1.2 地球的公转（教学课件）地理湘教版选择性必修1

该高中地理课件围绕地球公转展开，系统讲解公转基本规律、黄赤交角及太阳直射点回归运动，通过观察轨道形状、速度变化等问题导入，衔接正午太阳高度、昼夜长短变化及四季五带形成，构建从基础规律到地理意义的学习支架。 其亮点在于注重地理实践力与综合思维培养，通过绘制光照图、太阳直射点轨迹等活动强化动手能力，结合小区楼间距计算、太阳能安装角度等生活案例深化理论应用，归纳总结表格与课堂练习助力知识巩固，既提升学生解决实际问题的能力，也为教师提供结构化教学资源。

1.2地球的公转 第一章 第二节 目录： 1.地球公转的基本规律和黄赤交角 2.地球公转的地理意义——正午太阳高度的变化 3.地球公转的地理意义——昼夜长短的变化 4.地球公转的地理意义——四季五带的形成 一、地球公转的基本规律和黄赤交角 导入 观察地球公转，思考（点击图片） 近似正圆的椭圆 不是匀速 1.地球公转的轨道是什么形状？ 2.地球公转是匀速的吗？ 公转轨道和速度 远日点 7月初 近日点 1月初 公转速度最慢点 公转速度最快点 7月初 日地距离：1.52×108 km 角速度：57‘/d 线速度：29.3km/s 1月初 日地距离：1.47×108 km 角速度：61‘/d 线速度：30.3km/s 地球公转的平均线速度约为30千米/秒 地球公转的平均角速度约为每日59′ 公转轨道和速度 A B 思考： 地球公转过程中由A点到B点的过程中公转速度的变化趋势是什么？ 先变慢，在7月初远日点时速度最慢，然后变快。 探究：距离和太阳辐射 正午太阳高度(即日照强度)、昼夜长短（即日照时间）是造成热量差异的决定性因素。 在一年中，地球与太阳距离的最远点是1.521亿千米，最近点是1.471亿千米，因距离变化，地球获得太阳热能的极大值和极小值之比为100∶93，仅相差7%；而因阳光直射点往返于南北回归线之间，南北半球各自获得的太阳能占全球获得热能的百分比变化却在70%与30%之间。 思考：为什么一月初距太阳近，北半球反而温度低？七月初距太阳远，北半球反而温度高呢？ 公转周期 回归年：太阳两次通过春分点的时间间隔，365天5小时48分46秒，太阳为参照（实际生活应用） 恒星年：太阳中心连续两次通过地球与某一恒星连线的时间间隔，365天6小时9分10秒，恒星为参照（真正周期） 一年 西方公历：古埃及人创立，后经改造，协调平均历年与回归年的长度。耶稣诞生为元年。平年365天，闰年366天，4年一闰，满百年少闰一次，但到第400年再闰一次……使平均历年与回归年相适应。 中国农历：取月相的变化周期为月的长度，加入干支历“二十四节气”成分，参考太阳回归年为年的长度，通过设置闰月以使平均历年与回归年相适应。 知识拓展 由于公转速度的变化，使冬夏半年并不等长。以北半球为例，夏半年 (186天)长于冬半年（179天）。 冬夏半年时间是否等长？ A B C D TDAB TDCB ＞ T太阳直射北半球 T太阳直射南半球 ＞ T北半球极昼 T北半球极夜 ＞ T北半球夏半年 T北半球冬半年 ＞ 探究：冬夏半年时间 思考：北半球的冬夏半年时间是否等长？ 归纳总结 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，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。 自西向东 近日点速度最快 远日点速度最慢 黄赤交角 23.5° 66.5° 北极星 赤道面 黄道面 地轴 地球公转轨道面叫做黄道面，过地心并与地轴垂直的平面称为赤道面。 地轴与黄道平面的夹角为_______ 地轴与赤道平面的夹角为_______ 黄道平面与赤道平面的交角为_______ 完成数据填空： 23.5° 66.5° 90° 太阳直射点 太阳光照 太阳直射点：是地球表面接受太阳垂直照射的点 太阳直射点的位置：是地心与日心连线和地球球面的交点。 思考：地球某时刻光照图如下，标出图中的太阳直射点，说明太阳直射点的特征？ N S 0° 黑夜 白天 太阳直射点回归运动 夏至日 6月22日前后 冬至日 12月22日前后 秋分日9月23日前后 春分日3月21日前后 太阳直射点回归运动一个周期是365日5时48分46秒，称作一回归年。 标记不同公转位置对应的节气与日期： 二分二至日地球的位置示意图（北半球） 近日点 远日点 注意：冬至日和近日点并不是重合的，同样夏至日和远日点也并不是重合的 太阳直射点回归运动 N N N N 夏至 春分 冬至 秋分 思考：二分二至日地球的昼夜半球如何分布？尝试画出对应节气的地球光照分布图。 活动：绘制二分二至地球光照示意图 活动：绘制太阳直射点回归运动示意图 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 。 春分(3.21) ● ● ● ● ● 23 .5° N 23. 5°S 二、地球公转的地理意义——正午太阳高度的变化 导入 材料：某小区位于北纬36°，前排楼高33米（约11层），后排一楼业主投诉冬至日全天晒不到太阳。开发商提供数据：楼间距为50米。公式：影长 L = 楼高 × cotH（H为正午太阳高度） 参考值：tan26.5°≈0.499，cot26.5°≈2.00 思考： 计算冬至日正午前排楼的影子长度。后排一楼能被照到吗？ 开发商要满足冬至日正午后排一楼能晒到太阳，楼间距至少应为多少米？ 太阳高度 太阳光线与地平面的交角( 即太阳在当地的仰角)，叫作太阳高度角，简称太阳高度。 在太阳直射点上，太阳高度是90°;在晨昏线上，太阳高度是0°。 一天中太阳高度最大值出现在正午，称为正午太阳高度。 正午太阳高度的计算 方法一： (1)公式：tanH= (2)含义 ①H：观测点的正午太阳高度 ②h：参照物的高度 ③L：参照物正午的影子长度 H h L h L 正午太阳高度的计算 思考：A点的纬度为∠2，C点的纬度为∠1，B点的纬度为∠3，直射点为C点，思考A、B两点的正午太阳高度分别为多少？ O A B HB HA 1 2 3 C 太阳光照 N S 0° HA=90°-（∠2-∠1） HB=90°-（∠1+∠3） 正午太阳高度的计算 方法二： (1)公式：H＝90°－两点纬度差 (2)含义：①H：观测点的正午太阳高度。②两点：太阳直射点、观测点。 (3)注意：直射点与观测点在同一个半球纬度相减，不同的半球纬度相加 正午太阳高度变化规律 春秋分日 夏至日 冬至日 正午太阳高度最大值为90°，从太阳直射点向南北两侧递减； 离太阳直射点越近，正午太阳高度越大； 思考：观察三幅图片，思考正午太阳高度分布规律是什么？ 0° 23.5° 30° 60° 90° 0° 23.5° 30° 60° 90° 正午太阳高度 正午太阳高度 90°S 60°S 30°S 0° 30°N 60°N 90°N 南极圈 南回归线 北极圈 北回归线 3.21 9.23 春秋分 春秋分：从赤道向两极递减，南北极点为0； 正午太阳高度变化规律 思考：依据课本15页活动题，绘制夏至日、冬至日正午太阳高度的纬度分布。 3.21 9.23 6.21 0° 23.5° 30° 60° 90° 0° 23.5° 30° 60° 90° 正午太阳高度 正午太阳高度 90°S 60°S 30°S 0° 30°N 60°N 90°N 南极圈 南回归线 北极圈 北回归线 夏至日 夏至日：从北回归线向南北两侧递减，北极点太阳高度是23.5°； 正午太阳高度变化规律 思考：依据课本15页活动题，绘制夏至日、冬至日正午太阳高度的纬度分布。 0° 23.5° 30° 60° 90° 0° 23.5° 30° 60° 90° 正午太阳高度 正午太阳高度 90°S 60°S 30°S 0° 30°N 60°N 90°N 南极圈 南回归线 北极圈 北回归线 3.21 9.23 6.21 12.22 冬至日 冬至日：从南回归线向南北两侧递减，南极点太阳高度是23.5°； 正午太阳高度变化规律 思考：依据课本15页活动题，绘制夏至日、冬至日正午太阳高度的纬度分布。 正午太阳方位 正午太阳的方向。在南北回归线之间，一年内正午太阳有时在南方，有时在北方。在北回归线以北的地区，全年正午太阳都在南方;在南回归线以南的地区反之。 作图法判断正午太阳的方向，右图为夏至时地球光照的示意图，作图法得出A点的正午太阳方向为正南。 北极星 太阳光照 N S A 日出日落太阳方位 当太阳直射北半球时，除极昼极夜的地区外，全球各地日出东北，日落西北。 当太阳直射南半球时，除极昼极夜的地区外，全球各地日出东南，日落西南。 当太阳直射赤道时，全球各地日出正东，日落正西。 作图法判断日出日落太阳的方向，右图为夏至时地球光照的示意图，作图法得出A点的日出方向为东北。 北极星 太阳光照 N S W E A 太阳高度的应用 材料：某小区位于北纬36°，前排楼高33米（约11层），后排一楼业主投诉冬至日全天晒不到太阳。开发商提供数据：楼间距为50米。公式：影长 L = 楼高 × cotH（H为正午太阳高度） 参考值：tan26.5°≈0.499，cot26.5°≈2.00 思考： 计算冬至日正午前排楼的影子长度。后排一楼能被照到吗？ 冬至H=90°-(36°+23.5°)=30.5°，影长=33×cot30.5°≈33×1.70≈56米。楼间距50米＜56米，照不到。 太阳高度的应用 材料：某小区位于北纬36°，前排楼高33米（约11层），后排一楼业主投诉冬至日全天晒不到太阳。开发商提供数据：楼间距为50米。公式：影长 L = 楼高 × cotH（H为正午太阳高度） 参考值：tan26.5°≈0.499，cot26.5°≈2.00 思考： 开发商要满足冬至日正午后排一楼能晒到太阳，楼间距至少应为多少米？ 至少56米。 太阳高度的应用 材料：北纬40°某家庭安装太阳能热水器，集热板与地面的夹角为α。厂家说“调节α使集热板与太阳光线垂直，效率最高”。12月22日这天，技师把α调到了63.5°。 验证：技师调的角度对吗？ 冬至H=90°-(40°+23.5°)=26.5°，α=90°-26.5°=63.5°。正确。 太阳高度的应用 材料：北纬40°某家庭安装太阳能热水器，集热板与地面的夹角为α。厂家说“调节α使集热板与太阳光线垂直，效率最高”。12月22日这天，技师把α调到了63.5°。 思考：6月22日夏至日，α应调为多少？ 预期：夏至H=90°-(40°-23.5°)=73.5°，α=90°-73.5°=16.5°。 三、地球公转的地理意义——昼夜长短的变化 导入 夏至日的数据 城市 纬度 昼长 广州 23°N 约13小时30分 北京 40°N 约15小时 思考：广州比北京更靠近赤道，更靠近直射点（北回归线），按理说“离直射点越近昼越长”，但数据却显示北京昼更长。广州纬度更低，为什么白昼反而更短？ 昼弧与夜弧 夜弧 晨昏线 晨昏线把所经过的纬线分割成昼弧和夜弧。 昼弧：纬线位于白昼的部分 夜弧：纬线位于黑夜的部分 昼弧 昼弧 昼夜长短的判读 A B C 昼夜长短的三种情况： 1.昼长夜短：如图23.5°N上的昼夜情况 2.昼夜等长：如图赤道上的昼夜情况 3.昼短夜长：如图23.5°S上的昼夜情况 思考：经度为30°E和60°E两个地区，位于同一纬度，两地昼夜长短的关系是？ 同纬度昼夜长短变化情况相同 春秋分日 夏至日 冬至日 春秋分：全球昼夜平分； 太阳直射半球，昼长夜短，纬度越高昼越长夜越短;极地地区出现极昼现象； 太阳非直射半球，昼短夜长，纬度越高昼越短夜越长;极地地区出现极极现象； 昼夜长短分布规律 3.21-6.22，太阳直射北半球，并向北移动，北半球昼长夜短，昼变长夜变短，北极地区出现极昼现象； 夏至日，北半球各纬度的昼长达到一年中的最大值，极昼范围也达到最大值（北极圈出现极昼）； 北回归线 南回归线 赤道 6.22 3.21 9.23 12.22 6.22-9.23，太阳直射北半球，并向南移动，北半球昼长夜短，昼变短夜变长，北极地区极昼范围变小； 昼夜长短变化规律 9.23-12.22，太阳直射南半球，并向南移动，北半球昼短夜长，昼变短夜变长; 北极地区出现极夜现象； 北回归线 南回归线 赤道 6.22 3.21 9.23 12.22 冬至日，北半球各纬度的昼长达到一年中的最小值，极夜范围也达到最小值（北极圈出现极夜）； 12.22-3.21，太阳直射南半球，并向北移动，北半球昼短夜长，昼变长夜变短，北极圈极夜范围变小； 昼夜长短变化规律 昼夜长短时间变化 以北半球为例 23°26′N 23°26′S 赤 道 昼↑夜↓ 昼>夜 昼>夜 昼↓夜↑ 昼<夜 昼↓夜↑ 昼<夜 昼↑夜↓ 昼=夜 秋分日 昼=夜 春分日 昼=夜 次年春分日 夏至日 昼最长夜最短 冬至日 昼最短夜最长 昼夜长短时间变化 昼↑夜↓ 昼>夜 昼↑夜↓ 昼<夜 昼<夜 昼>夜 昼↓夜↑ 昼↓夜↑ 昼最短夜最长 昼最长夜最短 昼=夜 昼=夜 以北半球为例 昼夜长短变化规律 1.同纬度昼夜长短变化情况相同； 2.太阳直射哪个半球，哪个半球昼长夜短； 3.太阳直射点移动哪个方向，哪个半球的昼长就变长； 4.纬度越高，昼夜长短变化幅度越大； 5.南北半球纬度度数相同的地区，昼夜长短“对称”相等；eg：20°N的夜长=20°S的昼长 同纬相同，南北对称，纬度越高，变化越大 昼夜长短变化原因 太阳直射点移动 晨昏线移动 昼夜弧变化 昼夜长短变化 赤道全年昼夜平分，昼夜长短变化幅度为0； 纬度越高，昼夜长短的变化幅度越大。 冬至日 冬至日 春秋分日 昼夜长短变化规律 思考：结合课本18页活动题，分别绘出冬至日、二分日昼夜长短的纬度分布。 昼夜长短计算 （1）根据昼弧或夜弧的长度计算： 1.昼夜长短的计算 昼长=昼弧/15° 夜长=夜弧/15° （2）根据日出或者日落时间计算：（当地的地方时进行计算） 昼长 =日落时间-日出时间 =(正午12时-日出时间)×2 =(日落时间-正午12时)×2 夜长 =(子夜24时-日落时间)×2 2.日出日落的时间计算 日出时间=12-昼长÷2 日落时间=12+昼长÷2 昼夜长短计算 根据纬度的分布特点进行计算或比较 同纬度各地的昼长相等，夜长相等； 赤道上终年昼夜等长； 极昼(极夜)的起始纬度=90°一太阳直射点的纬度； 纬度越高，极昼(极夜)出现的天数越多 N S 40°N 12：00 12：00 昼夜长短计算 南北半球相反、纬度数相同的地区昼夜长短对称分布，即北半球某地区的昼长(夜长)与南半球同纬度地区的夜长(昼长)相等 N S 40°N 40°S 15：00 9：00 15：00 9：00 课堂练习 1.假设20°N 日出时间是早上6：30 ； 求日落时间和夜长。 2.假设20°N 日出时间是早上6：30 ； 求20°S的日落时间和夜长。 日落：17：30 夜长：13h 日落：18：30 夜长：11h 3.图中外圆表示纬线圈，N为北极点，若AB弧表示夜弧，则D点的日出时刻是 （ ） A.21时30分 B.2时30分 C.8时00分 D.3时30分 N 75° D C B A B 课堂练习 下表中是12月22日的甲、乙、丙、丁四地白昼时间，根据表中的数据回答下列问题。   甲地 乙地 丙地 丁地 白昼时间 5小时30分 9小时09分 11小时25分 13小时56分 4. 四地中属于南半球的是 ( ) A. 甲地 B. 乙地 C. 丙地 D. 丁地 5. 四地按纬度从高到低顺序排列的是 ( ) A. 甲乙丙丁 B. 甲乙丁丙 C. 丙丁乙甲 D. 丁丙乙甲 6. 造成四地白昼时间差异的主要因素是 ( ) ①地球公转　 ②地球自转　 ③黄赤交角的存在 ④地方时的不同 A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ①③ D B D 四、地球公转的地理意义——四季五带的形成 四季的划分 我国传统划分的四季 经四立（立春、立夏、立秋、立冬）分别为四季之首 西方国家的四季 以二分、二至为四季之首； 气候统计学的四季 北温带的许多国家在气候统计上一般把3-5月定为春季；6-8月定为夏季；9-11月定秋季；12-次年2月定为冬季； 五带的划分 太阳辐射从低纬度向高纬度呈有规律递减，据此可划分五带。 以南北回归线和南北极圈为界，可以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。 五带的划分 有太阳直射，昼夜长短变化小，正午太阳高度终年较大； 无太阳直射，昼夜长短和正午太阳高度变化较大， 有极昼极夜，昼夜长短变化较大，全年正午太阳高度很小； 五带的划分 思考：如果黄赤交角变大，五带如何变化？ 假设黄赤交角由23.5°变为25° 热带范围：25°N~25°S（范围扩大） 寒带起始纬度：90°-25°=65°，北寒带范围：65°N~90°N（范围扩大） 北温带范围：25°N~65°N（范围变小） 归纳小结 地球的公转 公转的特征 公转的地理意义 自转轴 周期 正午太阳高度的变化 四季和五带的划分 方向 速度 昼夜长短的变化 黄赤交角 概念 对回归线和太阳直射点回归运动的影响 $