約約9.4億公里的一圈路程要花365天又5小時48分46秒,即大約一年。(日地平均距離是1.5億公里)
3.光在一年時間里面走過的距離是地球公轉的周長的多少倍?由于1光年是光在一年時間里面走過的距離,地球公轉周長是地球一年走過的弧長,時間都是一年。所以距離之比就是光速300,000km/s和地球公轉的速度29.79km/s之比:n=300,000/29.79=10,000倍。
4.地球圍繞太陽公轉一周的距離是多少?此處的距離實際上是周長,一周的弧長。我們已經知道地球公轉軌道半徑1.5億公里,很容易算出周長的。根據公式s=2×3.14×1.5億,大約9.4億公里。
總結:通常所指的地球公轉是以太陽為參考系的二維平面,而地球在宇宙總空間和時間中轉行一年的行程,大約117億公里,軌跡是螺旋狀的,2011年的春分和2012年的春分,不是相交,而是距離數十億公里。
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