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

1.1 地球的自转和公转 一、核心素养目标 1. 区域认知：通过观察地球自转与公转的方向、周期等特征，分析其在不同区域产生的地理现象，理解地球运动对全球区域差异的影响。 2. 综合思维：运用地球自转和公转的基本原理，综合分析昼夜交替、地方时、四季更替和五带划分等地理现象的成因及相互关系。 3. 地理实践力：通过模拟地球自转和公转的实验、观测生活中的地理现象等活动，增强对地球运动的感性认识，提高地理实践操作能力。 4. 人地协调观：认识地球自转和公转对人类活动的影响，树立人类活动应遵循自然规律、与自然和谐相处的观念。 二、新教材分析 1. 地位和作用：“地球的自转和公转”是高中地理必修一自然地理部分的重要基础内容。地球的自转和公转运动是产生众多地理现象的根本原因，如昼夜交替、时间差异、四季变化等。掌握这部分知识，不仅能帮助学生理解地球的自然环境特征，还为后续学习气候、洋流、自然带等知识奠定基础。 2. 内容结构：教材首先介绍地球自转和公转的基本特征，包括方向、周期、速度等；接着阐述由地球自转产生的昼夜交替、地方时和沿地表水平运动物体的偏移等地理意义；然后讲解地球公转产生的正午太阳高度角变化、昼夜长短变化，进而引出四季更替和五带划分。教材内容由浅入深，逻辑清晰，注重引导学生通过图表分析、案例探究等方式理解抽象的地球运动知识。 三、新课导入 1. 情境导入：同学们，我们每天都经历着白天与黑夜的交替，感受到温度的周期性变化，大家有没有想过为什么会出现这种现象呢？其实，这与地球的运动密切相关。地球就像一个不停运转的“大机器”，始终在宇宙中进行着自转和公转运动，这些运动产生了一系列奇妙的地理现象，今天我们就一起来探索“1.1地球的自转和公转”。 2. 问题导入：展示两张照片，一张是白天繁华的城市景象，另一张是夜晚灯火辉煌的同一城市景象。提问：为什么同一城市会有白天和黑夜的不同景象？是什么导致了这种差异？再展示不同季节同一地点的风景照片，如春天鲜花盛开、夏天绿树成荫、秋天金黄一片、冬天白雪皑皑。提问：为什么会有四季的变化呢？带着这些问题，让我们走进今天的学习。 四、知识要点 （一）地球的自转 1. 概念：地球绕其自转轴的旋转运动，叫做地球自转。地球的自转轴简称地轴，它的北端始终指向北极星附近。 2. 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。可通过动画演示或地球仪转动展示，让学生直观感受。 3. 周期：地球自转的周期为1日。但由于选取的参考点不同，1日的时间长度略有差别。 • 恒星日：以遥远的恒星为参考点，地球自转一周的时间间隔约为23小时56分4秒，这是地球自转的真正周期。 • 太阳日：以太阳为参考点，地球自转一周的时间间隔为24小时，这是我们日常生活中使用的一天的时间长度。 4. 速度 • 角速度：除南北两极点外，地球表面的角速度处处相等，约为15°/小时。 • 线速度：地球表面的线速度随纬度增加而减小，赤道处线速度最大，约为1670千米/小时；南北纬60°处的线速度约为赤道处的一半；两极点的线速度为0。 （二）地球的公转 1. 概念：地球绕太阳的运动，叫做地球公转。 2. 方向：自西向东，与地球自转方向一致。 3. 轨道：地球公转的轨道是一个近似正圆的椭圆轨道，太阳位于椭圆的一个焦点上。每年1月初，地球距离太阳最近，这个位置叫近日点；每年7月初，地球距离太阳最远，这个位置叫远日点。 4. 周期：地球公转一周的时间单位是1年，其长度为365日6时9分10秒，叫做恒星年，这是地球公转的真正周期。 5. 速度 • 角速度：大约每日向东推进1°。 • 线速度：平均约为30千米/秒。地球公转速度随日地距离的变化而变化，在近日点时公转速度较快，在远日点时公转速度较慢。 （三）地球自转的地理意义 1. 昼夜交替 • 昼夜现象的成因：由于地球是一个既不发光、也不透明的球体，所以在同一时间里，太阳只能照亮地球表面的一半。向着太阳的半球是白天，背着太阳的半球是黑夜，这样就产生了昼夜现象。 • 昼夜交替的成因：由于地球不停地自转，昼夜也就不断地交替。昼夜交替的周期是1个太阳日，即24小时。 • 昼夜交替的意义：昼夜交替的周期不长，使得地面白昼增温不至于过分炎热，黑夜冷却不至于过分寒冷，从而保证了地球上生命有机体的生存和发展。 2. 地方时 • 地方时的产生：由于地球自西向东自转，同一纬度地区，东边的地点比西边的地点先看到日出。东边地点的时刻较早，西边地点的时刻较晚。这种因经度不同而出现的不同时刻，称为地方时。 • 地方时的计算：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。东边地点的地方时总是比西边地点的地方时早，计算时“东加西减”。例如，已知120°E的地方时为12时，求135°E的地方时，135°E比120°E 经度差为15°，时间相差1小时，且135°E在东边，所以135°E的地方时为13时。 3. 沿地表水平运动物体的偏移 • 偏移规律：由于地球自转，地球表面的物体在沿水平方向运动时，其运动方向会发生一定的偏转。在北半球向右偏转，在南半球向左偏转，在赤道上没有偏转。 • 对地理环境的影响：这种偏移现象对气流、洋流、河流等的运动方向都有影响。例如，在北半球，河流右岸冲刷显著，左岸堆积明显；而在南半球则相反。 （四）地球公转的地理意义 1. 正午太阳高度角的变化 • 太阳高度角：太阳高度角是指太阳光线与地平面的夹角，简称太阳高度。一天中，太阳高度角在正午时达到最大值，称为正午太阳高度角。 • 变化规律：同一时刻，正午太阳高度角由太阳直射点向南北两侧递减。春分日和秋分日，太阳直射赤道，正午太阳高度角自赤道向两极递减；夏至日，太阳直射北回归线，正午太阳高度角自北回归线向南北两侧递减，北回归线及其以北地区，正午太阳高度角达到一年中的最大值，南半球各纬度地区正午太阳高度角达到一年中的最小值；冬至日，太阳直射南回归线，正午太阳高度角自南回归线向南北两侧递减，南回归线及其以南地区，正午太阳高度角达到一年中的最大值，北半球各纬度地区正午太阳高度角达到一年中的最小值。 2. 昼夜长短的变化 • 春分日和秋分日：全球昼夜等长。 • 夏至日：北半球昼长夜短，且纬度越高，昼越长夜越短，北极圈及其以北地区出现极昼现象；南半球昼短夜长，且纬度越高，昼越短夜越长，南极圈及其以南地区出现极夜现象。 • 冬至日：北半球昼短夜长，且纬度越高，昼越短夜越长，北极圈及其以北地区出现极夜现象；南半球昼长夜短，且纬度越高，昼越长夜越短，南极圈及其以南地区出现极昼现象。 • 赤道地区：全年昼夜等长。 3. 四季更替和五带划分 • 四季更替：从天文含义看，夏季是一年中白昼最长、太阳高度角最大的季节；冬季是一年中白昼最短、太阳高度角最小的季节；春秋两季是冬夏的过渡季节。在北温带，一般把3、4、5月划分为春季，6、7、8月划分为夏季，9、10、11月划分为秋季，12、1、2月划分为冬季。南半球季节与北半球相反。 • 五带划分：以南北回归线和南北极圈为界限，把地球表面粗略地划分为热带、北温带、南温带、北寒带和南寒带五个热量带。热带是有太阳直射的地区，寒带是有极昼极夜现象的地区，温带是既无太阳直射也无极昼极夜现象的地区。 五、重点难点解析 （一）地球自转和公转速度变化的原因及影响 1. 地球自转速度变化原因：地球是一个两极稍扁、赤道略鼓的不规则球体，不同纬度地区到地轴的距离不同，导致线速度随纬度变化。角速度除极点外处处相等，是因为地球整体的自转运动特性。影响：自转速度影响昼夜交替周期，进而影响地球表面热量分配和生物活动节奏等。 2. 地球公转速度变化原因：地球公转轨道是椭圆，太阳位于椭圆一个焦点上，导致日地距离不断变化，根据开普勒第二定律，地球在近日点时公转速度快，远日点时公转速度慢。影响：公转速度变化对季节长度略有影响，如北半球夏半年（从春分日到秋分日），地球经过远日点附近，公转速度较慢，时间约为186天；冬半年（从秋分日到次年春分日），地球经过近日点附近，公转速度较快，时间约为179天。 （二）地方时、区时和日期变更线的理解与应用 1. 地方时：因经度不同而产生的时间差异，计算依据是经度差与时间差的对应关系。难点在于明确东西方向判断及时间计算中的“东加西减”原则应用。 2. 区时：为了方便使用，人们按统一标准划分时区，全球共分为24个时区，每个时区跨经度15°，各时区都以本时区中央经线的地方时作为本时区的区时。相邻两个时区的区时相差1小时。区时计算关键是确定时区和中央经线，以及遵循“东加西减”原则。 3. 日期变更线：国际上规定，原则上以180°经线作为地球上“今天”和“昨天”的分界线，称为国际日界线。实际的日界线并不完全与180°经线重合。自西向东越过日界线，日期要减一天；自东向西越过日界线，日期要加一天。另外，还有一条自然日界线，即地方时为0时（或24时）的经线，其位置是不断变化的。这两条日界线把地球分为两个日期区域，计算日期范围时需综合考虑这两条线。 （三）正午太阳高度角和昼夜长短变化规律的综合应用 1. 二者关系：正午太阳高度角和昼夜长短变化都是地球公转产生的地理现象，它们相互关联。一般来说，太阳直射点所在半球，昼长夜短，且正午太阳高度角较大；另一半球则昼短夜长，正午太阳高度角较小。 2. 应用：利用正午太阳高度角和昼夜长短变化规律，可以判断季节、计算当地纬度、确定房屋朝向、计算楼间距等。例如，为了获得充足的太阳光照，在北回归线以北地区，房屋多为坐北朝南；在南回归线以南地区，房屋多为坐南朝北。计算楼间距时，要根据当地冬至日的正午太阳高度角来确定，以保证后排房屋在冬至日也能获得足够的光照。 六、学习方法指导 1. 利用模型辅助学习：借助地球仪、手电筒等工具模拟地球自转和公转，直观地观察昼夜交替、四季更替等现象，帮助理解抽象的概念和原理。比如，用手电筒模拟太阳光照，转动地球仪，观察不同位置的昼夜情况，理解昼夜交替的原因；在地球仪上标记太阳直射点的移动轨迹，观察昼夜长短和正午太阳高度角的变化。 2. 图表分析：教材中的各种图表，如地球自转和公转示意图、昼夜长短变化图、正午太阳高度角变化图等，是学习的重要工具。通过仔细分析图表，提取关键信息，总结规律。例如，从太阳直射点的回归运动图中，分析不同节气太阳直射点的位置及移动方向，进而理解正午太阳高度角和昼夜长短的变化规律。 3. 联系生活实际：将所学知识与生活中的地理现象相联系，增强学习的趣味性和实用性。比如，思考为什么夏季白天时间长，冬季白天时间短；为什么不同季节日出日落的方向不同；观察自家楼前楼后的光照情况，分析与正午太阳高度角的关系等。 4. 总结归纳：地球自转和公转的知识体系较为复杂，要及时总结归纳。可以按照地球运动的特征、地理意义等方面进行分类整理，构建知识框架，加深记忆和理解。例如，将地球自转和公转的方向、周期、速度分别进行对比总结；将地球自转和公转产生的地理意义分别梳理，明确其因果关系。 七、练习题 （一）选择题 1. 关于地球自转方向的叙述，正确的是（ ） A. 从北极上空观察，地球呈顺时针方向旋转 B. 从南极上空观察，地球呈逆时针方向旋转 C. 自西向东 D. 与公转方向相反 答案：C 解析：地球自转方向为自西向东，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，且地球自转方向与公转方向一致，所以A、B、D错误，C正确。 2. 地球自转真正的周期是（ ） A. 1个太阳日 B. 24小时 C. 1个恒星日 D. 12小时 答案：C 解析：地球自转真正的周期是以遥远的恒星为参考点，地球自转一周的时间间隔约为23小时56分4秒，即1个恒星日；1个太阳日是24小时，是我们日常生活中使用的一天的时间长度，所以A、B错误，C正确；12小时既不是恒星日也不是太阳日，D错误。 3. 下列地点中，自转线速度最大的是（ ） A. 30°N B. 60°S C. 0° D. 90°N 答案：C 解析：地球表面的线速度随纬度增加而减小，赤道（0°）处线速度最大，南北纬60°处的线速度约为赤道处的一半，两极点（90°N和90°S）的线速度为0。所以自转线速度最大的是0°，即C选项正确。 4. 当北京时间为12时，135°E的地方时是（ ） A. 11时 B. 13时 C. 14时 D. 10时 答案：B 解析：北京时间是120°E的地方时，135°E比120°E经度差为15°，时间相差1小时，且135°E在东边，根据“东加西减”原则，135°E的地方时比北京时间早1小时，所以135°E的地方时是13时，B选项正确。 5. 夏至日时，下列地区白昼最长的是（ ） A. 广州 B. 上海 C. 北京 D. 哈尔滨 答案：D 解析：夏至日，北半球昼长夜短，且纬度越高，昼越长夜越短。在广州、上海、北京、哈尔滨四个城市中，哈尔滨纬度最高，所以白昼最长，D选项正确。 学科网（北京）股份有限公司 $$