内容正文:
Chapter 1
新课标人教版
2 019
GEO PPT®
第一章 地球的运动
包永峰制作
1
第一节 地球的自转与公转
Rotation and revolution of the earth
On a clear, moonless night in November 2011, at the Xinglong observation station of the National Astronomical Observatory of the Chinese Academy of Sciences, the shooting team aimed the camera at the sky near Polaris and fixed it. After 6 hours of exposure, they got a gorgeous picture of the orbit of the star……
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?
3
目录 CONTENTS ∣ 地球的自转与公转
Contents the rotation and revolution of the earth
地球的公转
地球的自转
黄赤交角及其影响
obliquity of the ecliptic.
……
EARTH'S REVOLUTION.
……
EARTH'S ROTATION.
……
4
EARTH MOVEMENT
02
EARTH'S REVOLUTION.
……
地球的公转
5
概况
速度
周期
方向
地球绕太阳的运动,叫作地球公转。
1. 地球的公转:
6
2.公转轨道形状和公转中心:
地球公转的轨迹叫作公转轨道,它是近似正圆的椭圆轨道,太阳位于椭圆的一个焦点上。
概况
速度
周期
方向
方向:
同地球自转方向一致自西向东,北极上空看,呈逆时针。
概况
速度
周期
方向
如果以太阳作为参照物,1年的时间长度为365日5时48分46秒,称为回归年。
如果以其他恒星作为参照物,1年的时间长度为365日6时9分10秒,称为恒星年,这是地球公转的真正周期。
地球公转一周的时间是1年。
回归年
恒星年
约翰尼斯·开普勒
神圣罗马帝国时期,德国天文学家、数学家与占星家,发现了行星运动的三大定律
概况
速度
周期
方向
1月初-近日点
7月初-远日点
夏至
6月22日
冬至
12月22日
1.521
亿千米
1.471
亿千米
12
S2
S1
地球
7月初-远日点
1月初-近日点
地球
S1=S2
时间相同,扫描的弧短,所以速度慢。
时间相同,扫描的弧长,所以速度快。
开普勒行星运动第二定律,也称等面积定律,指的是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。
春分 3月21日
夏至6月21日
秋分 9月23日
冬至12月22日
7月初-远日点
1月初-近日点
1.521
亿千米
1.471
亿千米
角速度᠄
57′/d
线速度᠄
29.3km/s
角速度᠄
61′/d
线速度᠄
30.3km/s
春分 3月21日
夏至6月21日
秋分 9月23日
冬至12月22日
夏半年
186天
冬半年
179天
15
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?
答案 北半球夏半年,地球运动至远日点附近,地球公转速度较慢,所用天数较多,为186天;北半球冬半年,地球运动至近日点附近,地球公转速度较快,所用天数较少,为179天。
EARTH MOVEMENT
03
Obliquity of the ecliptic…….
黄赤交角及其影响
17
(一)、黄赤交角的相关概念
北极星 Polaris
地球公转轨道面
(黄道平面)
赤道平面
北极
南极
地轴
66°34′
23°26′
1.赤道平面:过地心并与地轴垂直的平面称为赤道平面。
2.黄道平面:地球公转轨道平面称为黄道平面。
北极星 Polaris
地球公转轨道面
(黄道平面)
赤道平面
北极
南极
地轴
66°34′
23°26′
黄道平面与赤道平面的交角为23°26′
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°
黄赤交角=回归线的度数。
黄赤交角与极圈度数互余。
3.三角度:
(二)、黄赤交角的影响
1.太阳直射点移动的原因
三个基本不变(核心前提):
⑴地球在公转过程中,地轴的空间指向基本不变,它的北端始终指向北极星附近。
⑵黄赤交角的大小基本不变,保持23º 26′。
⑶地球公转方向不变(自西向东)。
两个变(直接原因):
⑴地球在公转轨道上不同位置时,赤道平面和黄道平面的交线相对位置变。
⑵地轴和太阳光线的相对位置变(太阳光线射向地球的方向相对于固定的地轴不断变化)。
所以地球在公转轨道上不同位置时地表接收的太阳垂直直射点有变化。
太阳直射点移动范围:23°26′N~ 23°26′ S
太阳直射点的回归运动
春分
秋分
夏至
冬至
黄赤交角与太阳直射点移动
21
春分
夏至
秋分
冬至
3 月21日
6月21日
9月23日
12月22日
一回归年
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:
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。
时间长度为365日5时48分46秒
夏至
春分
秋分
冬至
地球的公转(侧俯视)
北回归线
南回归线
赤道
春分
夏至
秋分
冬至
冬至
读图回答:
1.南北回归线之间的地区一年有几次太阳直射?
2.南北回归线上一年有几次太阳直射?
3.北回归线以北,南回归线以南地区一年有几
次太阳直射?
1.南、北回归线之间每年有两次太阳直射。
2.南北回归线每年各有一次太阳直射。
3.北回归线以北、南回归线以南没有太阳直射。
秋分 9月23日
太阳直射点回归运动示意图
夏至
6月21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21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
节气 日期 太阳直射点位置及移动方向
春分日 3月21日前后 直射赤道,直射点向北移动
夏至日 6月21日前后 直射北回归线,开始向南移动
秋分日 9月23日前后 直射赤道,直射点向南移动
冬至日 12月22日前后 直射南回归线,开始向北移动
太阳直射点南北移动规律:
春分(3.21)
夏至(6.21)
秋分(9.23)
冬至(12.22)
0 。
春分(3.21)
●
●
●
●
●
23 。26 ' N
23 。26 ' S
太阳直射点向南移动的时间段:
6月21日 9月23日 12月22日
太阳直射点向北移动的时间段:
12月22日 3月21日 6月21日
⑴确定某一天太阳直射点的位置与移动方向。
太阳直射点位于N半球,往南运动
⑵直射点的平均移动速度
23.5°÷90天=0.26°/天
90天÷23.5°=4天/度
23.5°÷3个月=8°/月
即直射点每天移动0.26°左右,每移动一度需要4天左右。
知识扩展:
根据黄赤交角确定纬度和日期
如6月26日
例:如7月1日,太阳直射点的纬度。
6月22日→7月1日 约8天左右,即移动了2°
所以7月1日太阳直射21.5°N
例:如太阳直射20°N时,是哪几天。
23.5°- 20°= 3.5°
3.5°x4=14天
A:6月22日-14=6月8日
B:6月22日+14=7月6日左右
A
B
0
20°N
29
※太阳直射点的移动与两分两至日、公转速度大小之间的关系:
⑴公转速度增大时间段:
7月初 秋分日 冬至 1月初
⑵公转速度减少时间段:
1月初 春分日 夏至 7月初
春分
清明
谷雨
立夏
小满
芒种
夏至
秋分
冬至
惊蛰
雨水
立春
大寒
小寒
小暑
大暑
立秋
处暑
白露
寒露
霜降
立冬
小雪
大雪
春雨惊春清谷天,夏满芒夏暑相连,
秋处露秋寒霜降,冬雪雪冬小大寒。
东方智慧-指导农事的二十四节气
(三)、黄赤交角的影响
温度带的影响
66°34′ N
23°26′ N
23°26′ S
66°34′ S
N
0°
S
南极圈
北极圈
南回归线
赤道
北回归线
热带
北温带
南温带
北寒带
南寒带
地轴与黄道平面夹角(极圈的度数)
66 °34 ′
黄赤交角
(回归线的度数)
23 °26 ′
+
=
90°
假设黄赤交角变化,会产生的影响
假设黄赤交角变成化30°,各温度带会产生怎样的变化?
N
S
N
S
热带
热带
寒带
温带
温带
寒带
S
S
黄赤交角增大
黄赤交角减小
假设黄赤交角变化,会产生的影响
热带、寒带面积减小;温带面积增大
热带、寒带面积增大;温带面积减少
热寒带正相关,温带负相关。
当黄赤交角=45°时,温带将消失。
《授时历》——我国历史上使用时间最长的历法
-05
… …
… …
公元1276年,郭守敬主持编制新的历法。为完成这项划时代的任务,郭守敬发明、创制许多当时十分先进的测量仪器
其中,在古代浑天仪基础上简化、制造的简仪,是郭守敬发明的最重要的天文观测仪器,其刻度精细,比西方国家类似仪器早了300多年
郭守敬(1231年-1316年
元朝著名的天文学家、数学家
水利工程专家
35
郭守敬天文观测活动
Observation.
Guo Shoujing's astronomical observation activities.
……
利用这些仪器,郭守敬在全国设置27个观测台站,开展大规模的观测活动
他主要进行了日影、北极星高度、春分秋分日出日落时间等的测定;观测台站分布范围广,北至64.5°N,南至15°N,东至128°E,西至102° E
… …
… …
36
郭守敬对年周期的计算
Observation.
Guo Shoujing's calculation of annual cycle.
……
在掌握大量一手测量数据的基础上,郭守敬结合历史记录中部分比较准确的数据,计算出一年的长度是365.2425日
这个值与回归年365.2422日相差甚小
… …
… …
37
郭守敬 1280年《授时历》
Observation.
Guo Shoujing's Shoushi calendar in 1280.
……
郭守敬于1280年完成了新的历法——《授时历》, 这是当时世界上最科学、最精确的历法,也是我国历史上使用时间最长历法
… …
… …
郭守敬计算的回归年的精度与后来世界通用的公历一致,但比公历早300年;《授时历》编制不久即传播到日本、朝鲜,并被采用
38
课时作业
Class Assignment
…….
……
39
右图为我国某中学地理研究性学习小组野外宿营时,同学们把照相机固定,对准北极星附近的星空,长时间曝光,得到的北极星附近星辰运动轨迹的照片。据此完成第1~2题。
1.图像最能反映( )
A.地球自转 B.地球公转
C.流星运动 D.恒星运动
2.某一遥远的恒星A在该日23时位于
图中的“☆”位置,那么,第二天该恒星
处于星空同样位置最接近的时间是 ( )
A.23时 B.22时56分4秒 C.23时4分4秒 D.21时52分
40
读地球赤道平面与公转轨道面示意图,完成第3~4题。
3.图中代表黄赤交角的是( )
A.① B.② C.③ D.④
4.目前黄赤交角的度数是( )
A.23°34' B.23°26’ C.36°26’ D.66°34'
下图为太阳直射点周年变化示意图。读图,完成第5~6题。
5.当太阳直射点移动到D位置时,
北半球将迎来的节气是 ( )
A.春分 B.夏至 C.秋分 D.冬至
6.2020年10月1日这一天,太阳直射点应该在图中的 ( )
A.A和B之间 B.B和C之间 C.C和D之间 D.D和A'之间
41
7.读二分二至日时地球的位置图,完成下列各题。
(1)写出a、b、c、d代表的北半球的节气。
a ,b ,c ,d 。
(2)国庆节前后,地球公转到 和 之间(填字母),此时太阳直射点位于 半球,地球公转的速度逐渐 。
(3)a、b、c、d四个位置中,地球位于 位置时公转速度最慢,位于 位置时公转速度最快。
冬至 春分 夏至 秋分
d a 南
加快
c a
42
$