内容正文:
第二节 地球的公转
第1课时 公转特征和正午太阳高度的变化
课程标准
核心素养目标
结合实例,说明地球运动的地理意义
1.通过观察地理课件的演示,了解地球公转的轨道形状、方向、周期和速度。通过绘制黄赤交角和太阳直射点移动轨迹示意图,掌握太阳直射点的移动规律。(地理实践力)
2.通过观察模拟动画,比较太阳高度和正午太阳高度,理解正午太阳高度的空间和时间分布规律。(综合思维)
3.运用正午太阳高度变化规律解释相关生活实际问题。(地理实践力)
一、地球公转
1.轨道
地球绕太阳运行叫公转,其路径称为公转轨道。
2.特点
(1)公转轨道:近似正圆的椭圆,太阳位于其中一个焦点上。
(2)方向:自西向东,与地球自转方向相同。
(3)周期:约为365日6时9分10秒,即一个恒星年。
(4)速度:
位置
公转位置
时间
公转速度
A点
近日点
1月初
较快
B点
远日点
7月初
较慢
[图表点拨] 教材第11页图1—12,该图展示出:
(1)地球自转和公转同时进行,方向一致,地轴的空间指向不变。地球公转轨道是一近似正圆的椭圆。
(2)二分二至日的日期及地球的位置。
二、黄赤交角及其影响
1.定义:黄道面与赤道面之间的夹角。
2.角度关系:
(1)地轴总是与赤道面垂直,地轴与黄道面的夹角约为66.5°,与黄赤交角二者互余。
(2)南北回归线的度数=黄赤交角的度数;南北极圈度数=90°-黄赤交角度数。
3.影响:引起太阳直射点在南北回归线之间往返运动,并且有如下规律:
太阳直射点在南北回归线之间往返运动一周需要的时间为365日5时48分46秒,叫作一个回归年。
三、正午太阳高度的变化
1.太阳高度角
(1)概念:太阳光线与地平面之间的夹角(即太阳在当地的仰角),叫作太阳高度角,简称太阳高度。
(2)大小:在太阳直射点上,太阳高度为90°;在晨昏线(圈)上,太阳高度为0°。
2.正午太阳高度
(1)概念:一天中太阳高度的最大值出现在正午。
(2)变化原因:黄赤交角的存在,太阳直射点的南北移动。
(3)变化规律:
①纬度分布
同一时刻,正午太阳高度由太阳直射点所在纬度向南北两侧递减。
春秋分日
由赤道向南北两侧递减
夏至日
由北回归线向南北两侧递减
冬至日
由南回归线向南北两侧递减
②季节变化
节气
最大值地区
最小值地区
夏至日
北回归线及其以北地区
南半球各纬度
冬至日
南回归线及其以南地区
北半球各纬度
二分日
赤道
极点
(1)地球位于近日点时,北半球是夏季;地球位于远日点时,北半球是冬季。
( )
(2)春分日和秋分日的黄赤交角为零。
( )
(3)同一日期,地球上正午太阳高度相等的地区都在同一纬线上。
( )
(4)夏至日时,北回归线及其以北地区正午太阳高度达到一年中的最大值,达到一年中最小值的纬度范围是南回归线及其以南地区。
( )
(5)下列我国节日期间,地球公转速度最快的是
( )
A.清明节
B.元旦
C.中秋节
D.国庆节
[提示] (1)× 每年1月初,地球处于近日点附近,为北半球的冬季;7月初,处于远日点附近,为北半球的夏季。
(2)× 地球公转时,地轴的空间指向保持不变,因此黄赤交角的大小不因季节而变化。
(3)× 同一日期,地球上总有两条纬线上的正午太阳高度相等,并以直射纬线为中心南北对称分布。
(4)× 夏至日时,正午太阳高度达到一年中最小值的纬度范围是南半球。
(5)B [四个节日中,元旦时地球距近日点最近,公转速度最快。]
黄赤交角及其影响
材料一 黄赤交角示意图和太阳直射点的移动示意图
黄赤交角示意图 太阳直射点的移动示意图
甲 乙
材料二 英国古文明研究作家葛瑞姆·汉卡克在《上帝的指纹》中写道:“黄赤交角会发生周期性的变化,这个周期是41 000年,交角改变在22.1°到24.5°之间,准确性和可预测性不亚于瑞士钟表。”这个周期变化早在1911年巴黎国际天文历大会上就已经公布了。
问题1 (综合思维)黄赤交角反映了地球哪两种运动之间的关系?
提示:自转运动和公转运动。
问题2 (综合思维)黄赤交角的大小是恒定不变的吗?其目前是多大?
提示:不是,黄赤交角会发生周期性的变化,这个周期是41 000年,交角改变在22.1°到24.5°之间,目前约为23.5°。
问题3 (综合思维)太阳直射的范围与黄赤交角有何关系?若黄赤交角变为24.5°,太阳直射范围将会如何变化?
提示:太阳直射的范围相当于黄赤交角的二倍,若黄赤交角变为24.5°,太阳直射范围将变大。
1.黄赤交角的特点
黄赤交角是地球的自转轨道平面和公转轨道平面的夹角,其本质是一个面面角,其在静止和绕日的运动中具有不同的特点,具体如下:
(1)静态