1.1 地球的自转和公转（情境教学导学案）地理人教版2019选择性必修1

【上好课】高二地理上册同步备课系列（人教版版2019） 第1章 地球的运动 第一节 地球的自转和公转（导学案） 姓名：___________ 班级：__________ 时间：__________ 【课标要求】 1、运用示意图与数据，说明地球自转和公转的方向、周期、速度等基本特征。 2、分析黄赤交角的形成及其对太阳直射点移动规律的影响。 【核心素养】 1、综合思维：通过对比自转与公转的运动参数，构建地球运动的空间模型。 2、地理实践力：运用地球仪演示自转与公转过程，绘制太阳直射点移动轨迹图。 3、区域认知：结合不同纬度地区的太阳高度变化，理解黄赤交角的空间影响。 【重点难点】 1、重点： ①地球自转与公转的方向、周期、速度特征。 ②黄赤交角的度数及太阳直射点的移动规律。 2、难点： ①地球公转轨道的近日点与远日点速度差异。 ②黄赤交角与太阳直射点移动范围的数学关系。 【课前预习】 模块一：地球自转的基本特征 1. 运动方向与周期 （1）侧视图中地球自转方向为________（自西向东 / 自东向西），北极俯视图呈________时针（顺 / 逆）旋转。 （2）恒星日（真正周期）为________时________分________秒，太阳日（日常计时周期）为________小时。 2. 速度规律 （3）角速度：除南北极点外，全球各地均为________°/ 小时（约 15°/h）。 （4）线速度：赤道处最大（约 1670km/h），随纬度升高而________，极点线速度为________。 模块二：地球公转的基本特征 1. 轨道与方向 （5）公转轨道为________（椭圆 / 正圆），太阳位于椭圆的________（中心 / 焦点）。 （6）公转方向与自转________（相同 / 相反），呈自西向东，周期为 1 个恒星年（________天________时________分________秒）。 2. 速度变化 （7）近日点（1 月初）公转速度________（快 / 慢），远日点（7 月初）速度________（快 / 慢）。 模块三：黄赤交角及其影响 1. 角度与平面关系 （8）黄赤交角为________°________′，是________平面（赤道面）与________平面（黄道面）的夹角。 2. 太阳直射点移动规律 （9）移动范围：在________回归线（23°26′N）与________回归线（23°26′S）之间。 （10）二分二至日位置： 春分（3 月 21 日）与秋分（9 月 23 日）直射________； 夏至（6 月 22 日）直射________，冬至（12 月 22 日）直射________。 【课中探究】 探究一：地球自转与公转的参数对比 1. 运动特征 （1） 运动类型 方向 周期 角速度规律 线速度规律 自转 公转 2. 实践建模 （2）用地球仪演示自转时，从北极上空观察到的旋转方向为________时针，从南极上空观察为________时针。 （3）模拟公转时，需注意轨道的________形状及太阳的________位置。 探究二：黄赤交角的动态影响 1. 直射点移动轨迹绘制 （4）在空白示意图中绘制太阳直射点周年移动轨迹，标注：二分二至日的日期与纬度；南北回归线的度数（23°26′N/S）。 2. 角度变化的逻辑推导 （5）若黄赤交角增大至 25°，太阳直射点的移动范围将______（扩大 / 缩小），极昼极夜的最低纬度将______（升高 / 降低）。 （6）若黄赤交角减小至 20°，热带范围将______（扩大 / 缩小），温带范围将_______（扩大 / 缩小）。 【重难点突破】 突破点一：地球运动速度的差异分析 1. 自转线速度计算 （1）公式：线速度 = 赤道线速度（1670km/h）× _______（φ 为当地纬度） （2）计算：30°N 的线速度约为________km/h，60°N 约为________km/h。 2. 公转速度的天文学解释 （3）开普勒第二定律：行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等，因此近日点公转弧长________（长 / 短），速度________（快 / 慢）。 突破点二：黄赤交角的三维理解 1. 平面关系图示 当地轴倾角变为 0° 时： （4）太阳始终直射________，全球各地________； （5）正午太阳高度从赤道向两极递减，无________，热量分布仅与_______相关。 2. 直射点移动周期 （6）1 个回归年（365 日 5 时 48 分 46 秒）对应太阳直射点从________（纬度）出发，往返一次的时间。 3.黄赤交角的核心影响可归纳为 “三定”： （7）________：决定太阳直射点移动范围及五带界限； （8）________：影响极昼极夜的最低纬度； （9）________：形成太阳直射点周年往返的时间规律（1 回归年）。 【随堂检测】 下图为某摄影师在夜晚采用连续曝光技术拍摄的照片，照片中的弧线为a恒星视运动轨迹。据此完成下面小题。 1．据图判断，摄影师拍摄的地点最可能位于（   ） A．北半球低纬地区 B．南半球低纬地区 C．北极点 D．南极点 2．摄影师在连续曝光拍摄照片期间，a恒星转过的角度约为33°，判断摄影师连续拍摄的时长和a恒星视运动方向分别为（   ） A．1个多小时、顺时针 B．2个多小时、逆时针 C．1个多小时、逆时针 D．2个多小时、顺时针 3．该星轨构成一个正圆的周期为（   ） A．24时 B．24时3分56秒 C．23时 D．23时56分4秒 下图示意地球在公转轨道上的位置。读图完成下面小题。 4．PQ表示地球公转轨道上的两个特殊点，则图中字母L和S代表的角的度数为（   ） A．20° B．23.5° C．30° D．66.5° 5．当地球在公转轨道上位于P点时，我国正值（   ） A．春分日 B．夏至日 C．秋分日 D．冬至日 6．在地球越过P点后的两个月时间内，太阳直射点（   ） A．在北半球向北移动 B．在南半球向北移动 C．在北半球向南移动 D．在南半球向南移动 北斗七星由天枢、天璇、天玑、天权、玉衡、开阳、瑶光七颗星组成。由“天璇”连接“天枢”后，再延长“天璇”与“天枢”距离的五倍，便可找到北极星。中国台湾省某渔船在台湾岛(25°N，121°E)以东的太平洋海域捕鱼过程中遇到了风暴，通信和相关设备全部损毁，无法确定航行方向及渔船的位置，在海面上漂泊了几天。天气放晴后，有船员手绘了北京时间17：00的夜空景观。据此完成下面小题。 7．在船头的“米”字形图案上，正北方位的箭头应标注在（   ） A．① B．② C．③ D．④ 8．为尽快回家，舵手向船长请示调整航行方向，方向是（   ） A．正北 B．正东 C．西北 D．东北 天球是把地球的天空想象成一个假想的大球，我们看到的星空都是宇宙天体这个大球上的投影，地球公转轨道在天球上的投影就是黄道。中国古人将黄道附近的星座分为二十八宿，东方的七宿形似巨龙，称“苍龙七宿”，角宿（星座）位于其“龙角处”，每年农历二月初二夜幕降临后，角宿会从东方地平线升起，民间俗称“龙抬头”。2025年的“龙抬头”出现在3月1日21时（地方时）前后。图左为天球示意图，图右为“苍龙七宿”星座图。完成下面小题。 9．图中的甲、乙、丙、丁代表地球公转轨道上的二分二至点，其中代表春分的点为（） A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 10．能正确表示今年“龙抬头”的示意图是（） A． B． C． D． 下图为地球赤道面与公转轨道面示意图。读图完成问题。 11．图中代表黄赤交角的数码是（   ） A．① B．② C．③ D．④ 12．若黄赤交角由现状变为23°31＇，下列叙述错误的是（   ） A．北极圈的度数变为66°29＇ B．地球上太阳光直射的范围增大 C．地球上出现极昼极夜的范围将变小 D．地球上温带范围变小 【自我评价】 评价内容 评价等级 评价目的 优 良 中 课前 我能做到认真预习，完成导学案内容 能否积极主动学习 我能积极与同学讨论完成探究题目 能否善于合作 课中 我能认真听老师发言，听同学们发言 能否认真专注 我能主动指出同学的错误，并改正 能否敢于否定 遇到问题时，我能积极主动举手 能否主动参与 发言时，我声音洪亮，自信 能否清晰表达 我能认真完成课堂笔记，并订正学案 培养总结能力 我整堂课得到老师表扬和鼓励 能否欣赏自我 课后 我善于反思，能自主复习和背诵 能否进行反思 我能及时解决课堂遗留问题 培养解决问题能力 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 【上好课】高二地理上册同步备课系列（人教版版2019） 第1章 地球的运动 第一节 地球的自转和公转（导学案） 姓名：___________ 班级：__________ 时间：__________ 【课标要求】 1、运用示意图与数据，说明地球自转和公转的方向、周期、速度等基本特征。 2、分析黄赤交角的形成及其对太阳直射点移动规律的影响。 【核心素养】 1、综合思维：通过对比自转与公转的运动参数，构建地球运动的空间模型。 2、地理实践力：运用地球仪演示自转与公转过程，绘制太阳直射点移动轨迹图。 3、区域认知：结合不同纬度地区的太阳高度变化，理解黄赤交角的空间影响。 【重点难点】 1、重点： ①地球自转与公转的方向、周期、速度特征。 ②黄赤交角的度数及太阳直射点的移动规律。 2、难点： ①地球公转轨道的近日点与远日点速度差异。 ②黄赤交角与太阳直射点移动范围的数学关系。 【课前预习】 模块一：地球自转的基本特征 1. 运动方向与周期 （1）侧视图中地球自转方向为________（自西向东 / 自东向西），北极俯视图呈________时针（顺 / 逆）旋转。 （2）恒星日（真正周期）为________时________分________秒，太阳日（日常计时周期）为________小时。 2. 速度规律 （3）角速度：除南北极点外，全球各地均为________°/ 小时（约 15°/h）。 （4）线速度：赤道处最大（约 1670km/h），随纬度升高而________，极点线速度为________。 模块二：地球公转的基本特征 1. 轨道与方向 （5）公转轨道为________（椭圆 / 正圆），太阳位于椭圆的________（中心 / 焦点）。 （6）公转方向与自转________（相同 / 相反），呈自西向东，周期为 1 个恒星年（________天________时________分________秒）。 2. 速度变化 （7）近日点（1 月初）公转速度________（快 / 慢），远日点（7 月初）速度________（快 / 慢）。 模块三：黄赤交角及其影响 1. 角度与平面关系 （8）黄赤交角为________°________′，是________平面（赤道面）与________平面（黄道面）的夹角。 2. 太阳直射点移动规律 （9）移动范围：在________回归线（23°26′N）与________回归线（23°26′S）之间。 （10）二分二至日位置： 春分（3 月 21 日）与秋分（9 月 23 日）直射________； 夏至（6 月 22 日）直射________，冬至（12 月 22 日）直射________。 【课前答案核对】 （1）自西向东；逆；（2）23；56；4；24 （3）15；（4）递减；0 （5）椭圆；焦点；（6）相同；365；6；9；10 （7）快；慢 （8）23；26；赤道；黄道 （9）北；南；（10）赤道；北回归线；南回归线 【课中探究】 探究一：地球自转与公转的参数对比 1. 运动特征 （1） 运动类型 方向 周期 角速度规律 线速度规律 自转 公转 2. 实践建模 （2）用地球仪演示自转时，从北极上空观察到的旋转方向为________时针，从南极上空观察为________时针。 （3）模拟公转时，需注意轨道的________形状及太阳的________位置。 探究二：黄赤交角的动态影响 1. 直射点移动轨迹绘制 （4）在空白示意图中绘制太阳直射点周年移动轨迹，标注：二分二至日的日期与纬度；南北回归线的度数（23°26′N/S）。 2. 角度变化的逻辑推导 （5）若黄赤交角增大至 25°，太阳直射点的移动范围将______（扩大 / 缩小），极昼极夜的最低纬度将______（升高 / 降低）。 （6）若黄赤交角减小至 20°，热带范围将______（扩大 / 缩小），温带范围将_______（扩大 / 缩小）。 【探究答案核对】 （1） 运动类型 方向 周期 角速度规律 线速度规律 自转 自西向东 恒星日（23h56m4s） 除极点外均为 15°/h 赤道最大，向两极递减 公转 自西向东 恒星年（365d6h9m10s） 近日点快，远日点慢 近日点快，远日点慢 （2） 逆，顺 （3） 椭圆，焦点 （4） （5） 扩大，降低 （6） 缩小，扩大 【重难点突破】 突破点一：地球运动速度的差异分析 1. 自转线速度计算 （1）公式：线速度 = 赤道线速度（1670km/h）× _______（φ 为当地纬度） （2）计算：30°N 的线速度约为________km/h，60°N 约为________km/h。 2. 公转速度的天文学解释 （3）开普勒第二定律：行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等，因此近日点公转弧长________（长 / 短），速度________（快 / 慢）。 突破点二：黄赤交角的三维理解 1. 平面关系图示 当地轴倾角变为 0° 时： （4）太阳始终直射________，全球各地________； （5）正午太阳高度从赤道向两极递减，无________，热量分布仅与_______相关。 2. 直射点移动周期 （6）1 个回归年（365 日 5 时 48 分 46 秒）对应太阳直射点从________（纬度）出发，往返一次的时间。 3.黄赤交角的核心影响可归纳为 “三定”： （7）________：决定太阳直射点移动范围及五带界限； （8）________：影响极昼极夜的最低纬度； （9）________：形成太阳直射点周年往返的时间规律（1 回归年）。 【突破答案核对】 （1）cosφ （2）1670×cos30°≈1670×0.866≈1446 km/h；1670×cos60°=1670×0.5=835 km/h。 （3） 长；快 （4） 赤道；昼夜等长（12 小时） （5） 季节变化；纬度 （6） 赤道（0°） （7） 定范围 （8） 定极值 （9） 定周期 【随堂检测】 下图为某摄影师在夜晚采用连续曝光技术拍摄的照片，照片中的弧线为a恒星视运动轨迹。据此完成下面小题。 1．据图判断，摄影师拍摄的地点最可能位于（   ） A．北半球低纬地区 B．南半球低纬地区 C．北极点 D．南极点 2．摄影师在连续曝光拍摄照片期间，a恒星转过的角度约为33°，判断摄影师连续拍摄的时长和a恒星视运动方向分别为（   ） A．1个多小时、顺时针 B．2个多小时、逆时针 C．1个多小时、逆时针 D．2个多小时、顺时针 3．该星轨构成一个正圆的周期为（   ） A．24时 B．24时3分56秒 C．23时 D．23时56分4秒 【答案】1．A 2．B 3．D 【解析】1． 图中恒星视运动轨迹是以北极星为中心的同心圆，且北极星略高于地平线上，只有在北半球才能观测到北极星，且在北半球北极星的仰角等于当地的纬度，图示可判断此地北极星的仰角较小，故摄影师拍摄的地点应位于北半球低纬地区，A符合题意，BCD错误。故选A。 2．图中星轨是地球自转所致，a恒星在星轨上转过的角度就是地球自转的角度，自转角速度约15°/小时，a恒星视运动转过角度约33°，表明拍摄此段星轨时地球自转了33°，所花时间应为2个多小时；因为地球自西向东自转，a恒星应在星轨上东升西落呈逆时针转动。由此判断，B正确，ACD错误。故选B。 3．星轨构成正圆需要地球自转360°，对应恒星日，恒星日为23时56分4秒，故该星轨构成正圆的周期为23时56分4秒，D正确，ABC错误。故选D。 【点睛】地球自转的角速度：除极点为0外，其他各地均为15°/小时。地球自转的线速度：自赤道向极点逐渐减小，赤道地区大约为1667千米/小时，极点为0，其它纬度各地自转的线速度等于赤道上地球自转线速度（1670千米/时）与当地纬度的余弦值之积。 下图示意地球在公转轨道上的位置。读图完成下面小题。 4．PQ表示地球公转轨道上的两个特殊点，则图中字母L和S代表的角的度数为（   ） A．20° B．23.5° C．30° D．66.5° 5．当地球在公转轨道上位于P点时，我国正值（   ） A．春分日 B．夏至日 C．秋分日 D．冬至日 6．在地球越过P点后的两个月时间内，太阳直射点（   ） A．在北半球向北移动 B．在南半球向北移动 C．在北半球向南移动 D．在南半球向南移动 【答案】4．B 5．B 6．C 【解析】4．读图可知，P位置时太阳直射北回归线，Q位置时太阳直射南回归线，L和S代表的角度为南北回归线的纬度，即黄赤交角的大小，为23.5°，B正确，ACD错误。故选B。 5．当地球在公转轨道上位于P点时，太阳直射北回归线，为北半球的夏至日，B正确；春秋分太阳直射赤道，AC错误；冬至日太阳直射南回归线，对应公转轨道的Q点，D错误。故选B。 6．P位置时太阳直射北回归线，地球越过P点后的两个月时间内，太阳直射点在北半球并向南移动，至秋分日太阳直射赤道，C正确，ABD错误。故选C。 【点睛】太阳直射点的移动规律是：春分，太阳直射点在赤道，此后北移，直至6月22日（即夏至）到北回归线。夏至，太阳直射点在北回归线上，此后南移，直至9月23日（即秋分）到赤道。秋分，太阳直射点在赤道，此后继续南移，直至12月22日（即冬至）到南回归线。冬至，太阳直射点在南回归线上，此后北移，又在次年3月21日（即春分）回到赤道。 北斗七星由天枢、天璇、天玑、天权、玉衡、开阳、瑶光七颗星组成。由“天璇”连接“天枢”后，再延长“天璇”与“天枢”距离的五倍，便可找到北极星。中国台湾省某渔船在台湾岛(25°N，121°E)以东的太平洋海域捕鱼过程中遇到了风暴，通信和相关设备全部损毁，无法确定航行方向及渔船的位置，在海面上漂泊了几天。天气放晴后，有船员手绘了北京时间17：00的夜空景观。据此完成下面小题。 7．在船头的“米”字形图案上，正北方位的箭头应标注在（   ） A．① B．② C．③ D．④ 8．为尽快回家，舵手向船长请示调整航行方向，方向是（   ） A．正北 B．正东 C．西北 D．东北 【答案】7．B 8．C 【解析】7．由“天璇”连接“天枢”后，再延长“天璇”与“天枢”距离的五倍，便可找到北极星，由图可知，此时北极星位于面向船头方向的左前方，故应将正北方位标注在②方向，B项正确；①、③、④标注的正北方位与北极星的方向不一致，ACD错误。故选B。 8．由上题可判断北极星位于地平线附近，故渔船位于赤道附近；赤道地区地方时18：00日落，而北京时间17：00当地已是夜晚，可知渔船位于135°E以东，故渔船位于台湾省的东南方向，因此回家方向应向西北方航行，C项正确；台湾岛位于北半球，渔船在台湾岛以东的太平洋海域。如果渔船向正北航行，可能会偏离台湾岛，无法直接返回，A错误；渔船已经在台湾岛以东的太平洋海域，向正东航行会使其进一步远离台湾岛，无法返回，B错误；向东北方向航行也是在远离台湾岛，D错误。故选C。 【点睛】北半球野外夜晚可以用北极星仰角来大致确定方向，北极星所在方向为正北方向，北极星仰角约等于当地纬度。 天球是把地球的天空想象成一个假想的大球，我们看到的星空都是宇宙天体这个大球上的投影，地球公转轨道在天球上的投影就是黄道。中国古人将黄道附近的星座分为二十八宿，东方的七宿形似巨龙，称“苍龙七宿”，角宿（星座）位于其“龙角处”，每年农历二月初二夜幕降临后，角宿会从东方地平线升起，民间俗称“龙抬头”。2025年的“龙抬头”出现在3月1日21时（地方时）前后。图左为天球示意图，图右为“苍龙七宿”星座图。完成下面小题。 9．图中的甲、乙、丙、丁代表地球公转轨道上的二分二至点，其中代表春分的点为（） A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 10．能正确表示今年“龙抬头”的示意图是（） A． B． C． D． 【答案】9．C 10．A 【解析】9．根据材料“天球是把地球的天空想象成一个假想的大球，我们看到的星空都是宇宙天体这个大球上的投影，地球公转轨道在天球上的投影就是黄道”，读左图“天球示意图”，结合所学可知，天北极和天南极与地球的南北极对应，黄道所在平面与地球的交点位于南北回归线上，因此可在图中地球中标识出地轴，并画出与地轴垂直的赤道，据此可知地球公转至乙位置时，太阳直射南半球；地球公转至丁位置时，太阳直射北半球。根据题干“图中的甲、乙、丙、丁代表地球公转轨道上的二分二至点”可知，乙为冬至日，丁为夏至日。结合所学可知，图中地球公转方向为逆时针自西向东，在公转轨道上可标识出公转顺序甲→乙→丙→丁，故甲为秋分日，丙为春分日，C正确，ABD错误。故选C。 10．根据材料“中国古人将黄道附近的星座分为二十八宿，东方的七宿形似巨龙，称“苍龙七宿”，角宿（星座）位于其“龙角处”，每年农历二月初二夜幕降临后，角宿会从东方地平线升起，民间俗称“龙抬头”。2025年的“龙抬头”出现在3月1日21时（地方时）前后”，结合上题分析可知，2025年的“龙抬头”出现时，地球运行到乙丙之间，接近丙；角宿应该位于丙附近的东方天空，A正确，BCD错误。故选A。 【点睛】北半球的春分日，太阳直射赤道，在每年的3月21日前后；北半球的夏至日，太阳直射北回归线，在每年的6月22日前后；北半球的秋分日，太阳直射赤道，在每年的9月23日前后；北半球的冬至日，太阳直射南回归线，在每年的12月22日前后。地球公转轨道面为黄道面，地球自转轨道面为赤道面。 下图为地球赤道面与公转轨道面示意图。读图完成问题。 11．图中代表黄赤交角的数码是（   ） A．① B．② C．③ D．④ 12．若黄赤交角由现状变为23°31＇，下列叙述错误的是（   ） A．北极圈的度数变为66°29＇ B．地球上太阳光直射的范围增大 C．地球上出现极昼极夜的范围将变小 D．地球上温带范围变小 【答案】11．A 12．C 【解析】11．黄赤交角是地球公转轨道面（黄道面）与赤道面的夹角，目前是23°26′；赤道面与地轴垂直，在图中，①是地球公转轨道面与赤道面的夹角，所以①代表黄赤交角，A正确；②是地轴与公转轨道面的夹角；③是地轴与赤道面的夹角；④与黄赤交角的定义不符，BCD错误。故选A。 12．极圈度数与黄赤交角互余。若黄赤交角变为23°31′，北极圈度数为90°−23°31′=66°29′，A 正确。太阳光直射的范围为南北回归线及其之间的地区，回归线的纬度数与黄赤交角度数相等，因此若黄赤交角由现状变为23°31′，则地球上太阳光直射的范围增大，B正确。温带指回归线到极圈之间的地区，因此若黄赤交角由现状变为23°31′，则温带范围从23°31′到66°29′，较之前减小，D正确。极昼极夜的范围从极圈到极点之间，若黄赤交角由现状变为23°31′，北极圈的度数变为66°29′，极昼极夜的范围增大，C错误。本题选错误选项，故选C。 【点睛】黄赤交角，是指地球公转轨道面（黄道面）与赤道面（天赤道面）的交角，也称为太阳赤纬角或黄赤大距。地球绕太阳公转的黄赤交角约为23°26'。黄赤交角的存在，具有重要的天文和地理意义，它是地球上四季变化和五带区分的根本原因。黄赤交角变化→太阳直射点移动范围变化→五带范围变化和气压带、风带移动范围变化→气候带分布范围变化→自然带分布范围变化。 【自我评价】 评价内容 评价等级 评价目的 优 良 中 课前 我能做到认真预习，完成导学案内容 能否积极主动学习 我能积极与同学讨论完成探究题目 能否善于合作 课中 我能认真听老师发言，听同学们发言 能否认真专注 我能主动指出同学的错误，并改正 能否敢于否定 遇到问题时，我能积极主动举手 能否主动参与 发言时，我声音洪亮，自信 能否清晰表达 我能认真完成课堂笔记，并订正学案 培养总结能力 我整堂课得到老师表扬和鼓励 能否欣赏自我 课后 我善于反思，能自主复习和背诵 能否进行反思 我能及时解决课堂遗留问题 培养解决问题能力 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$