地球的自转

定义：地球绕着地轴自西向东不停地旋转，这一运动称为地球的自转。

方向：自西向东。从北极上空看，地球呈逆时针方向旋转；从南极上空看，地球呈顺时针方向旋转。

周期：约24小时，也就是一天。

产生的地理现象：

昼夜交替：由于地球是一个不透明的球体，在任何时刻，太阳光只能照亮地球的一半。被太阳照亮的半球是白昼，未被太阳照亮的半球是黑夜。随着地球的自转，昼夜不断交替。

地方时：地球自西向东自转，不同经度的地方，时刻不同，东边的时刻总是比西边早。经度每隔15°，地方时相差1小时。

日月星辰的东升西落：我们看到太阳、月亮和星星每天都在东方升起，西方落下，这也是地球自转的结果。

地球的公转

定义：地球在自转的同时，还围绕太阳不停地公转。

方向：自西向东。

周期：约365天，即一年。

产生的地理现象：

四季的变化：地球在公转过程中，地轴与公转轨道面的夹角始终保持66.5°。由于地轴的倾斜，导致太阳直射点在南北回归线之间来回移动，从而引起了各地获得太阳光热的多少不同，产生了四季的变化。北半球的季节与南半球相反，当北半球是夏季时，南半球是冬季；当北半球是春季时，南半球是秋季。

昼夜长短的变化：太阳直射点在哪个半球，哪个半球就昼长夜短，且纬度越高，昼越长，夜越短。在北半球，夏至日（6月22日前后）太阳直射北回归线，此时北半球昼最长，夜最短；冬至日（12月22日前后）太阳直射南回归线，北半球昼最短，夜最长；春分日（3月21日前后）和秋分日（9月23日前后）太阳直射赤道，全球昼夜平分。

五带的划分：根据各地获得太阳光热的多少，人们把地球表面划分为热带、北温带、南温带、北寒带和南寒带五个温度带。热带位于南北回归线之间，终年炎热；北温带位于北回归线和北极圈之间，南温带位于南回归线和南极圈之间，四季分明；北寒带位于北极圈以北，南寒带位于南极圈以南，终年寒冷，有极昼极夜现象。

公转与自转的关系

地球的自转和公转是同时进行的，它们共同作用，形成了地球上复杂的自然现象。例如，昼夜长短的变化和四季的更替，是地球公转和自转共同影响的结果。地球的公转导致太阳直射点的移动，而地球的自转则使得地球上不同地区在不同时间接收到太阳光照，从而产生了昼夜长短和季节的变化。

证明地球运动的现象和实验

傅科摆实验：法国物理学家傅科在巴黎万神殿用一个长67米的单摆做了一个著名的实验。当摆锤摆动时，在沙盘上留下的痕迹会逐渐向右偏移，这证明了地球在自转，且自转方向是自西向东。

昼夜交替现象的模拟实验：可以用一个地球仪和一个手电筒来模拟地球的自转和昼夜交替现象。将地球仪放置在水平桌面上，用手电筒代表太阳，从侧面照射地球仪。缓慢转动地球仪，可以观察到地球仪上不同地区出现了昼夜交替的现象，从而直观地理解地球自转产生昼夜交替的原理。

四季形成的模拟实验：用一个台灯代表太阳，在一个圆形的轨道上放置一个地球仪，使地球仪的地轴倾斜角度保持66.5°。将地球仪沿着轨道围绕台灯公转，在公转过程中观察地球仪上不同地区接受光照的情况，可以看到太阳直射点在南北回归线之间移动，以及不同地区昼夜长短的变化，从而模拟出四季的形成。

地理基础