1.1地球的自转和公转课件2024-2025学年高中地理人教版（2019）选择性必修1

第一节 地球的自转和公转 2011年11月一个晴朗无月的夜晚，在中国科学院国家天文台兴隆观测站，拍摄团队将相机对准北极星附近的星空并固定好，通过长6小时的曝光，得到一张绚丽的星轨照片。 【材 料】 【思考题】 导入新课 1、为什么这些恒星在天空中看起来都围绕北极星附近作圆周运动? 2、北极星相对地平线的高度与拍摄地点的纬度有什么关系? 【课标要求】 学习目标 结合实例，说明地球运动的地理意义。 1、通过动画及地球仪演示，掌握地球自转和公转运动的方向、周期、速度、轨道及相关特点。 2、理解黄赤交角及其地理意义。 3、结合太阳直射点的移动轨迹示意理解太阳直射点的回归运动。 4、认识真实的地球运动，形成正确的地球观。 自转的概念 自转的周期 自转的方向 自转的速度 指向: 北端始终指向北极星 特点： 过地心、垂直于赤道平面、北端指向北极星、假想轴 （1）地轴 地球围绕其自转轴(地轴)不停地旋转。 读图分析：在A地观察北极星的仰角（高度角）与该地纬度的关系。 A 1 2 4 3 提示： 北极星高度角：北极星平行光线与地平面的夹角。（ ） 地平面的绘制：过A点作A点与地心连线的切线。 结论： 1 = 4 = 2 北极星仰角＝当地纬度数 注：南半球看不到北极星 课堂探究1 1 北极星与当地地平面夹角 北极星与地面的夹角=当地的纬度 北极星与地面的夹角=当地的纬度 北半球纬度越高，北极星相对地平线的高度越高。 6 自转的概念 自转的周期 自转的方向 自转的速度 （2）自转方向： 自西向东 如果从北极上空看地球，它是作顺时针方向旋转，还是作逆时针方向旋转？ 如果从南极上空看，情况又是怎样呢？ 思考 自转的概念 自转的周期 自转的方向 自转的速度 如果从北极上空看地球，它是作顺时针方向旋转，还是作逆时针方向旋转？ 如果从南极上空看，情况又是怎样呢？ 思考 从北极上空看，地球自转为_____时针方向； 从南极上空看，则为_____时针方向。 逆 顺 “ 北 逆 南 顺 ” 一、地球的自转----地球自转方向 思考：地球自转时其经度度数有何变化？ 120°W 0° 30°W 60°W 90°W 150°W 150°E 60°E 30°E N S 0° 30°E 60°E 90°E 结论：顺自转方向经度数增加为东经；经度数减少为西经 90°E 120°E 180° 一、地球的自转 N S 侧视：绕地轴自西向东 北极俯视：逆时针旋转 南极俯视：顺时针旋转 随堂练习：请判断下图地球自转的方向。 地球自转周期：地球自转周期分为恒星日和太阳日。 【恒星日】 恒星日是某地经线连续两次通过同一恒星与地心连线的时间间隔，为23时56分4秒。 【太阳日】 太阳日是某地经线连续两次通过日地中心连线的时间间隔，为24时。 参照物 自转的概念 自转的周期 自转的方向 自转的速度 恒星 Fixed Star 地球的自转周期 The rotation period of the earth 太阳 SUN 恒星 Fixed Star 如果以遥远的恒星为参照物，则1日的时间长度为23时56分4秒 称为恒星日，是地球自转的真正周期 23时56分4秒 A A 恒星 Fixed Star A 地球的自转周期 The rotation period of the earth 太阳 SUN 如果以太阳为参照物 则1日的时间长度为24时，称为太阳日 24时 恒星 Fixed Star A A 周期：地球自转一周的时间是1日 项目 恒星日 太阳日 参照点 旋转角度 时间长度 意义 原因 遥远的恒星 太 阳 360° 360°59′ 23时56分4秒 24小时 真正周期 昼夜交替周期 选取参照物不同和地球绕日公转 ★ ★ ★ 恒星日 太阳日 E1 E2 E3 地球轨道 P P P 同一恒星 S 自转的概念 自转的周期 自转的方向 自转的速度 自转的概念 自转的周期 自转的方向 自转的速度 （2）自转速度： 角速度: 单位时间转过的角度。 线速度: 单位时间转过的弧长。 思考 1.地球自转线速度由赤道至两极有什么变化规律？ 2.南北两极点的角速度和线速度分别是多少？ 读教材P3图文材料，分组讨论： 1、什么是角速度？说出地球自转角速度的分布规律。 2、什么是线速度？说出地球自转线速度的分布规律。 角速度 概 念：单位时间内转过的角度。（α） 分布规律：除两极点外，任何地点的自转角速度都等于15°/h，（极点角速度＝0）。 α α l1 l2 0° 60° 线速度 概 念：单位时间内经过的路程。（l） 分布规律：由赤道向两极递减,赤道最大， 极点线速度＝0。 一、地球的自转----自转的速度 3、分别计算赤道和北纬60°地球自转线速度，说明它们有什么关系？ R r θ 地心 赤道 N 任一纬线的自转线速度＝ 纬线圈周长 自转周期 纬线圈周长＝ 2πr ＝2πR·cosθ ＝40000·cosθ 千米 60°纬度的自转线速度约为赤道的一半。 60°纬线圈周长＝40000·cos60千米 ＝20000千米 自转周期相同 0° 60° 一、地球的自转----自转的速度 2.同纬度地区，海拔越高，自转线速度越大。 A1 A2 o 影响线速度大小的因素： ①纬度； 1.线速度由赤道向两极递减（纬度因素） 比较 a 和 b 两地的海拔差异？ ②海拔 一、地球的自转----自转的速度 角速度一样； 同步卫星线速度比地球自转线速度大 同步卫星与地球速度的比较 一、地球的自转----自转的速度 课堂练习 A B C 1、比较ABC三点的线速度和角速度大小 2、图中哪两个点的线速度相等？ 线速度：A>B>C 角速度：A=B=C B与D线速度相等 D 思考:发射航天器为什么在低纬度和高海拔地区地区比较合适? 一般向哪个方向发射?为什么? 提示:低纬度和高海拔地区自转线速度大,地球自西向东自转,在低纬度地区向东发射可获得较大的初速度,节省燃料。 自转的概念 自转的周期 自转的方向 自转的速度 一、地球的自转----自转的速度 酒泉卫星发射基地 太原卫星发射基地 西昌卫星发射基地 文昌卫星发射基地 从地球自转速度，思考海南文昌卫星发射中心和其它几个发射中心相比有什么突出优势？ 文昌还有哪些优势？ 临海，海运便利，便于基地建设和设备运输；海面上人口稀少，对人员危害小。 纬度最低，能获得最大额外初速度。 从纬度和海拔来讲，航天中心应建在纬度较低、海拔较高的地方，以获得额外的较大初速度，增加载荷和节省燃料。 总结： 一、地球的自转----发射基地 一、地球的自转----课堂练习 1．北京和上海两地的自转线速度和角速度相比较，叙述正确的是（ ） A．两地的角速度和线速度都相同 B．两地的角速度和线速度都不相同 C．两地的角速度相同，线速度上海较大 D．两地的线速度相同，角速度上海较小 一、地球的自转----课堂练习 2．如果该图是从极地上空俯视地球，则甲点位于乙点的（ ） A．东南方 B．西南方 C．东北方 D．西北方 3．条件同上题，下列叙述正确的是（ ） 俯视图方位的判断 B．自转线速度甲地小于乙地 A．自转角速度甲地小于乙地 C．甲乙两地角速度和线速度相等 D．以上都不对 一、地球的自转----课堂练习 下图为“地球自转的线速度分布示意图”，R、T在同一纬度上。据此完成4～5题。 4．该区域所在的位置是(　　) A．南半球低纬度　　　 B．北半球中纬度 C．南半球中纬 D．北半球高纬度 5．R点地形最有可能是(　　) A．丘陵　 B．盆地 C．山地　　　D．高原 解析 解析　图中能看到北极星，并且北极星的仰角很小，说明当地在北半球，且地理纬度较低。 答案 如图所示照片是摄影师在夜晚采用连续曝光技术拍摄的。照片中的弧线为恒星视运动轨迹。读图回答1～2题。 1.据图判断，摄影师拍摄的地点位于 A.低纬地区 B.中纬地区 C.北极附近 D.南极附近 27 解析 解析　图中恒星的视运动实际上是地球自转运动的反映，天空中的恒星转过50°，说明地球自转了50°，地球自转的角速度是15°/h。 答案 2.图中a恒星视运动转过的角度约为50°，据此判断摄影师连续拍摄的时间为 A.1个多小时 B.3个多小时 C.5个多小时 D.7个多小时 28 (1)角速度：极点为0。其它自转角速度相同，均为15°/小时。 (2)纬度相同，自转速度相同；但地势越高，线速度越大； (3)60°纬线的线速度=赤道的一半。 (4)同步卫星运行的角速度与地面对应点相同，卫星运行的线速度大于地面对应点。 (6)航天发射基地应选择：低纬度、海拔高地区，并向东发射。 自转速度总结 02 地球的公转 公转的轨道 公转的周期 公转的概念 (1)概念 地球绕太阳的运动，叫作地球公转。 (2)方向 自西向东，北极上空看，呈逆时针;南极上空看，呈顺时针。 公转的轨道 公转的周期 公转的概念 (3)周期 如果以太阳作为参照物，1年的时间长度为365日5时48分46秒，称为回归年。 如果以其他恒星作为参照物，1年的时间长度为365日6时9分10秒，称为恒星年，这是地球公转的真正周期。 地球公转一周的时间是1年。 二、地球的公转—（4）公转轨道 近似正圆的椭圆形轨道，太阳位于椭圆的一个焦点上 近日点（1月初） 远日点（7月初） Administrator (A) - 二、地球的公转—（5）公转速度 开普勒第二定律：太阳系中太阳和运动中的行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积。 太阳 中心 远日点 近日点 S1 S2 S3 渐 慢 渐 快 最快 最慢 Administrator (A) - 二、地球的公转—（5）公转速度 近日点和远日点的地球公转速度有什么差异？ 7月初 日地距离：1.521亿km 角速度：57‘/d 线速度：29.3km/s 远日点 近日点 1月初 日地距离：1.471亿km 角速度：61‘/d 线速度：30.3km/s 公转速度：最慢 公转速度：最快 1近快，7远慢 二、地球的公转—（5）公转速度 想一想：北极熊每年能比南极的企鹅多晒几天太阳，你知道其中的原因吗？ (北半球夏半年的日数是186天，冬半年的日数是179天)？ 这主要是由于地球绕日公转速度随日地距离不同而略有变化造成的，在(北半球)夏半年公转速度较慢，用时多；而冬半年公转速度较快，用时较少。 春分 3月21日前后 秋分 9月23日前后 夏半年 冬半年 冬至 12月22日前后 夏至 6月22日前后 二、地球的公转 近日点、远日点与冬至日、夏至日的区别 资料P6 （1）从时间上看 （2）从公转轨道上的位置看 春分 3月21日前后 秋分 9月23日前后 冬至 12月22日前后 夏至 6月22日前后 七月初 远日点 速度最慢 一月初 近日点 速度最快 地球自转和公转规律小结 运动 特征 自转 公转 绕转中心 地轴 太阳 方向 自 西 向 东 北极上空：逆时针 自西向东 北极上空：逆时针 南极上空：顺时针 南极上空：顺时针 周期 恒星日 恒星年 速 度 角速度 极点为0，其余各地为15°/h 1月初近日点最快、7月初远日点最慢 线速度 由赤道向两极递减，极点为0 黄道平面：地球公转轨道面 赤道平面：过地心并与地轴垂直的平面 黄赤交角：黄道面与赤道面之间的夹角 三、黄赤交角及其影响---1、黄赤交角的概念 39 三、黄赤交角及其影响—2、黄赤交角的特点 北极星 黄道平面 赤道平面 北极 南极 地轴 66°34′ 23°26′ 黄赤交角＝回归线的度数。 黄赤交角与极圈度数互余。 黄道平面与赤道平面的交角为23°26′ 地轴与黄道平面的夹角为66°34′ 地轴与赤道平面的夹角为90° 地轴：指向北极星 一轴 黄道平面和赤道平面 两面 三角 地轴空间指向保持不变，始终是倾斜的，指向北极星 地球的运动方向不变，总是自西向东 黄赤交角大小保持不变，目前为23°26′ 太阳直射点移动变化 地球公转过程中三个“基本不变” 直射 由于黄赤交角的存在，地球在公转轨道上的位置不同，黄道平面与赤道平面的交线，地轴与太阳光线的相对位置是变化的。 三、黄赤交角及其影响---3、太阳直射点（直射与斜射） A B 想一想： （1）哪一幅图为太阳直射？ （2）哪一幅图太阳光照射的面积大？ 太阳直射时，单位面积上接收的太阳辐射量多 三、黄赤交角及其影响---3、太阳直射点 地轴 赤道 B A 太阳直射点 太阳直射点：地表接受太阳垂直照射的点；地球表面太阳高度角为90°的点；地心与太阳光的连线与地球表面的交点。 三、黄赤交角及其影响---3、太阳直射点 思考：假设地球“直着身体”公转时，太阳直射点在哪个位置？是否发生变化？ A B D C 在赤道，不变化 三、黄赤交角及其影响---3、太阳直射点 思考：当地球“斜着身体”公转时，太阳直射点在哪个位置？是否发生变化？ A B D C 在北回归线和南回归线之间，有变化。 太阳直射点为什么会移动呢？ 黄赤交角的存在 地球不停地公转 地轴的空间指向不变 N N N N 夏至 （6.22） 春分（3.21） 秋分（9.23） 冬至 （12.22） 地球的公转（侧俯视） 太阳直射点的回归运动 观察太阳直射点的位置和移动方向 46 北回归线 南回归线 夏至 6月22日前后 冬至 12月22日前后 春分 3月21日前后 秋分 9月23日前后 23°26'N 23°26'S 地轴 黄道 赤道 北半球夏至日（6月22日前后） 太阳直射北纬23°26’。 之后，太阳直射点逐渐南移 到了秋分日（9月23日前后），太阳直射赤道 至冬至日（12月22日前后），太阳直射南纬23°26′。 之后，太阳直射点逐渐北返，春分日（3月21日前后），太阳直射赤道。 N N N N 夏至 春分 秋分 冬至 绘制太阳直射点回归运动示意图 结合教材绘图步骤和视频动画，画一条曲线表示太阳直射点的移动轨迹。 春分(3.21) 夏至(6.22) 秋分(9.23) 冬至(12.22) 0 。 次年春分(3.21) ● ● ● ● ● 23 。26 ' N 23 。26 ' S 三、黄赤交角及其影响—太阳直射点的移动轨迹 春分(3.21) 夏至(6.22) 秋分(9.23) 冬至(12.22) 0 。 次年春分(3.21) ● ● ● ● ● 23 。26 ' N 23 。26 ' S 读图回答： 1.南北回归线之间一年有几次太阳直射？ 2.南北回归线上的地区一年有几次太阳直射？ 3.北回归线以北，南回归线以南的地区一年有几次太阳直射？ 南北回归线之间：一年有两次太阳直射 南、北回归线之上：一年有一次太阳直射 南、北回归线之外：没有太阳直射 三、黄赤交角及其影响—太阳直射点的移动轨迹 植树节 劳动节 教师节 国庆节 圣诞节 第六章 第1节 地球的自转和公转 ①给出日期，判断直射点位于什么半球 例：8月1日太阳直射点位于什么半球？ ②给出日期或范围，判断直射点的移动方向 例：6月1日之后太阳直射点在往什么方向移动？ 6月期间太阳直射点在往什么方向移动？ 三步骤：画图、描点、判断 ③给出日期，推算直射点纬度 例：12月22日太阳光直射的纬度是多少？ 1°≈4天 8°≈一个月 三、黄赤交角及其影响—确定太阳直射点所在半球和移动方向 53 三、黄赤交角及其影响—4、黄赤交角的影响①太阳直射点的回归运动 A 图 B 图 C 图 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回归运动。 周期：1回归年 365日5时48分46秒 三、黄赤交角及其影响—4、黄赤交角的影响①太阳直射点的回归运动 思考：我国处于下列节日时，太阳直射点在什么位置（南/北半球、赤道）？正在向哪（南/北）移动? 国庆节： 植树节： 劳动节： 建军节： 太阳直射点在南半球，并逐渐南移。 太阳直射点在南半球，并逐渐北移。 太阳直射点在北半球，并逐渐北移。 太阳直射点在北半球，并逐渐南移。 三、黄赤交角及其影响—4、黄赤交角的影响②五带划分 有阳光直射 无阳光直射 有极昼极夜 无阳光直射 无极昼极夜 无阳光直射 有极昼极夜 无阳光直射 无极昼极夜 黄赤交角的大小决定了太阳直射点移动的范围 黄赤交角的度数=南北回归线的度数 极圈的度数=90°-黄赤交角的度数 三、黄赤交角及其影响 北极星 黄道平面 赤道平面 北极 南极 地轴 66°34′ 23°26′ 思考：黄赤交角与太阳直射点有什么关系？ 思考：黄赤交角度数变化所带来的影响？ 度数变大，回归线的度数变大,极圈的度数变小（即热带和寒带的范围变大，温带范围变小） 度数变小，回归线的度数变小,极圈的度数变大（即热带和寒带范围变小，温带范围变大） 三、黄赤交角及其影响—5、黄赤交角的变化 知识扩展：当前黄赤交角的度数是23°26′。但是，从大的时间尺度来说，黄赤交角不是一成不变而是会发生变化的。那么：如果黄赤交角度数发生变化，地球表面五带的范围会不会变化？怎么变？ 假如黄赤交角变为300 23°26′ 23°26′ 66°34′ 66°34′ 60° 60° 30° 30° 热带范围变大 寒带范围变大 寒带范围变大 温带范围变小 温带范围变小 变大： ①直射范围变大，热带和寒带变大，温带变小。 ②极昼极夜范围变大 ③太阳直射点在地球表面的移动速度变大 变小：则相反。 变为0：太阳永远直射赤道，五带消失、季节变化消失。 三、黄赤交角及其影响 地球的自转和公转 地球运动的一般特征 太阳直射点的移动 自转 公转 黄赤交角的 形成和影响 太阳直射点 的移动规律 绕转中心、方向、周期、速度 课堂小结 课堂训练 1．下列节日中，地球公转速度最快的是（ ） A．元旦 B．建军节 C．国庆节 D．教师节 课堂训练 下图所示照片是摄影师在夜晚采用连续曝光技术拍摄的。照片中的弧线为恒星视运动轨迹。据此完成 3．若图中的中心天体P为北极星，下列说法正确的是(　 ) A．该照片拍摄于南半球中纬度地区 B．该照片是地球公转的反映 C．照片中的恒星呈顺时针方向运动 D．照片中的恒星呈逆时针方向运动 4．若A恒星视运动转过的角度约为30°，估测这张照片的曝光时间可能是( 　) A．30分钟 B．60分钟 C．120分钟 D．24小时 D C 随堂巩固 2021年7月23日～8月8日第32届夏季奥林匹克运动会在东京举行。下图示意地球公转的二分二至日轨道位置。读图完成1-2题。 1．本届奥运会期间，地球在公转轨道上 的位置最可能位于（ ） A．①→②　　 B．②→③ C．③→④ D．④→① 2．开幕式这一天，太阳直射点所在半球、移动方向和地球公转速度的描述正确的是（ ） A．北半球　北移　渐快 B．南半球　北移　渐慢 C．北半球　南移　渐快 D．南半球　南移　渐慢 随堂巩固 读地球赤道面与公转轨道面示意图，完成 3.图中代表黄赤交角的数字是(　) A．① B．② C．③ D．④ 4.若黄赤交角变为22°，则(　) A．极圈与极点的差值变大 B．极圈与回归线的差值变小 C．回归线的纬度数值变小 D．太阳直射的移动范围变大 读地球赤道平面与公转轨道面示意图,完成第5~6题。 5.图中代表黄赤交角的是(　　) A.① B.② C.③ D.④ 6.目前黄赤交角的度数是(　　) A.23°34' B.23°26’ C.36°26’ D.66°34' 下图为太阳直射点周年变化示意图。读图,完成第7~8题。 7.当太阳直射点移动到D位置时,北半球将迎来的节气是 (　　) A.春分 B.夏至 C.秋分 D.冬至 8.2020年10月1日这一天,太阳直射点应该在图中的(　　) A.A和B之间 B.B和C之间 C.C和D之间 D.D和A'之间 A D B C 随堂巩固 $$