地球的运动.docx

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1、第二讲地球的运动【教学目标】一、知识目标1. 了解地球自转动力的方向、周期及产生的自然现象。2. 知道地球公转的基本规律。3. 理解四季交替现象的产生原因和地理意义。4. 知道地球公转引起昼夜长短的变化。二、能力目标1. 通过观察地球的自转运动，培养学生观察能力、空间想象能力及分析现象的能力。2. 通过亲自动手演示地球的自转，培养学生实际操作能力。3. 通过观察地球的公转运动，培养学生观察能力、空间想象能力及分析现象的能力。4. 通过亲自动手演示地球的公转，培养学生实际操作能力。5. 通过知识的迁移，鼓励学生运用知识进行社会调查。三、情感、态度及价值观目标1. 利用演示活动，培养学习的兴趣。2

2、. 利用演示活动，培养学习的兴趣。3. 了解认识地球运动的过程，培养学生对知识的求真、求实的科学态度和探索精神。【考点要求】1. 地球自转的方向和周期。2. 地球自转的地理意义：昼夜更替；地方时；地转偏向力。3. 演示地球的公转运动，说明地球公转的轨道、方向等特点。4. 观察地球公转过程中地轴的指向特点，认识黄赤交角的存在，探究太阳直射点回归运动的规律，培养空间思维能力。5. 绘图分析正午太阳高度角与昼夜长短的季节变化和纬度变化规律，总结四季更替的成因和五带划分的方法。6. 识别几种常见的光照图，并能进行简单的推算，培养动手能力和分析问题、解决问题的能力。1【教学方法】1.2.3.讲述与多媒体

3、教学相结合，使学生们了解的更直观。指导学生自主学习，协作探究，交流互评。引导学生自己动脑、动手、在自主探究的过程中，构建新知。【教学重难点】1. 地球自转的地理意义。2. 时区的划分与区时的简单计算；昼夜长短的判断与计算。3. 据图掌握昼半球、夜半球、晨昏线等基本概念理解昼夜交替的原因、周期和意义。4. 绘图 分析正午太阳高度角与昼夜长短的季节变化和纬度变化规律，总结四季更替的成因和五带划分的方法。地球公转的运动规律及特点。【知识结构】【内容要点】一、地球自转的方向和周期1. 地球自转的方向：自西向东。地轴北端始终指向北极星。2注意 ：经纬线形状、极点、赤道和旋转方向。2. 周期：地球自转一周

4、 ( 360o) 所需的时间。 1 恒星日为 23 时 56 分 4 秒。 1 太阳日为 24 小时。如右图是恒星日和太阳日比较。地球在轨道上有三个不同位置：第一个位置上E1，太阳和某恒在P 地同时中天，这是一个恒星日和一个太阳日的共同起点。在第二个位置上 E2，地球完成自转一周，恒星再度在 P 地中天，一个恒星日终了，但正午尚未到来。到第三个位置上E3 时，太阳第二次在P 地中天 (S 、 P、 E3 在同一直线上) ，从而完成一个太阳日；那时恒星早已越过中天。读这个图必须注意，在太阳系范围内，太阳是中心天体，它的光线是辐散的；恒星无比遥远，它的光线可看作平行的，图中所示三颗星，指的是同一颗

5、恒星。太阳日是日常生活的周期，古人云：日出而作日没而息。二、地球自转的地理意义( 一) 昼夜变化1. 昼夜长短的判读晨昏线将地球上的纬线分成昼弧和夜弧两部分，昼弧和夜弧的长短决定昼长与夜长。2. 昼夜长短时空规律总结(1) 纬度分布规律赤道处始终昼夜平分；春分日、秋分日全球各地昼夜平分。同一纬线上各点昼夜长短相同；南北半球同纬度昼夜长短相反。太阳直射点所在半球昼长夜短，且纬度越高，昼越长，另一半球相反。太阳直射点在赤道与南、 北 ( 南北回归线之间 ) 往返移动， 极昼、极夜现象范围也经历了不断扩大、缩小的过程。3(2) 季节变化规律图示： ( 以北半球为例 )(3) 昼夜长短与日出日落时刻的

6、计算方法【重要方法 】昼夜长短的记算可以利用一个地区昼弧所跨的经度范围来计算， 方法是在日照图上某条纬度与晨昏线有两上交点，两点之间在昼半球的部分即是白昼的时间。可以利用已知的日出和日落时间来求算。方法是：白昼长2 (12 日出时间 ) 或白昼长 2 ( 日落时间 12) 。同一半球相同纬度地区昼长相同。而南北半球相同纬度地区的昼夜长短相反，如北纬40 度的昼长是15 时，那么南纬40 度的地区夜长为15 时。注意极昼区、极夜区的昼长分别是24 时和 0 时。赤道地区的昼长永远是12 时。【重要方法 】日出、日落时间的计算利用已知昼长计算：日出时间12昼长 /2 ；日落时间 12昼长 /2 。

7、利用日照图上晨昏线与当地纬度交点的经度地方时确定。北京天安门广场升旗时间北京当时日出时间，( 注意这个时间是北京的地方时) 。【在昼夜长短计算中的特殊经线 】 0 点和 12 点经线： 0 点和 12 点分别是夜半球和昼半球中间这条经线的地方时如某地某天昼长为 14 小时，则意味着以正午 12 点为界， 上下午各为 7 小时，就可推知该地该天是 5 点钟日出， 19 点钟日落。 6 点和 18 点经线通过晨线与赤道交点的经线的地方时是6 点。通过昏线与赤道交点的经线的地方时是18 点。4( 二) 地方时与区时1.随地球自转，一天中太阳东升西落，太阳经过某地上中天时为此地的地方时12 点，因此，

8、不同经线上具有不同的地方时。跨经度 15 度的区域使用同一时间为区时( 本区中央经线上的地方时) ，全世界所用的同一时间是世界时(0 度经线的地方时) 。区时经度每隔15度差一小时，地方时经度每隔1 度差 4 分钟。2. 北京时间东八区的区时， 120oE 的地方时。离北京所在的东八区较远的地区，作息时间与北京不同。例如，新疆的乌鲁木齐市，人们一般10 点钟上班， 14 点吃午饭。因为乌鲁木齐在东6区，与北京时差为 2 小时，如果乌鲁木齐的人们使用东 6 区的区时， 作息时间会与北京相同，但乌鲁木齐使用的是东 8 区的区时“北京时间”， 所以他们的作息就在“北京时间”的基础上延迟了 2 小时。

9、 ( 上图解 )3. 地方时、时区、区时概念计算人们把一天中太阳位置最高的所求的地方时已知地的地方时土经度差4地时刻作为正午 12 点，这样规定分钟方的时刻叫地方时。 东边的时刻较时加减号的确定：所求地在已知地东侧为“+”，西边的早西侧为“ - ”。经度差：所求地和已知地经度差时国际上规定， 经度每隔 15划为用经度数值除以15 ，余数小于 7.5 ，商即为时区一个时区，全球共分 24 个时区区数；大于 7.5，商数加 1 即为时区数所求地的区时已知地的区时土时区差1 小时各时区都以其中央经线的地方时区差的求法：在零时区的同侧减，异侧加区时作为全区共同使用的时刻加减号的确定：所求地在已知地的东

10、面“+”，时西面“ - ”54. 日界线国际上规定，把东西12 区之间的 180经线作为国际日期变更线，简称日法定日界线界线，以避免地球上日期的紊乱， 日界线是地球上新的一天的起点和终点.日界线并不完全和180经线重合，而是有些曲折，日界线东侧的西12 区比日界线西侧的东12 区迟 1 天自然日界线地方时为 0 时的那条经线，它 的经度是变化的( 三) 物体水平运动的方向产生偏向地球上水平运动的物体， 无论朝哪个方向运动，都会发生偏向，在北半球偏右，在南北半球偏左。赤道 上经线是互相平行的，无偏向。( 四) 自转对地球形状的影响地球在自转过程中，球上各质点都在绕着地轴作圆周运动。因此，就会产生

11、惯性离心力。这种离心力随着物体距离地轴半径的增大而增大，也就是说， 从赤道向两极， 惯性离心力逐渐减小。 使得地球由两极向赤道逐渐膨胀， 长期作用使地球变成两极稍扁、 赤道略鼓的椭球体形状。三、地球的公转地球公转轨道是近似正圆的椭圆形，太阳位于椭圆的一个焦点上；公转方向自西向东；地球绕日公转中出现近日和远日现象。 开普勒第三定律证明： 地球位于近日点及附近时， 公转速度快， 位于远日点及附近， 公转速度慢。 这对地球上冬夏季节的时间长短都有一定影响。地球自转和公转运动相互关联，密不可分。表现在时间上：地球公转一周为360，是一恒星年， 相当于地球自转了365 日 6 时 9 分 10 秒。在空

12、间上： 地轴和公转轨道平面( 黄道面 ) 之间有 66 34的倾角， 且北极永远指向北极星附近， 由此 产生黄道平面与赤道平面的夹角黄赤交角，为 23 26。( 一) 地球公转的方向、轨道、周期1. 方向：自西向东。从北极上空看，地球沿逆时针方向绕太阳运转。从南极上空看顺时针方向绕太阳运转。2. 轨道：椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上。63. 周期：一个回归年 =365 天 5 小时 48 分 46 秒，每年的 365 天是回归年的近似值，一年扔掉近6 小时，故4 年一润，闰年为366 天。 ( 太阳周年运动为参照)1 恒星年 =365 日 6 时 9 分 10 秒 ( 以恒星为参照物)4. 地

13、球公转速度(1) 公 转角速度：绕日公转一周360，需时一年，大致每日向东推进1。(2) 公 转线速度：平均每秒约为30 千米。(3)1 月初过近日点，7 月初过远日点。地球在轨道上的位置有近日点、远日点之分。大约每年1 月初过近日点，7 月初过远日点。日地距离的远近对地球四季的变化并不重要，因为一年中日地距离最远是1.52 亿千米，最近是 1.47 亿千米，这个变化引起一年中全球得到太阳热能的极小值与极大值之间仅相差7%。而由于太阳直射点的变化，南北半球各自所得太阳的热能，最大可相差到57%。可见，太阳直射点的位置是决定地球四季变化的重要原因。当地球过近日点时，太阳直射南半球，南半球所获得的

14、太阳热能超过北半球，因此，南半球正值夏季，北半球自然是处于冬季了。同样道理， 地球过远日点时，太阳直射北半球，北半球所获得的太阳热量超过南半球， 所以北半球为夏季， 南半球处于冬季。此外， 地球公转速度也有影响作用， 地球过近日点时公转速度很快，过远日点时公转速度慢。( 二) 黄赤交角及其影响1. 地球在公转过程中，有两个重要的特点：(1) 地球是倾斜着绕日公转的。因此，地球公转轨道平面 ( 即黄道平面 ) 同赤道平面不重合， 它们之间的交角就是黄赤交角。目前，黄赤交角是2326。(2) 地轴在宇宙空间的方向不因季节而变化。而太阳与地球的相对位置随时在变， 这就引起了太阳直射点纬度位置的周年变

15、化。2. 黄道与地球的交点：太阳直射点。此交点位于最北是夏至，最南为冬至，位于赤道为春秋分。3. 黄赤交角的影响：由于黄赤交角的存在，并且地轴在宇宙空间的方向不因季节而变化，因而，太阳直射点相应地在南北回归线之间往返移动。7四、地球公转的地理意义( 一) 引起正午太阳高度的变化1.太阳光线对于地平面的交角，叫做太阳高度角，简称太阳高度( 用 H表示 ) 。同一时刻正午太阳高度由直射点向南北两侧递减。因此，太阳直射点的位置决定着一个地方的正午太阳高度的大小。在太阳直射点上，太阳高度为90，在晨昏线上，太阳高度是0。2. 正午太阳高度变化的原因：由于黄赤交角的存在，太阳直射点的南北移动，引起正午太

16、阳高度的变化。3. 正午太阳高度的变化规律：正午太阳高度就是一日内最大的太阳高度，它的大小随纬度不同和季节变化而有规律地变化。【公式】 H=90 -| |( 为某地的纬度， 为太阳直射点的纬度； 同半球用“ - ”，异半球用“ +”)4. 正午太阳高度的时空规律总结(1) 纬度分布规律春秋二分日：由赤道向南北两侧递减。夏至日：由北回归线向南北两侧递减。冬至日：由南回归线向南北两侧递减。(2) 季节变化规律：北回归线以北，夏至日前后正午太阳高度达最大值， 冬至日前后达最小值。 南回归线以南则相反。 南北回归线之间地带，太阳每年直射两次。(3) 正午太阳高度计算：正午太阳高度的计算公式是： H 9

17、0o ( 当地纬度和太阳直射点纬度 ) ，其中 的求采用同一半球相减、不同半球相加的原则，永远取正值。8利用垂直物体的日影计算：cotH 影长 / 物体长度。太阳能热水器的采光面与楼房顶面的夹角 ( 同 )南北半球中纬度地区楼房间隔L 的计算： L楼高 cotH ( H即当地全年最小的正午太阳高度角，北半球为冬至日的正午太阳高度，南半球为夏至日的正午太阳高度 ) 。在楼房布局时建议采用东北西南向或西北东南向。一个地区年正午太阳高度最大差值：赤道地区是23o26南北半球热带地区介于23o26和 46o52之间，具体度数是( 当地纬度 23o26 ) 。南北半球温带地区是46o52。南北半球寒带地

18、区是46o52，但也可以当作当地最大正午太阳高度的数值( 二) 昼夜长短随纬度和季节变化1. 晨昏线地球昼半球和夜半球的分界线叫晨昏线( 圈 ) 。晨昏线把所经过的纬线分割成昼弧和夜弧。 由于黄赤交角的存在， 除二分日时晨昏线通过两极并平分所有纬线圈外， 其它时间， 每一纬线圈都被分割成不等长的昼弧和夜弧两部分( 赤道除外 ) 。地球自转一周，如果所经历的昼弧长，则白天长；夜弧长，则白昼短。昼夜长短随纬度和季节变化的规律见下表：92. 四季更替(1) 从天文四季： 夏季就是一年中白昼最长、 正午太阳高度最高的季节。 以 24 节气中的立春 (2 月 4 日或 5 日 ) 、立夏 (5 月 5

19、日或 6 日) 、立秋 (8 月 7 日或 8 日 ) 、立冬 (11 月 7 日或 8 日 ) 为起点。地球在公转轨道上的运行会产生天气和季节的有规律变化，传统农业中农民依此进行农业生产，有如：“谷雨前后种瓜点豆”的谚语。黄赤交角是影响天文四季的直接原因。这是因为：正午太阳高度随纬度分布是： 低纬大而高纬小， 春秋二分， 从赤道向两极递减； 夏至日，从北回归线向南北两侧递减；冬至日，从南回归线向南北两侧递减。随季节变化是：北回归线以北，夏至日前后正午太阳高度达最大值，冬至日前后达最小值。南回归线以南则相反。南北回归线之间地带，太阳每年直射两次。(2) 气候四季包含的月份。春(3 、4、5 月

20、) 、夏(6 、7、8 月) 、秋(9 、10、11 月)、冬(12、1、2 月) 。(3) 西方四季：春分、夏至、秋分、冬至为起点。比我国天文四季晚一个半月。各节气的特点：节气春分夏至秋分冬至时间 ( 前后 )3 月 21 日6 月 22 日9 月 23 日12 月 22 日直射点位置赤道北回归线赤道南回归线太阳直射点移向北向南向南向北动方向正午太阳高度由 0 向南北由 23 26 N 向由 0向南由 23 26 S 向南的分布规律两侧递减南北两侧递减北两侧递减北两侧递减正午太阳高度23 26 N 及其23 26 S 及其以的最大值范围以北地区南地区正午太阳高度的最小值范围南半球北半球北半球

21、昼最长夜全球昼夜平南半球昼最长夜最昼夜长短全球昼夜平分最短南半球昼最短北半球昼最短夜分短夜最长最长出现极昼范围66 34 N 及其66 34 S 及其以以北地区南地区103. 五带划分以地表获得太阳热量的多少来划分热带、温带、寒带。热带：南北回归线之间有太阳直射机会，接受太阳辐射最多。温带：回归线与极圈之间，受热适中，四季明显。寒带：极圈与极点之间，太阳高度角低，有极昼、极夜现象。五、地球自传与公转的对比比较地球公转地球自转项目示意图11方自西向东，从北极上空看呈逆时针，从南极上自西向东， 从北极上空看呈逆时针，从南向空看呈顺时针极上空看呈顺时针周(1)自转 3600， 23 时 56 分 4 秒(1) 恒星年， 365 天 6 时 9 分 10 秒期(2)昼夜更替周期为24 小时，转过的角度是(2) 回归年，太阳直射点移动一个周期，36059365 天 5 时 48 分 46 秒(1)角速度，除极点为0 外，其它各点均相等，位于近日点 (1 月初 ) 时速度快， 位于远日速 =15/点 (7 月初 ) 时速度慢h度 (2) 线速度，向高纬递减， 两极为零。纬度为 的某地其线速度约为 1670km/h cos 12