4.2 地球的转动（第2课时） 讲义- 2026-2027学年科学浙教版七年级上册

本讲义聚焦地球公转核心知识点，系统梳理公转方向（自西向东）、周期（约365天）、轨道（接近正圆的椭圆）及地轴倾斜特征（66.5度，北端指向北极星），进而阐述太阳直射点在南北回归线间移动规律，关联正午太阳高度、杆影变化、昼夜长短及二十四节气，构建完整知识脉络。 该资料以目标导航明确学习路径，避坑指南辨析易错点（如自转与公转的影响区分），实战演练结合生活情境（如北回归线塔影长变化分析），培养科学思维与探究实践能力。课中辅助教师系统授课，课后通过分层练习帮助学生巩固知识，弥补盲点。

4.2 地球的转动（第2课时） 本节导航·目标清单 教材精研·内容全解 避坑指南·易错辨析 实战演练·随堂检测 巩固拓展·课后提升 本节导航·目标清单 目标导航 1. 理解地球公转的概念，知道公转方向为自西向东，周期约为365天，轨道为接近正圆的椭圆。 2. 理解地球公转时地轴呈倾斜状态，地轴与公转轨道面的夹角为66.5度，北端始终指向北极星附近。 3. 理解太阳直射点在南、北回归线之间往返移动，是四季变化的主要原因。 4. 掌握太阳高度角和正午太阳高度的概念，理解正午太阳高度的纬度分布和时间变化规律。 5. 理解杆影长度与太阳高度的关系，能分析杆影在一天和一年中的变化规律。 6. 了解昼夜长短变化的原因和规律，了解二十四节气与地球运动的关系。 方法指导 判断公转方向→确定地轴倾斜姿态→分析太阳直射点位置→推断正午太阳高度变化→判断杆影长短→归纳四季和昼夜长短规律。 教材精研·内容全解 考点01 地球公转的基本特征 1. 太阳的直射与斜射 因为太阳光入射角度不同，所以地球表面单位面积接受的太阳辐射量也不同。同一束太阳光斜射到地表的面积比直射（垂直入射）时大，所以斜射时相同地表面积上所接受的太阳辐射量比直射时少。 简单来说：直射处太阳能量集中，太阳辐射强；斜射处太阳能量分散，太阳辐射弱。 太阳光直射与斜射示意图——直射处能量集中，斜射处能量分散 2. 地球公转的概念 地球沿近似圆形的轨道不停地绕着太阳转动，这种运动称为公转。地球公转是地球除了自转之外的另一种基本运动形式。 地球公转示意图——地球绕太阳公转 3. 地球公转的轨道形状 地球轨道的形状是一个接近正圆的椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上。虽然轨道是椭圆形的，但由于离心率很小，非常接近正圆，因此通常说地球沿近似圆形的轨道绕太阳公转。 地球公转轨道——接近正圆的椭圆，太阳位于一个焦点上 4. 地球公转的方向和周期 地球公转的方向与自转方向一致，即自西向东。地球公转一周所需要的时间约为365天，即通常所说的一年。 地球公转方向和周期——自西向东，周期约365天 5. 地球公转时的姿态 地球公转时地轴呈倾斜状态，且地轴的北端始终指向北极星附近。地轴与地球公转轨道面之间的夹角为，地球以倾斜姿态绕太阳公转。这一倾斜姿态是地球公转产生四季变化等现象的关键原因。 地球公转时的姿态——地轴倾斜66.5度，北端指向北极星附近 考点02 四季变化与太阳直射点移动 1. 四季变化的原因 地球运行到公转轨道的不同位置，太阳光会直射地球不同的纬度，这是地球上四季变化的主要原因。地球以倾斜姿态绕太阳公转，使得地球上大部分地区在一年中会有太阳照射角度的变化和照射时间长短的差异。 以北半球来看： （1）夏至日：太阳光直射北回归线（），北半球是夏季，太阳辐射多，照射时间长。 （2）冬至日：太阳光直射南回归线（），此时斜射北半球，北半球是冬季，太阳辐射少，照射时间短。 （3）春分日、秋分日：太阳光直射赤道，北半球是春季和秋季。 四季变化示意图——太阳直射点在南北回归线之间移动 2. 太阳直射点的移动规律 一年中，太阳直射点在南、北回归线之间往返移动。即太阳直射点最北只能到达北回归线，最南只能到达南回归线。 太阳直射点移动的周期过程： 春分日（太阳直射赤道）→ 夏至日（太阳直射北回归线）→ 秋分日（太阳直射赤道）→ 冬至日（太阳直射南回归线）→ 第二年春分日（太阳直射赤道）。 3. 不同纬度太阳辐射的变化 一般来说，赤道附近地区接受的太阳辐射较多（直射的机会多），而随着纬度增加，太阳斜射得越来越厉害，地表接受的太阳辐射减少。地表接受的太阳辐射能量分布不均匀，使得大气及水产生循环运动与变化。 不同纬度太阳辐射的变化——赤道附近辐射多，高纬度辐射少 考点03 正午太阳高度变化 1. 太阳高度角的概念 太阳高度角指太阳光线与地面的夹角，简称太阳高度。太阳高度角的大小直接影响地表接收到的太阳辐射量：太阳高度角越大，单位面积上接收到的太阳辐射越多；太阳高度角越小，单位面积上接收到的太阳辐射越少。 太阳高度角示意图——太阳光线与地面的夹角 2. 太阳高度的特点 同一地点一天内太阳高度是不断变化的。日出日落时角度都为，当太阳位于正南或正北方向时，太阳高度达到一天中的最大值。 随着太阳直射点的移动，同一地区的太阳高度也不断发生变化。 3. 正午太阳高度 在一日内，当太阳位于正南或正北方向时，太阳光线和地面夹角最大，称为正午太阳高度。正午太阳高度是当地一天中最大的太阳高度角。 正午太阳高度——太阳位于正南或正北方向时夹角最大 4. 正午太阳高度的纬度分布规律 正午太阳高度的纬度分布有以下规律： （1）在北半球夏至日，正午太阳高度由北纬向南北两侧递减。 （2）在北半球冬至日，正午太阳高度由南纬向南北两侧递减。 （3）在春分日、秋分日，正午太阳高度由赤道向南北两侧递减。 简记：太阳直射点所在的纬线上正午太阳高度最大（为），离直射点越远，正午太阳高度越小。 正午太阳高度的纬度分布——从直射点向两侧递减 5. 正午太阳高度的时间变化规律 地球上中、高纬度地区的正午太阳高度，夏季较大，冬季较小。北半球中、高纬度地区的正午太阳高度，夏至日最大，冬至日最小。 如北纬地区的正午太阳高度，夏至日约为，冬至日约为。南纬地区的正午太阳高度，夏至日约为，冬至日约为。 正午太阳高度的时间变化——夏至日最大，冬至日最小 考点04 杆影的变化 1. 杆影长度与太阳高度的关系 杆影的长度与太阳高度有关：太阳高度越大，影子越短；太阳高度越小，影子越长。 杆影长度与太阳高度的关系——太阳高度越大影子越短 2. 同一地点杆影一天中的变化 一天中的正午，杆影朝着正北或正南方向时，杆影最短，此时太阳位于该地的正南或正北方向，太阳光和地面的夹角最大（即太阳高度最大）。 引起杆影一天中变化的原因是地球自转。地球绕地轴不停地转动，使得太阳光与立杆处角度（太阳高度）发生变化，从而导致一天中杆影长度的变化。 具体变化过程：早上杆影较长→正午杆影最短→傍晚杆影又变长。 3. 同一地点正午杆影长度一年变化 引起杆影季节变化的原因是地球公转。地球绕太阳公转的轨道是椭圆形的，且地球的自转轴与公转轨道面存在夹角，这导致太阳直射点在南北回归线之间移动，从而引起正午太阳高度和昼夜长短的变化，使得不同季节的杆影长度不同。 在北半球中、高纬度，夏季正午的杆影要比冬季正午的杆影短。因为夏季正午太阳高度较大，杆影较短；冬季正午太阳高度较小，杆影较长。 4. 同一时间不同纬度杆影变化 同一天，不同纬度正午杆影的长度不一样。正午太阳高度随着太阳直射点向南、北两侧递减，杆影也随之越来越长。 也就是说：离太阳直射点越近的纬度，正午太阳高度越大，杆影越短；离太阳直射点越远的纬度，正午太阳高度越小，杆影越长。 考点05 太阳运动轨迹的变化 1. 太阳运动轨迹的变化 太阳在不同季节的运动轨迹并不相同。在北回归线上观察： （1）春分、秋分时：太阳由正东方升起，正西方落下。 （2）夏至时：太阳由东偏北方向升起，西偏北方向落下。 （3）冬至时：太阳由东偏南方向升起，西偏南方向落下。 这一变化是由于地球公转导致太阳直射点移动，使得地球上同一地点在不同季节看到的太阳运动轨迹不同。 考点06 昼夜长短变化 1. 昼夜长短变化的原因 地球在自转的同时，还围绕着太阳公转，除赤道外，地球上各地夏季白昼的时间要比冬季长些，即夏季有昼长夜短的现象，冬季有昼短夜长的现象。 昼夜长短变化的原因：地球公转时地轴呈倾斜状态（地轴与公转轨道面夹角为），太阳直射点在南北回归线之间移动，使得不同纬度地区在不同季节被太阳照射的时间长短不同。 2. 昼夜长短变化的规律 （1）自春分日至秋分日：太阳直射北半球，北半球各地昼长于夜，其中夏至日昼长达到一年中的最大值，北极圈（）及其以北地区出现极昼现象。 （2）自秋分日至次年春分日：太阳直射南半球，北半球昼短夜长，其中冬至日昼长达到一年中的最小值，且北极圈及其以北地区出现极夜现象。 （3）南半球的情况与北半球正好相反。 （4）在春分日和秋分日：太阳直射赤道，全球各地昼夜等长。赤道上全年昼夜等长。 考点07 二十四节气与地球运动 1. 二十四节气的由来 2016年，中国申报的「二十四节气——中国人通过观察太阳周年运动而形成的时间知识体系及其实践」被正式列入联合国教科文组织人类非物质文化遗产代表作名录。 我国古代，人们利用圭表、日晷实测日影长度，将每年正午日影最长的一天定为冬至，日影最短的一天定为夏至。在春、秋两季各有一天的昼夜时间长短相等，便定为春分和秋分。 2. 二十四节气的划分 二十四节气是根据地球在黄道（即地球绕太阳公转的轨道）上的位置来划分的。视地球从春分点（黄经，此刻太阳直射赤道）出发，每前进为一个节气；运行一周回到春分点为一回归年，合。因此，一年分为24个节气。 节气的日期在阳历中是相对固定的，如立春总是在阳历的2月3日至5日之间。 避坑指南·易错辨析 【温馨提示】 1. 地球自转和公转的方向都是自西向东，不要记混。自转产生昼夜交替，公转产生四季变化。 2. 地轴与公转轨道面的夹角是66.5度，北回归线纬度为23.5度N，南回归线为23.5度S，两者数值不同，不要混淆。 3. 太阳直射点只在南北回归线之间移动，不会到达回归线以外的地区。夏至日直射北回归线，冬至日直射南回归线，春分日和秋分日直射赤道。 4. 正午太阳高度从太阳直射点所在纬线向南北两侧递减，不是从赤道向两侧递减（只有春分日和秋分日才是从赤道向两侧递减）。 5. 杆影一天中变化的原因是地球自转，杆影季节变化的原因是地球公转，两个原因不要混淆。 6. 北半球夏季正午杆影比冬季短，因为夏季正午太阳高度大。同一天，离直射点越近的纬度杆影越短。 7. 赤道上全年昼夜等长。春分日和秋分日全球昼夜等长。夏至日北半球昼最长，冬至日北半球夜最长。 实战演练·随堂检测 【实战演练】 1. 2024年5月12日是第16个全国防灾减灾日，主题为「防范灾害风险护航高质量发展」。这一天地球位置处于图中的（ ） A. 甲乙之间 B. 乙丙之间 C. 丙丁之间 D. 丁甲之间 2. 如图所示，地球在公转轨道上沿①→②→③→④绕着太阳公转。下列说法正确的是（ ） A. 地球公转的方向为自东向西 B. 地球公转产生了昼夜交替现象 C. 6月21日这天地球位置最接近图中的④ D. 地球从①处运行到②处，太阳直射点在地球表面向北移动 3. 我国广东汕头市有座北回归线塔，刚好坐落在北回归线上。它既是景点，又是科研基地。夏至日，北回归线塔一天之内影长变化的图像为（ ） A. 早晨影子长，中午影子为零，傍晚影子长 B. 早晨影子长，中午影子短但不为零，傍晚影子长 C. 影子从早到晚逐渐变短 D. 影子从早到晚逐渐变长 4. 地球公转的方向是______，周期约为______天，公转轨道是接近正圆的______形。地球公转时地轴与公转轨道面的夹角为______。 答：________________________________ 5. 夏至日太阳直射______（填纬线名称），冬至日太阳直射______（填纬线名称），春分日和秋分日太阳直射______。太阳直射点在______之间往返移动。 答：________________________________ 6. 如图是杭州某小区内两幢南北分列的高层公寓，前面一幢楼（A楼）往往把后面的（B楼）部分楼层的正午阳光遮挡住。下列日子中，若天气晴朗，B楼的楼层被遮挡阳光最多的一天是（ ） A. 春分日 B. 夏至日 C. 秋分日 D. 冬至日 巩固拓展·课后提升 【巩固拓展】 7. 如图是某地正午太阳高度角年变化折线图，根据该地正午太阳高度角年变化规律，判断该地可能位于（ ） A. 20度S B. 26度S C. 20度N D. 26度N 8. 如图是用透明塑料盖（半球形）和圆形纸板等材料做成的装置，可以模拟一天中杆影随太阳高度变化的情况。实验时，用手电筒模拟太阳，圆形纸板当底板模拟地平面，牙签（插在纸板中间O点）模拟地面上的旗杆，ABC连成的弧线模拟太阳在夏至日这一天中的运动轨迹。 （1）实验中，让光线始终对准牙签的顶端照射，在纸板底面上会出现牙签的影子，这是由于光在同一中均匀介质中是______传播的。 （2）图中OP、OQ、OS都是旗杆影子，其中可以表示夏至日该地正午时刻的旗杆影子是______。 （3）如果要模拟该地冬至日这一天中杆影变化的情况，那么应将手电筒沿透明塑料盖运动，把光线与纸板的夹角调______些（选填「大」或「小」）。 （4）为了使底层住户的窗台全年都有阳光照射到，杭州两幢居民楼之间的距离应依据______日的楼影来计算。 答：（1）__________ （2）__________ （3）__________ （4）__________ 9. 假如地球停止公转（但仍自转），哪些现象将不会产生？可能会产生哪些现象？ 答：________________________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ 参考答案 1. A 解析：5月12日地球运行在北半球的春分日（3月21日前后）与夏至日（6月22日前后）位置之间，即图中的甲和乙之间，此时太阳直射点位于北半球。故选A。 2. D 解析：地球公转的方向为自西向东，A错误；地球自转产生了昼夜交替现象，B错误；6月21日这天地球位置最接近图中的②（夏至日位置），C错误；地球从①处运行到②处，太阳直射点在地球表面向北移动，北半球昼渐长夜渐短，D正确。故选D。 3. A 解析：夏至日太阳直射北回归线，汕头北回归线塔正处于直射点上，正午时刻影子长度为零。早晨影子长，中午影子为零，傍晚影子长。故选A。 4. 自西向东；365；椭圆； 解析：地球公转方向为自西向东，周期约365天，轨道为接近正圆的椭圆。地轴与公转轨道面夹角为。 5. 北回归线；南回归线；赤道；南北回归线 解析：夏至日太阳直射北回归线（），冬至日直射南回归线（），春分日和秋分日直射赤道。太阳直射点在南北回归线之间往返移动。 6. D 解析：北半球冬至日太阳高度角最小，正午杆影最长，A楼遮挡B楼阳光最多。因此应依据冬至日的楼影来计算楼距。故选D。 7. A 解析：由图可知，该地一年有两次太阳直射现象（正午太阳高度达到），说明该地位于回归线之间，BD错误。该地最大正午太阳高度出现在12月22日前后，说明该地离南回归线较近，位于南半球，A正确，C错误。故选A。 8. （1）直线；（2）OQ；（3）小；（4）冬至日 解析：（1）光在同种均匀介质中沿直线传播。（2）图中OQ最短，表示夏至日正午太阳高度最大时的杆影。（3）冬至日太阳高度一年中最小，应将光线与纸板夹角调小。（4）冬至日杆影最长，应依据冬至日的楼影来计算楼距。 9. 地球停止公转后，四季变化、太阳直射点移动、正午太阳高度的季节变化、昼夜长短变化等现象将不会产生。但昼夜交替现象仍会存在（因为地球仍在自转），昼夜现象也依然存在。可能产生的现象：地球上各地不再有四季更替，赤道附近永远炎热，两极附近永远寒冷，各地气温常年基本不变。 学科网（北京）股份有限公司 $