1.1地球的自转和公转课件2025-2026学年高中地理人教版选择性必修一

第一章 地球的运动 第一节 地球的自转和公转 结合实例，说明地球运动的地理意义。 1.结合示意图说明地球自转的方向、周期、速度。 2.结合示意图说明地球公转的方向、周期、速度。 3.理解黄赤交角及存在的意义，掌握太阳直射点回归运动的规律。 课标解读 课标要求 学习目标 目录 一、地球的自转 二、地球的公转 三、黄赤交角 3 星轨 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（河北承德），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。 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? 北极星相对地平线的高度与拍摄地点的纬度有什么关系? 一、地球的自转 北极星 地 轴 1、地球自转概况 在茫茫宇宙中，地球与其他星球一样，都处在不断的运动之中。 地球绕其自转轴的旋转运动，叫作地球的自转；地球的自转轴叫地轴，它的北端始终指向北极星附近。 一、地球的自转 二、地球的公转 三、黄赤交角 北极星 地轴 1、地球自转概况 一、地球的自转 二、地球的公转 三、黄赤交角 自转轴 假想的地轴 地轴指向 地轴北端指向北极星附近 自转轨道 赤道 自转平面 赤道平面 一、地球的自转 二、地球的公转 三、黄赤交角 【思考】北极星相对地平线的高度与拍摄地点的纬度有什么关系? 云南天文台 香港天文台 紫金山天文台 国家天文台 新疆天文台 Q1：紫金山天文台与国家天文台拍摄到的两张星轨照片中，北极星的高度一样吗？ Q2：哪张星轨图中，北极星相对地平面的高度更高？ 两张星轨照片中，北极星的高度不一样，国家天文台拍摄照片中北极星高度更高。 8 一、地球的自转 二、地球的公转 三、黄赤交角 北极星 Polaris H=90° 北极点 H=80° (80°N) H=60° (60°N) 结论：北半球纬度越高，北极星相对地平线的高度越高。 北极星的高度角=观测者所在地的纬度 北极星距离地球约 433 光年，相当于日地距离的 2700万倍，此刻看到的北极星光芒实际是明朝万历年间（约1590年）发出的。 因为北极星太过遥远，所以我们可以把北极星抽象成一个质点，北极星的真实光线平行于地轴 9 2、地球自转方向 一、地球的自转 二、地球的公转 三、黄赤交角 【思考】如果让你按照地球自转的方向拨动地球仪，你会如何拨动？ 在宇宙空间如何描述方向？ 地球自转 “自西向东” 东西方向是人们规定的。古人看到每天太阳从同一侧地平线升起，便约定太阳升起的方向为‘东’，落下的方向为‘西’（人类约定）。后来科学家发现，这其实是地球在自西向东旋转，让我们产生了太阳东升西落的错觉（地球自转是本质）。如今全球统一标准：面向北极星时，右侧是东；展开世界地图，向右便是东方（科学标准化） 10 2、地球自转方向 一、地球的自转 二、地球的公转 三、黄赤交角 北极星 地 轴 自西向东 北极俯视图 逆时针旋转 南极俯视图 顺时针旋转 S N 11 一、地球的自转 二、地球的公转 三、黄赤交角 侧视图： 自西向东 从北极上空看： 逆时针 从南极上空看： 顺时针 “北逆南顺” 2、地球自转方向 课堂小练——地球的自转 1. 在下图中画出地球自转的方向。 N S 0° 90°E 90°W 180° 180° 自转方向与东经增大方向一致 3、地球自转周期 一、地球的自转 二、地球的公转 三、黄赤交角 以下哪些选项代表地球经历了一个自转周期？（ ） A. 8月1日早8:00到8月2日早8:00 B.地球上任意点完成一次昼夜交替 C.北极正上方观测，地球恰好旋转360° D.同一颗遥远的恒星连续两次经过天空最高点 A B C D 均正确 我们常说地球自转一周是一天，手表走24小时即完成一次昼夜交替。若现在你驾驶宇宙飞船悬停北极正上方观测——地球转多少度才算真正自转一周？ 假设某日正午太阳恰在头顶，当地球转到次日正午太阳重回头顶——此时地球是否刚好自转360°？为什么？ 14 3、地球自转周期 一、地球的自转 二、地球的公转 三、黄赤交角 地球自转一周的时间叫做一日，由于地球在自转的同时又在公转，观测周期所采用的参照点不同，一日的长短也略有差异。 区别 恒星日 太阳日 含义 地球转过度数 所需时间 应用价值 连续两次看到同一恒星的时间间隔 连续两次看到太阳的时间间隔 360° 360°59′ 23时56分4秒 24时 真正周期、科研 日常生活 15 课堂小练——地球自转周期 某天文爱好者于1月20日晚20:00，观测到了1600光年外的M78星云， 第二天观测地不变，再次观测到M78星云位于天空同一位置的时间是？ 19 : 56 : 04 3、地球自转速度 一、地球的自转 二、地球的公转 三、黄赤交角 地球自转速度可以用角速度和线速度来描述 α1 α2 l1 l2 0° 60° A1 A2 B1 B2 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：单位时间内转过的角度（α） 约为15°/h；地球表面除南北两极点外，任何地点的自转角速度都相等 线速度：单位时间内经过的路程（l） 由赤道向两极递减，赤道线速度最大， 极点线速度＝0 17 3、地球自转速度 一、地球的自转 二、地球的公转 三、黄赤交角 线速度：单位时间内经过的路程（l） 任一纬线的自转线速度＝ 纬线圈周长 自转周期 R r N 0° 60° β 纬线圈周长＝2πr＝2πR·cosβ R β 纬度 0° 30° 60° 线速度 Km/h 1670 1447 837 18 3、地球自转速度 一、地球的自转 二、地球的公转 三、黄赤交角 地球自转线速度与卫星发射问题。 1、地球同步轨道与赤道平面共面，在这样的轨道上运行的卫星始终相对于地表是静止的。我国发射地球同步轨道卫星时，运载火箭起飞后的飞行方向通常是（ ） A.西南 B.东南 C.东北 D.西北 B 2、相较于甘肃酒泉卫星发射中心，海南文昌航天发射场未来主要承担大吨位空间站发射任务是因为（ ） A.对流层厚度小 B.高层大气较稀薄 C.自转线速度较大 D.自转角速度较大 D 2、卫星发射中心如何选址可以节省燃料（ ） ①低纬地区 ②高海拔地区 ③东部临海 ④多晴天地区 ①② A A1 对比A和A1两个卫星发射中心，在哪里发射卫星更省燃料？为什么？ 19 课堂小练——地球的自转 右图是地球表面某区域的自转线速度等值线分布图。 1.图示区域位于 A.北半球中纬度 B.北半球低纬度 C.南半球中纬度 D.南半球低纬度 2.图中a、b两点纬度相同，但地球自转的线速度明显不同，原因是 A.a点地势高，自转线速度大 B.b点地势低，自转线速度大 C.a点地势低，自转线速度大 D.b点地势高，自转线速度大 A A 二、地球的公转 一、地球的自转 二、地球的公转 三、黄赤交角 1、地球公转方向 地球绕太阳的运动，叫作地球的公转；同地球自转方向一致，地球公转的方向也是自西向东。其公转轨道叫黄道，公转轨道面叫黄道面。近似正圆的椭圆形轨道，太阳位于椭圆的一个焦点上 一、地球的自转 二、地球的公转 三、黄赤交角 1、地球公转方向 太阳 公转方向 公转方向 N 从北极上空俯视 N 太阳 公转方向 公转方向 从南极上空俯视 S S 逆时针 顺时针 北逆南顺 一、地球的自转 二、地球的公转 三、黄赤交角 2、地球公转周期 区别 恒星年 回归年 含义 地球转过度数 所需时间 应用价值 以遥远恒星为参照，地球公转360°的周期 太阳两次直射春分点的间隔 360° ＜360° 365日6时9分10秒 365日5时48分46秒 真正周期 日常生活 地轴 23.5° 地球是一个旋转的椭球体，在太阳和月球的引力矩作用下，自转轴像陀螺一样缓慢摆动（进动），周期约25,800年。 地轴摆动 → 天赤道面倾斜变化 → 春分点每年沿黄道西移50.3角秒 24 一、地球的自转 二、地球的公转 三、黄赤交角 3、地球公转速度 速度最快 近日点（1月初） 冬至 12月22日 夏至 6月22日 速度最慢 远日点（7月初） 角速度和线速度都是近日点最快，远日点最慢。 春分 3月21日 秋分 9月23日 一、地球的自转 二、地球的公转 三、黄赤交角 3、地球公转速度 S2 S1 地球 地球 1月初-近日点 7月初-远日点 开普勒第二定律 也称等面积定律: 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 一、地球的自转 二、地球的公转 三、黄赤交角 3、地球公转速度 春分点和秋分点把地球公转轨道等分为两部分；通常年份，北半球夏半年(自春分日至秋分日)的日数是186天，冬半年(自秋分日至次年春分日)的日数是179天；造成这种日数差异的原因是什么? 3月21日前后 9月23日前后 6月22日前后 12月21日前后 一、地球的自转 二、地球的公转 三、黄赤交角 春分 3月21日 秋分 9月23日 夏半年 冬半年 自春分日至秋分日，地球运行在远日点所在的一半轨道上，公转速度较慢，所用时间较长(186天)； 冬至 12月22日 夏至 6月22日 自秋分日至春分日，地球运行在近日点所在的一半轨道上，公转速度较快，所用时间较短(179天) 课堂小练——地球的公转 下图中甲、乙表示地球公转轨道上一分点和一至点，阴影部分为黑夜。据此完成下面小题。 1．当地球公转到甲位置时（ ） A．此时为春分日，太阳直射赤道并向北移动 B．此时为秋分日，太阳直射赤道并向南移动 C．此时为春分日，太阳直射北回归线并向北移动 D．此时为秋分日，太阳直射南回归线并向南移动 2．地球由甲位置公转到乙位置过程中，地球公转速度（ ） A．始终变快 B．始终变慢 C．先变快，后变慢 D．先变慢，后变快 B A 1、黄赤交角的定义 地球自转的赤道平面和公转的黄道平面之间的夹角。 一、地球的自转 二、地球的公转 三、黄赤交角 北极星 Polaris 黄道平面 赤道平面 北极 南极 地轴 66°34′ 23°26′ 过地心并与地轴垂直的平面 地球公转轨道面 黄赤交角 地球自转的同时也在围绕太阳公转；过地心并与地轴垂直的平面称为赤道平面，地球公转轨道平面称为黄道平面 赤道平面与黄道平面之间存在一个交角，叫作黄赤交角，目前的黄赤交角是23° 26' 30 黄赤交角的特点：“一轴两面三角度” 一、地球的自转 二、地球的公转 三、黄赤交角 黄赤交角=回归线的度数 黄赤交角与极圈度数互余 地轴 一轴 指赤道平面与黄道平面 两面 三角度 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° 黄道平面与赤道平面的交角为23°26′ 31 课堂小练——黄赤交角的定义 读地球赤道平面与公转轨道面示意图。 1.图中代表黄赤交角的是(　　) A.① B.② C.③ D.④ 2.目前黄赤交角的度数是(　　) A.23°34' B.23°26’ C.36°26’ D.66°34' A B 2、黄赤交角导致太阳直射点的回归运动 一、地球的自转 二、地球的公转 三、黄赤交角 【光束实验】 模拟真实日地距离，体会到达地球的太阳光是平行光线 【太阳直射点】 指地心与日心连线和地平面成90度的交点。 地球 太阳光 地心 太阳直射点 2、黄赤交角导致太阳直射点的回归运动 一、地球的自转 二、地球的公转 三、黄赤交角 冬至 12月22日 夏至 6月22日 秋分 9月23日 春分 3月21日 2、黄赤交角导致太阳直射点的回归运动 一、地球的自转 二、地球的公转 三、黄赤交角 冬至 12月22日 夏至 6月22日 秋分 9月23日 春分 3月21日 春分日(3月21日前后)，太阳直射赤道， 春分日后，太阳直射点逐渐北移。 春分 2、黄赤交角导致太阳直射点的回归运动 一、地球的自转 二、地球的公转 三、黄赤交角 冬至 12月22日 夏至 6月22日 秋分 9月23日 春分 3月21日 北半球夏至日(6月22日前后)，太阳直射23° 26N，夏至日后，直射点逐渐南移 夏至 2、黄赤交角导致太阳直射点的回归运动 一、地球的自转 二、地球的公转 三、黄赤交角 冬至 12月22日 夏至 6月22日 秋分 9月23日 春分 3月21日 秋分日(9月23日前后)，太阳直射赤道， 秋分日后，直射点逐渐南移 秋分 2、黄赤交角导致太阳直射点的回归运动 一、地球的自转 二、地球的公转 三、黄赤交角 冬至 北半球冬至日(12月22日前后)，太阳直射23° 26’S，冬至日后，直射点逐渐北移 冬至 12月22日 夏至 6月22日 秋分 9月23日 春分 3月21日 2、黄赤交角导致太阳直射点的回归运动 按如下步骤画示意图，表示太阳直射点的移动轨迹 ①在图上绘制三条平行且等距的直线，分别表示赤道、北回归线和南回归线。 ②在三条直线的适当位置标注四个点，分别代表北半球二分二至日太阳的直射点。 ③结合课文关于太阳直射点回归运动的描述，画一条曲线表示太阳直射点的移动轨迹 一、地球的自转 二、地球的公转 三、黄赤交角 太阳直射点在南、北纬23° 26'之间的往返运动，称为太阳直射点的回归运动 北纬23°26‘称为北回归线，南纬23°26’称为南回归线；太阳直射点回归运动的周期就是一个回归年 39 2、黄赤交角导致太阳直射点的回归运动 一、地球的自转 二、地球的公转 三、黄赤交角 秋分 9月23日 夏至 6月22日 冬至 12月22日 北回归线 23°26′N 赤道 0° 南回归线 23°26′S 春分 3月21日 夏至 6月22日 秋分 9月23日 冬至 12月22日 春分 3月21日 春分 3月21日 太阳直射点在南、北纬23° 26'之间的往返运动，称为太阳直射点的回归运动 北纬23°26‘称为北回归线，南纬23°26’称为南回归线；太阳直射点回归运动的周期就是一个回归年 40 一、地球的自转 二、地球的公转 三、黄赤交角 北回归线 南回归线 赤道 春分 夏至 秋分 冬至 次年春分 2、【小结】太阳直射点的回归运动 南北回归线之间 （1）范围 一个回归年（365日5时48分46秒） （2）周期 （以北半球为例） （3）规律 以太阳为参考系 一、地球的自转 二、地球的公转 三、黄赤交角 春分日 夏至日 秋分日 冬至日 直射位置 移动方向 赤道 北回归线 赤道 南回归线 向北 向南 向南 向北 南、北回归线之间：一年______太阳直射 南、北回归线之上：一年______太阳直射 南、北回归线之外：______太阳直射 2、【小结】太阳直射点的回归运动 两次 一次 没有 3、黄赤交角的大小变化及其影响 一、地球的自转 二、地球的公转 三、黄赤交角 3、黄赤交角的大小变化及其影响 【思考1】如果地球的赤道面与黄道面重合，太阳直射点在哪里？ 是否会有太阳直射点的回归运动？对我们的生活有什么影响？ 【思考2】如果黄赤交角变为40度，五带如何变化？对全球会有什么影响？ 一、地球的自转 二、地球的公转 三、黄赤交角 【回答1】直射点永远在赤道，无回归运动。我们将失去四季变化，没有五带划分。 【回答2】热带、寒带范围扩大，温带范围缩小。热带变为南北纬40度之间，寒带变为南北纬50度-90度之间，温带变为南北纬40度-50度之间。 可能会导致季节变化极端化、农业崩溃、大规模物种灭绝、极昼极夜范围扩大、人类宜居地带转移等。 课堂小练——黄赤交角导致太阳直射点的回归运动 1．下列四地中，地球自转线速度最大的是（ ） A．昆仑站 B．中山站 C．长城站 D．泰山站 2．泰山站建成开站时，太阳直射点最接近右图中的（ ） A．①处 B．②处 C．③处 D．④处 我国第四个南极科考站——泰山站于2014年2月8日正式建成开站。左图为我国四个南极科考站分布示意图，右图为太阳直射点回归运动示意图。读图完成下面小题。 C D 课堂小练——黄赤交角导致太阳直射点的回归运动 月球在巡天过程中会有背景行星（或恒星）被它遮挡住，这一现象叫作“月掩星”。2024年发生了多次“月掩土星”，我国境内可见两次，分别在7月25日和10月15日上演。下图为地球公转位置示意图。据此完成下面小题。 1．今年我国境内前后两次上演“月掩土星”时，地球在公转轨道上的位置分别位于图中的（ ） A．乙段和甲段 B．甲段和乙段 C．乙段和丙段 D．丙段和丁段 2．今年我国境内前后两次“月掩土星”发生期间，地球公转速度（ ） A．先变慢再变快 B．先变快再变慢 C．越来越慢 D．越来越快 B D 本节小结 Lavf58.29.100 $$