第一單元地球運(yùn)動(dòng)的意義

第二節(jié)

地球公轉(zhuǎn)的意義第一課時(shí)新課導(dǎo)入正午人影的長(zhǎng)短變化本節(jié)知識(shí)結(jié)構(gòu)繞轉(zhuǎn)中心方向周期速度正午太陽(yáng)高度的變化晝夜長(zhǎng)短的變化五帶與四季的形成周期地球公轉(zhuǎn)的意義繞轉(zhuǎn)中心方向軌道地球自轉(zhuǎn)黃赤交角太陽(yáng)直射點(diǎn)的回歸運(yùn)動(dòng)錄目contents地球公轉(zhuǎn)1正午太陽(yáng)高度和晝夜長(zhǎng)短變化2四季和五帶3地球公轉(zhuǎn)01地球圍繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)概念自西向東。從北極和南極上空看，地球公轉(zhuǎn)方向和地軸偏轉(zhuǎn)方向都是不同的方向SSSSNNNNNNNNSSSS從北極上空看，呈逆時(shí)針方向從南極上空看，呈順時(shí)針方向軌道和速度軌道：接近正圓的橢圓，太陽(yáng)位于其終點(diǎn)一個(gè)焦點(diǎn)上地球公轉(zhuǎn)軌道近日點(diǎn)附近（1月初）地球公轉(zhuǎn)速度較快14710萬(wàn)km遠(yuǎn)日點(diǎn)附近（7月初）地球公轉(zhuǎn)速度較慢15210萬(wàn)km1月初至7月初地球公轉(zhuǎn)速度逐漸減慢7月初至次年1月初地球公轉(zhuǎn)速度逐漸加快周期周期概念參考點(diǎn)時(shí)間長(zhǎng)度意義1恒星年太陽(yáng)中心連續(xù)兩次通過地球與某一恒星連線的時(shí)間間隔恒星

365日6時(shí)8分10秒地球公轉(zhuǎn)的真正周期

1回歸年以太陽(yáng)為參照物，是地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)一圈所需要的時(shí)間太陽(yáng)

365日5時(shí)48分46秒

太陽(yáng)直射點(diǎn)回歸運(yùn)動(dòng)的周期開普勒定律①橢圓定律：所有行星繞太陽(yáng)的軌道都是橢圓，太陽(yáng)在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上。②面積定律：行星和太陽(yáng)的連線在相等的時(shí)間間隔內(nèi)掃過的面積相等。③調(diào)和定律：所有行星繞太陽(yáng)一周的恒星時(shí)間(

)的平方與它們軌道半長(zhǎng)軸(ai)的立方成比例，即

。此后，學(xué)者們把第一定律修改成為：所有行星（和彗星）的軌道都屬于圓錐曲線，而太陽(yáng)則在它們的一個(gè)焦點(diǎn)上。第二定律只在行星質(zhì)量比太陽(yáng)質(zhì)量小得多的情況下才是精確的。如果考慮到行星也吸引太陽(yáng)，這便是一個(gè)二體問題。經(jīng)過修正后的第三定律的精確公式為：

（式中m1和m2為兩個(gè)行星的質(zhì)量；ma為太陽(yáng)的質(zhì)量）。公轉(zhuǎn)軌道上二分二至日的判斷知識(shí)拓展如下圖，A點(diǎn)日地距離較近，1月初應(yīng)為冬至日稍后，B點(diǎn)日地距離較遠(yuǎn)，7月初應(yīng)為夏至日稍后，再結(jié)合地球的公轉(zhuǎn)方向判斷C為春分日稍后，D為秋分日稍后。(1)日地距離法公轉(zhuǎn)軌道上二分二至日的判斷知識(shí)拓展①連接日心和地心，將該線作為太陽(yáng)光線。②該線與地球表面的交點(diǎn)為太陽(yáng)直射點(diǎn)(因?yàn)樘?yáng)光線與該點(diǎn)的地球表面垂直)。③觀察該點(diǎn)所在的南北半球位置，若在北半球(B點(diǎn))則為北半球夏至日(太陽(yáng)直射北回歸線)，若在南半球(D點(diǎn))則為北半球冬至日(太陽(yáng)直射南回歸線)。(2)地軸傾向法(連線法)公轉(zhuǎn)軌道上二分二至日的判斷知識(shí)拓展①過地心(圖中圓心)作太陽(yáng)光線的垂線；該線為晨昏線(晨昏線與太陽(yáng)光線始終垂直，且其所在平面通過地心)。②觀察南北極的極晝極夜?fàn)顩r，若北極圈內(nèi)出現(xiàn)極晝、南極圈內(nèi)出現(xiàn)極夜(陰影代表黑夜)，則為北半球夏至日，反之為北半球冬至日。(3)垂線法(晨昏線法)黃赤交角

概念：黃道平面與赤道平面的夾角

大小：目前為23°26′黃道平面：地球公轉(zhuǎn)軌道平面。赤道平面：通過地心與地軸垂直的平面。黃赤交角——形成地球自轉(zhuǎn)地球公轉(zhuǎn)地軸太陽(yáng)赤道平面黃道平面黃赤交角圍

繞中

心圍

繞中

心與

其垂

直并

經(jīng)過

地心

的平

面地

球公

轉(zhuǎn)軌

道面黃赤交角——特點(diǎn)一軸：地軸（自轉(zhuǎn)軸，垂直于赤道平面）兩面：黃道平面和赤道平面三個(gè)基本不變：

在地球公轉(zhuǎn)過程中，地軸的空間指向基本不變，北極始終指向北極星附近

地球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)的方向不變，總是自東向西

黃赤交角的大小在一定的時(shí)期內(nèi)可以視為定值黃赤交角的影響之一——太陽(yáng)直射點(diǎn)的回歸運(yùn)動(dòng)定義：隨著地球在公轉(zhuǎn)軌道上位置的變化，地表受到太陽(yáng)垂直照射的點(diǎn)（簡(jiǎn)稱太陽(yáng)直射點(diǎn)）在南、北回歸線之間的周期性往返運(yùn)動(dòng)，稱為太陽(yáng)直射點(diǎn)的回歸運(yùn)動(dòng)。黃赤交角的影響之一——太陽(yáng)直射點(diǎn)的回歸運(yùn)動(dòng)規(guī)律（以北半球?yàn)槔r(shí)間太陽(yáng)直射點(diǎn)位置太陽(yáng)直射點(diǎn)移動(dòng)方向23°26′N0°23°26′S春分日（3月21日前后）夏至日（3月21日前后）春分日（3月21日前后）赤道向北移動(dòng)春分日至夏至日赤道與北回歸線之間向北移動(dòng)夏至日（3月21日前后）23°26′N（北回歸線）到達(dá)最北界，開始南移夏至日至秋分日北回歸線與赤道之間向南移動(dòng)秋分日（9月23日前后）秋分日（9月23日前后）赤道向南移動(dòng)秋分日至冬至日赤道與南回歸線之間向南移動(dòng)冬至日（12月22日前后）冬至日（12月22日前后）23°26′S（南回歸線）到達(dá)最南界，開始北移冬至日至春分日南回歸線與赤道之間向北移動(dòng)向北移動(dòng)春分日（3月21日前后）黃赤交角的影響之一——太陽(yáng)直射點(diǎn)的回歸運(yùn)動(dòng)周期23°26′N0°23°26′S春分日（3月21日前后）夏至日（3月21日前后）秋分日（9月23日前后）冬至日（12月22日前后）春分日（3月21日前后）周期：365日5時(shí)48分46秒，即1回歸年項(xiàng)目恒星年回歸年用途多用于天文研究多用于日常生產(chǎn)生活地球公轉(zhuǎn)示意圖正午太陽(yáng)高度和晝夜長(zhǎng)短變化02太陽(yáng)高度角簡(jiǎn)稱：太陽(yáng)高度概念：太陽(yáng)光線與地平面之間的夾角（太陽(yáng)在當(dāng)?shù)氐难鼋牵┑孛姒撂?yáng)光線日出日落時(shí)，太陽(yáng)高度為0°；日出至正午，太陽(yáng)高度逐漸增大；正午時(shí)達(dá)到最大；正午至日落，太陽(yáng)高度逐漸減小太陽(yáng)高度的日變化：正午太陽(yáng)高度角簡(jiǎn)稱：正午太陽(yáng)高度概念：一天中太陽(yáng)高度最大值（出現(xiàn)在當(dāng)?shù)卣纾┱纾ǖ胤綍r(shí)12時(shí)），太陽(yáng)直射點(diǎn)位于該地所在的經(jīng)線上α頭頂正午早晨傍晚太陽(yáng)的視運(yùn)動(dòng)軌跡正午太陽(yáng)高度角北極南極太陽(yáng)光線681012直射點(diǎn)所在經(jīng)線地方時(shí)：ABC直射點(diǎn)所在經(jīng)線的太陽(yáng)高度均為正午太陽(yáng)高度。H：正午太陽(yáng)高度同一緯度，正午太陽(yáng)高度相同。即Ha=Hb=Hc。H=90?-緯度差緯度差：當(dāng)?shù)嘏c直射點(diǎn)之間的緯度距離直射點(diǎn)所在緯線0°正午太陽(yáng)高度的變化規(guī)律黃赤交角的存在、太陽(yáng)直射點(diǎn)的南北移動(dòng)，引起正午太陽(yáng)高度的大小隨著緯度和季節(jié)作有規(guī)律的變化。緯度變化規(guī)律①同一時(shí)刻，正午太陽(yáng)高度由太陽(yáng)直射點(diǎn)所在緯線向南北兩側(cè)遞減。②同一緯線上正午太陽(yáng)高度相同。③與太陽(yáng)直射點(diǎn)所在緯線緯度差相等的兩條緯線上的正午太陽(yáng)高度相同。正午太陽(yáng)高度的變化規(guī)律(1)北回歸線及其以北地區(qū)：正午太陽(yáng)高度夏至日最大，冬至日最小。(2)南回歸線及其以南地區(qū)：正午太陽(yáng)高度冬至日最大，夏至日最小。(3)赤道至北回歸線之間：一年中有兩次太陽(yáng)直射，當(dāng)太陽(yáng)直射時(shí)，正午太陽(yáng)高度最大(90°)；冬至日正午太陽(yáng)高度最小。(4)赤道至南回歸線之間：一年中有兩次太陽(yáng)直射，當(dāng)太陽(yáng)直射時(shí)，正午太陽(yáng)高度最大(90°)；夏至日正午太陽(yáng)高度最小。(5)赤道地區(qū)：一年中有兩次太陽(yáng)直射，春、秋分日正午太陽(yáng)高度最大，冬至日和夏至日最小。NS極地地區(qū)極晝期，太陽(yáng)始終不落

極地地區(qū)極夜期，太陽(yáng)終日不見

夏至日最大冬至日最小冬至日最大夏至日最小直射時(shí)最大冬至日最小夏至日最小北回歸線及其以北地區(qū)南回歸線及其以南地區(qū)正午太陽(yáng)高度的變化規(guī)律黃赤交角的存在、太陽(yáng)直射點(diǎn)的南北移動(dòng)，引起正午太陽(yáng)高度的大小隨著緯度和季節(jié)作有規(guī)律的變化。季節(jié)變化規(guī)律同一地點(diǎn)正午太陽(yáng)高度隨著季節(jié)作有規(guī)律的變化。日期達(dá)全年最大值的地區(qū)達(dá)全年最小值的地區(qū)夏至日北回歸線及其以北地區(qū)南半球冬至南回歸線及其以南地區(qū)北半球春、秋分日赤道（達(dá)90°）晨昏線（圈）將地球上的緯線圈分成兩部分位于晝半球的部分叫晝弧位于夜半球的部分叫夜弧晝弧和夜弧晝弧和夜弧示意晝弧和夜弧的長(zhǎng)度，反映了該緯度地區(qū)晝夜的長(zhǎng)短晝弧夜弧關(guān)系晝弧和夜弧示意晝弧夜弧關(guān)系晝夜長(zhǎng)短情況結(jié)論若晝弧長(zhǎng)于夜弧（如圖中b緯線）晝長(zhǎng)夜短晝弧占緯線圈總長(zhǎng)度的比例越大，則晝?cè)介L(zhǎng)；反之，則晝?cè)蕉倘魰兓《逃谝够。ㄈ鐖D中c緯線）晝短夜長(zhǎng)若晝弧等于夜弧（如圖中a緯線）晝夜等長(zhǎng)晝夜長(zhǎng)短的變化規(guī)律晝夜長(zhǎng)短的緯度變化赤道上終年晝夜等長(zhǎng)，其他緯度地區(qū)除春分日、秋分日外，晝夜長(zhǎng)短不等夏半年北半球各地晝長(zhǎng)夜短，且緯度越高，晝?cè)介L(zhǎng)，北極附近出現(xiàn)極晝現(xiàn)象。南半球反之0°北半球各地晝長(zhǎng)達(dá)到一年中最大值，極晝范圍也達(dá)到最大夏至日春秋分0°冬半年0°全球晝夜等長(zhǎng)北半球各地晝短夜長(zhǎng)，且緯度越高，晝?cè)蕉蹋睒O附近出現(xiàn)極夜現(xiàn)象。南半球反之北半球各地夜長(zhǎng)達(dá)到一年中最大值，極夜范圍也達(dá)到最大冬至日晝夜長(zhǎng)短的緯度分布規(guī)律對(duì)稱規(guī)律：同一天，北半球某緯度的晝長(zhǎng)和夜長(zhǎng)分別等同于南半球同緯度的夜長(zhǎng)和晝長(zhǎng)晝夜長(zhǎng)短的緯度分布規(guī)律遞增規(guī)律（非極晝極夜區(qū)）：

太陽(yáng)直射點(diǎn)所在的半球（南北半球）晝長(zhǎng)夜短，且緯度越高，晝?cè)介L(zhǎng)；另一半球晝短夜長(zhǎng)，且緯度越高，夜越長(zhǎng)。晝夜長(zhǎng)短的緯度分布規(guī)律變幅規(guī)律：赤道上終年晝夜平分；緯度越高，一年內(nèi)晝夜長(zhǎng)短變幅越大晝夜長(zhǎng)短的緯度分布規(guī)律極晝（極夜）規(guī)律：

極晝（極夜）的起始緯度=90°-太陽(yáng)直射點(diǎn)的緯度。緯度越高，極晝（極夜）出現(xiàn)的天數(shù)越多晝夜長(zhǎng)短的變化規(guī)律晝夜長(zhǎng)短變化與太陽(yáng)直射點(diǎn)移動(dòng)的關(guān)系（以北半球?yàn)槔┐悍秩障闹寥涨锓秩斩寥沾文甏悍秩?3°26′N0°23°26′S夏半年冬半年太陽(yáng)直射點(diǎn)向北移，北半球晝漸長(zhǎng)，夜?jié)u短太陽(yáng)直射點(diǎn)向南移，北半球晝漸短，夜?jié)u長(zhǎng)春秋分日晝夜等長(zhǎng)晝夜長(zhǎng)短狀況與太陽(yáng)直射點(diǎn)所在半球（南北半球）有關(guān)；晝夜長(zhǎng)短的變化取決于太陽(yáng)直射點(diǎn)的移動(dòng)晝夜長(zhǎng)短計(jì)算（1）根據(jù)晝弧或夜弧的長(zhǎng)度進(jìn)行計(jì)算晝長(zhǎng)時(shí)數(shù)=晝弧度數(shù)/15°夜弧時(shí)數(shù)=夜弧度數(shù)/15°春分/秋分夏至冬至?xí)円归L(zhǎng)短計(jì)算（2）根據(jù)日出日落時(shí)間進(jìn)行計(jì)算地方時(shí)12時(shí)把一天的白晝平分為相等的兩份，如下圖所示：地方時(shí)12時(shí)正午日出日落晝長(zhǎng)=日落時(shí)間-日出時(shí)間（這里的日出時(shí)間、日落時(shí)間不必是地方時(shí)，但用區(qū)時(shí)計(jì)算是所用區(qū)時(shí)要統(tǒng)一）晝長(zhǎng)時(shí)數(shù)=（12：00-日出地方時(shí)）*2=（日落地方時(shí)-12）*2夜長(zhǎng)時(shí)數(shù)=（日出地方時(shí)-0）*2=（24:00-日落地方時(shí)）*2=24-晝長(zhǎng)晝夜長(zhǎng)短計(jì)算（3）根據(jù)分布特點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算同緯度各地的晝長(zhǎng)相等，夜長(zhǎng)相等同一天，南北半球緯度數(shù)相同的地區(qū)晝夜長(zhǎng)短對(duì)稱分布，如某日40°N的晝長(zhǎng)等于40°S的夜長(zhǎng)同地點(diǎn)關(guān)于夏至日（或冬至日）對(duì)稱的兩日，其晝夜分布是一樣的，即兩日的晝長(zhǎng)、夜長(zhǎng)、日出地方時(shí)、日落地方時(shí)都相等。因?yàn)殛P(guān)于夏至日（或冬至日）對(duì)稱的兩日，太陽(yáng)直射點(diǎn)在同一緯線上晝夜長(zhǎng)短計(jì)算（4）特殊地點(diǎn)的晝長(zhǎng)確定赤道上，晝長(zhǎng)=夜長(zhǎng)=12小時(shí)極晝區(qū)，晝長(zhǎng)=24小時(shí)，夜長(zhǎng)=0時(shí)；極夜區(qū)，晝長(zhǎng)=0，夜長(zhǎng)=24小時(shí)00陽(yáng)光夜半球晝半球00陽(yáng)光夜半球晝半球巨石陣，時(shí)代遺址。較為出名的為英國(guó)倫敦西南100多千米的索巨石陣，又稱索爾茲伯里石環(huán)、環(huán)狀列石、太陽(yáng)神廟、史前石桌、斯通亨治石欄、斯托肯立石圈等名，是歐洲著名的史前時(shí)代文化神廟遺址，位于英格蘭威爾特郡索爾茲伯里平原，約建于公元前4000～2000年（2008年3月至4月，英國(guó)考古學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，巨石陣的比較準(zhǔn)確的建造年代在公元前2300年左右）的索爾茲伯里平原上，一些巍峨巨石呈環(huán)形屹立在綠色的曠野間，這就是英倫三島最著名、最神秘的史前遺跡—巨石陣。巨石陣不僅在建筑學(xué)史上具有的重要地位，在天文學(xué)上也同樣有著重大的意義：它的主軸線、通往石柱的古道和夏至日早晨初升的太陽(yáng)，在同一條線上；另外，其中還有兩塊石頭的連線指向冬至日落的方向。因此，人們猜測(cè)，這很可能是遠(yuǎn)古人類為觀測(cè)天象而建造的，可以算是天文臺(tái)最早的雛形了。課堂小結(jié)能力提升：結(jié)合實(shí)例，說明地球運(yùn)動(dòng)（公轉(zhuǎn)）的特點(diǎn)，了解太陽(yáng)直射點(diǎn)的回歸運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。地球公轉(zhuǎn)概念方向軌道速度周期太陽(yáng)直射點(diǎn)的回歸運(yùn)動(dòng)黃赤交角太陽(yáng)直射點(diǎn)的回歸運(yùn)動(dòng)正午太陽(yáng)高度角的變化太陽(yáng)高度角正午太陽(yáng)高度角正午太陽(yáng)高度的變化規(guī)律課堂小練2022年8月15—18日，第29屆國(guó)際地理學(xué)信息學(xué)大會(huì)于中國(guó)北京國(guó)家會(huì)議中心舉行。讀圖，完成下面小題。1.會(huì)議召開期間，地球在公轉(zhuǎn)軌道上的位置位于右圖中的（

）A.a和b之間

B.b和c之間

C.c和d之間