内容正文:
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,拍摄团队将相机对准北极星附近的星空并固定好,通过长时间的曝光,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?他们的运动方向是怎样的?
北极星相对地平线的高度与拍摄地点的纬度有什么关系?
—— 第一章 第一节 ——
地球的自转和公转
【课标要求】 结合实例,说明地球运动的地理意义。
【学习目标】
1.通过阅读教材及地球仪演示,会判断地球自转和公转的方向、周期、速度,并比较公转、自转的异同。
2.通过绘制黄赤交角示意图,比较各角度之间的关系,绘制太阳直射点移动的轨迹图。
重难点点拨1:地球自转
O
A
L
4
1
2
3
1、A点的北极星在a还是b位置?
a
b
b位置(恒星看作是平行的)
①北极星只在北半球晴天夜晚看到
②北极星的高度(仰角)=观察者所在纬度(
1.北极星高度
北极星
地平线
北极星高度角
北极星高度角
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?
地球围绕地轴不停自转。地轴的北端始终指向北极星附近。在北半球观察,恒星似乎围绕北极星附近作圆周运动。 逆时针方向
北极星相对地平线的高度与拍摄地点的纬度有什么关系?
北极星的仰角等于当地的地理纬度。北半球纬度越高,北极星相对地平线的高度越高。
在下面三幅图中的弧线或短线标注→,表示地球的自转方向。
地球自转方向本质都是自西向东,不管什么视角,箭头都是指向东方
2.地球自转方向
7
恒星
道
地
球
公
转
轨
恒星日
太阳日
太阳
β
α
N
A
3.地球自转的周期
名称 参照物 旋转角度 时间 应用价值
恒星日 恒星 360° 23小时
56分4秒 地球自转真周期;
太阳日 太阳 360°59′ 24小时 昼夜交替的周期
8
4.地球的自转速度
-04
角速度
①地球自转角速度,约为15°/h;
②地球表面除南北两极点外,任何地点的自转角速度都相等
由赤道至两极递减,赤道最大
南北纬60°地区线速度约为赤道的一半;
同一纬度,海拔越高,线速度越大。
线速度
■
图1.3 地球自转角速度和线速度
N
S
O1
O2
O
A
A′
C
B
C′
B′
赤道上空的同步卫星运行的角速度与地面对应点的角速度相同,均为每小时15°,卫星运行的线速度大于地面上的对应点的线速度。
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?
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。
中国文昌航天发射场位于中国海南省文昌市龙楼镇,隶属于西昌卫星发射中心,是中国首个开放性滨海航天发射基地,也是世界上为数不多的低纬度发射场之一。
发射基地选址的条件
知识
拓展
影响因素 区位条件
气象条件
纬度因素
地形因素
海陆位置
交通条件
安全因素
晴天多、阴雨天少,风速小,湿度低,有利于发射和跟踪
纬度低,自转线速度大,可以节省燃料和成本
地形平坦开阔,有利于跟踪观测
大陆内部气象条件好,隐蔽性强,人烟稀少,安全性强;
海上人类活动少,安全性强
内外交通便利,有利于大宗物资运输
出于国防安全考虑,有的建在山区、沙漠地区,有的建在地广人稀处
课堂练习
图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
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
近似正圆的椭圆轨道,又叫黄道
1轨道
太阳位于椭圆的一个焦点上
位置
远日点
(7月初)
近日点(1月初)
重难点点拨2:地球公转
春分 3月21日
秋分 9月23日
夏半年
冬半年
冬至
12月22日
夏至
6月22日
地球公转速度变化
远日点
近日点
造成北半球夏半年和冬半年日数差异的原因:
地球公转速度的差异。北半球夏半年时,地球距离太阳较远,公转速度慢,用时较长;而冬半年时,地球距离太阳较近,地球公转速度快, 用时较短。
速度最慢
速度最快
“五一”劳动节至“十一”国庆节期间,地球公转速度怎样变化?这个学期,地球公转速度怎么变化?
由于黄赤交角的存在,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
太阳直射点回归运动的周期就是一个回归年
周期
活动:绘制太阳直射点回归运动示意图
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
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2. 太阳直射点的位置
运动形式 自 转 公 转
旋转中心
方 向
周 期
角速度
线速度
地球自转和公转的异同
地 轴
太 阳
恒星日:23时56分4秒
太阳日:24小时
恒星年:365日6时9分10秒
由赤道至两极递减
赤道最大1670km/h,极点=0
60°纬线约为赤道的一半
自西向东,北逆南顺
近日点速度最快
远日点速度最慢
除极点外(极点=0),
任何地点都相等,约15°/h
与自转方向一致
近日点速度最快
远日点速度最慢
回归年:365日5时48分46秒
黄赤交角与太阳直射点的移动
The angle between yellow and red and the movement of direct sunlight
赤道平面
地球自转
黄道平面
地球公转
黄赤交角
23026′
重难点点拨3:黄赤交角
1.度数关系:
黄赤交角度数=回归线度数=23°26′
黄赤交角与极圈度数互余
赤道平面与黄道平面
重难点点拨3:黄赤交角
2.度数变化——以黄赤交角变大为例
①直射点回归移动范围变大,移动速度变快;
②热带、寒带范围变大;温带范围变小
③正午太阳高度和昼夜长短变化幅度变大;
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Lavf58.29.100
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