1.1地球的自转和公转课件（选择性必修1）课件(共45张PPT)

(共45张PPT)
第一节 地球的自转和公转
人教版 高二上
情景导入
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。
1.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
2.北极星相对地平线的高度与拍摄地点的纬度有什么关系
思考：
第一章 地球的运动
第一节 地球的自转和公转
目 录
一 地球的自转
二 地球的公转
三 黄赤交角及其影响
学习目标
课程目标
结合实例，说明地球运动的地理意义。
学习目标
1.通过动画及地球仪演示，掌握地球自转和公转运动的方向、周期、速度、轨道及相关特点。
2.理解黄赤交角及其地理意义。
3.结合太阳直射点的移动轨迹示意理解太阳直射点的回归运动。
4.认识真实的地球运动，形成正确的地球观。
自主阅读课本第2-3页，回答以下问题：
1、什么是地球自转？
2、地球自转的方向是什么？从南北半球上空看如何？
3、地球自转的周期是多少？
4、地球自转速度有哪些，速度是多少？
一、地球的自转
一、地球的自转
1、地球自转的概念：
地球绕其自转轴的旋转运动，叫地球自转。
2、自转的中心
地轴（地球的自转轴），它的北端始终指向北极星附近
3、自转方向：
一、地球的自转
自西向东
思考： 如果从北极上空看地球，它是作顺时针方向旋转，还是作逆时针方向旋转？从南极上空看，情况又是怎样呢？
北
逆
南
顺
北极上空俯视
逆时针
南极上空俯视
顺时针
N
E
W
W
E
S
N
S
侧视：绕地轴自西向东
北极俯视：逆时针旋转
南极俯视：顺时针旋转
沙场练兵
1.为下图绘制地球自转的方向。
2．下列四幅图中能正确表示地球自转方向的是 ( )
A
90 W
180
B
90 E
0
C
90 W
D
0
0
双选
沙场练兵
AD
90 W
一、地球的自转
地球围绕地轴做运动，地轴的北端始终指向北极星附近。在地球上的人们感觉不到地球的自转，在北半球观察，恒星似乎围绕极星附近的某点（地轴北端指向的星空位置）作圆周运动。
现在同学们知道，为什么相机对准北极星附近，经过长时间曝光能拍摄到绚丽的星轨图了吗？
在地球上的人们感觉不到地球的自转，在北半球观察，恒星似乎围绕北极星附近的某点做圆周运动。北半球纬度越高，北极星相对地平线的高度越高。
【活动探究1】北极星相对地平线的高度 （仰角）与拍摄地点的纬度有什么关系？
如图，北极星在地轴的延长线上，来自北极星的平行光与地轴平行，∠A和∠B互为余角，∠C和∠D互为余角，∠C＝∠A，则∠B＝∠D，∠B是当地北极星的高度，∠D是当地的地理纬度。所以北极星的高度角(仰角)等于该地的地理纬度，反过来通过测量北极星高度，可以测得当地的地理纬度。
【活动探究1】
思考：比较以上两幅图，北极星相对地平线的仰角哪幅更大？南半球能不能看到北极星？
第二幅仰角更大；南半球看不到北极星。
一、地球的自转
4.自转周期
太阳日：
选择参照物不同，自转周期不同。以太阳为参照物，称为太阳日；以遥远的恒星为参照物，称为恒星日。
恒星日：
24小时，地球旋转360°59′，地球昼夜交替的周期。
23时56分4秒，地球旋转360°，地球自转的真正周期
【活动探究2】
太阳日和恒星日是如何得来的（演算过程是怎样的）？
地球公转一年360°，用时365天，公转角速度为360°÷365=0.986°/天，如图中∠α，∠α=∠β=0.986°/天=0.986×60′=≈59′，所以一个太阳日，地球自转360°59′。
又因地球24h,自转360°59′=360.986°，而一个恒星日地球自转360°，所用时间=360°×24÷360.986°≈23h56′4″
同一恒星
道
地
球
公
转
轨
恒星日
太阳日
太阳
β
α
E1
P
P
P
E2
E3
类型对比项目 参照物 转过角度 性质 使用时间 用途
恒星日 科学研究
太阳日 日常生活
太阳日与恒星日对比
一、地球的自转
遥远的恒星
太阳
360°
360°59′
真周期
假周期
23h56′4″
24h
一、地球的自转
4.自转速度
角速度：
地球自转速度可以用角速度和线速度来描述。
=
360°
恒星日
=
360°
23时56分4秒
15°/h

旋转一周的角度
自转周期
=
V角
作圆周运动的物体单位时间内转过的角度。根据自转周期，地球自转约为15°/h；地球表面除南北两极点外，任何地点的自转角速度都相等。
线速度：
一、地球的自转
=
纬线长
恒星日
=
纬线长
23时56分4秒
纬线长
24时

弧 长
自转周期
V线
=
自赤道向南北两极递减，南北两极点线速度为零；南北两极角速度为零；
α
α
l1
l2
0°
60°
思考：1.地球自转线速度由赤道至两极有什么变化规律
2.南北两极点的角速度和线速度分别是多少
作圆周运动的物体单位时间内转过的弧长。由于不同纬度的纬线圈长度不同，所以，不同纬度地区的自转线速度有差异。
3、分别计算赤道和北纬60°地球自转线速度，说明它们有什么关系？
R
r
θ
地心
赤道
N
纬线圈周长＝
2πr
＝2πR·cosθ
＝40000·cosθ 千米
60°纬度的自转线速度约为赤道的一半。
60°纬线圈周长＝40000·cos60千米
＝20000千米
自转周期相同
0°
60°
任一纬线的自转线速度＝
纬线圈周长
自转周期
思考：
影响线速度大小的因素：
①纬度；②海拔
A
B
α
α
l1
l2
0°
60°
A
●
B
纬度因素：纬度越低，地球自转线速度越大；纬度越高，线速度越小
海拔因素：同一纬度地区，海拔越高，地球自转线速度越大
课堂小结
运动 特征 地球自转 绕转中心 方向 从北极上空俯视 从北极上空俯视 周期 太阳日 所转度数
恒星日 所转度数
速度 角速度 线速度 地轴
自西向东
呈逆时针
呈顺时针
24h
360°59′
23h56′4″
360°
15°/h，南北极点角速度为0.
自赤道向南北两极递减，南北两极点线速度为零；南北两极角速度为零；
2.有关地球自转的叙述,正确的是(　　)
A.地球一刻不停地绕太阳自转,地轴始终指向北极星附近
B.以不同恒星为参照物,地球自转一周的时间都是23时56分4秒
C.一个太阳日是24时
D.地球自转一周的时间是确定的,所以恒星日与太阳日应该相等
1.读右图,下列关于A、B、C、D四点自转线速度的比较,正确的是 (　　)
A.A=CB>D
C.A=DB>C
B
C
随堂练习
1、下列关于地球自转方向的图示，正确的是 （ ）
B
2、地球同步卫星的绕地旋转速度与地面对应点的地球自转速度比较，它们的（ ）
A、角速度相同，线速度不同　　　　 B、角速度和线速度都不同
C、角速度和线速度都相同　　　　 D、角速度不同，线速度相同
A
随堂练习
酒泉卫星发射基地
太原
西昌
文昌
1、从地球自转的速度，思考海南文昌卫星发射中心与其他几个卫星发射中心相比有什么突出优势？
2.文昌还有哪些优势？
纬度最低，利于航天器获得最大额外初速度，从而可以节约燃料，降低发射成本，并可以携带更大质量的卫星或实验器材。
1、射向多，射向范围大。
2、临海，海运便利，便于基地建设和设备运输；
3、海面上人口稀少，对人员危害小，安全性好。
4、后勤保障好。
【案例探究】 航天发射基地区位分析
海南文昌是我国继西昌、酒泉、太原之后建设的第四个航天发射中心。从地球运动角度分析文昌发射中心的优势条件。
条件 具体要求
气象条件 晴天多，云量少，风速小，利于发射和跟踪观测
纬度因素 纬度低，自转线速度大，可以节省燃料和成本
地形因素 地形平坦开阔，有利于跟踪观测
海陆位置 大陆内部气象条件好，隐蔽性强，人烟稀少，安全性强；海上人类活动少，安全性强
交通条件 内外交通便利，有利于大宗物资运输
安全因素 出于国防安全考虑，有的建立在山区、沙漠地区，有的建立在地广人稀处
【总结】航天卫星发射基地的区位因素
发射地球同步卫星与地球自转的线速度密切相关。
1、下列发射场中最有利于卫星发射的是（ ）
A.拜科努尔（46 N） B.肯尼迪（28 N）
C.酒泉（40 N） D.库鲁（5 N）
D
解析：纬度低，自转线速度大，可以降低卫星发射的初速度，节省燃料和成本。
4、与诗句“坐地日行八万里，巡天遥看一千河”最吻合的地点是（ ）
A、900W 890S B、800E 400N
C、100E 10S D、1800 710N
解析：赤道周长：1670
+
24=40080千米
~
~ 8万里
C
随堂练习
二、地球的公转
1、概念
2、公转方向
地球绕太阳的运动，叫作地球的公转。
自西向东
3、公转周期
项目 恒星年 回归年
参照点
时间长度
意义
原因 其他恒星
太 阳
365日5时48分46秒
365日6时9分10秒
真正周期
太阳直射点回归运动周期
选取参照点不同
地球公转一周的时间是1年
恒星年是从太阳第一次经过地球和遥远恒星的连线到第二次再次经过地球和这颗遥远恒星的连线中间所经过的时间。
恒星年与回归年区别
回归年是指太阳直射点第一次直射在春分点到太阳直射点第二次直射春分点中间经过的时间。
二、地球的公转
4、地球公转的速度
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。
每年的1月初，地球距离太阳最近，这个位置叫近日点。随着地球的公转，日地距离不断地发生细微的变化，地球公转的速度也随之发生变化。
春分 3月21日前后
秋分 9月23日前后
冬至
12月22日前后
近日点
夏至
6月22日前后
远日点
思考：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 ，那么地球公转的速度有何特点？
二、地球的公转
4、地球公转的速度
春分 3月21日前后
秋分 9月23日前后
冬至
12月22日前后
夏至
6月22日前后
夏半年
冬半年
开普勒行星运动第二定律：也叫等面积定律，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。
二、地球的公转
4、地球公转的速度
第一定律：行星运动轨道是椭圆的，太阳位于椭圆的一个焦点上。
太阳
中心
远日点
近日点
S1
S2
S3
逐渐变慢
逐渐变快
最快
最慢
课堂小结
运动 特征 地球公转 绕转中心 方向 周期 恒星年 意义
回归年
近日点时间 公转速度 远日点时间 太阳
自西向东
真正周期
七月初
一月初
365日5时48分46秒
365日6时9分10秒
太阳直射点回归运动周期
最快
最慢
思考：为什么我们北半球夏季离太阳较远，但会觉得夏季比冬季要热呢？
A
B
想一想：
（1）哪一幅图为太阳直射？（2）哪一幅图太阳光照射的面积大？
A
B
斜射与直射
太阳直射时，单位面积上接收的太阳辐射量多，
即太阳高度角越大，地表获得的太阳辐射越多。
夏季太阳高度较大，故地表获得的太阳辐射较多，气温较高
三、黄赤交角及其影响
地球自转的同时也在围绕太阳公转；过地心并与地轴垂直的平面称为赤道平面，地球公转轨道平面称为黄道平面。
1、黄赤交角
赤道平面与黄道平面之间存在一个交角；目前的黄赤交角是23°26'。
黄赤交角：
北极星
黄道平面
赤道平面
北极
南极
地轴
66°34′
23°26′
★
1、黄赤交角（一轴、两面、三角度）
三、黄赤交角及其影响
地球在公转过程中，地轴的空间指向和黄赤交角的大小，在一定时期内可以看作是不变的。地轴始终指向北极星附近。
目前黄赤交角是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°；
三、黄赤交角及其影响
1、黄赤交角的影响
当前黄赤交角的角度也就是南北回归线的度数为23°26′
已知南北极圈的度数为66°34′
南北回归线的度数（黄赤交角度数）+南北极圈的度数=90°
思考：如果黄赤交角变化，对南北极圈和五带会有什么影响？
60°
60°
30°
30°
热带范围变大
寒带范围变大
寒带范围变大
温带范围变小
温带范围变小
假如黄赤交角变为300
变大：直射范围变大，热带和寒带变大，温带变小。变小：则相反。
变为0：太阳永远直射赤道，五带消失、季节变化消失。
23°26′
23°26′
66°34′
66°34′
知识拓展
三、黄赤交角及其影响
2、黄赤交角的影响
由于黄赤交角的存在，地球在公转轨道上的不同位置，地表接受太阳垂直照射的点(简称太阳直射点)是有变化的。
N
N
N
N
春分
春分日太阳直射赤道
秋分
冬至
（1）二分二至日太阳直射点的移动
夏至日太阳直射北回归线
夏至
三、黄赤交角及其影响
2、黄赤交角的影响
秋分日太阳直射赤道
冬至日太阳直射南回归线
（1）二分二至日太阳直射点的移动
太阳直射的范围：最北到达北纬23° 26'；
最南到达南纬23° 26'
N
N
N
N
春分
秋分
冬至
夏至
三、黄赤交角及其影响
2、黄赤交角的影响
（2）太阳直射点的回归运动及规律
春分(3.21)
夏至(6.22)
秋分(9.23)
冬至(12.22)
0。
春分(3.21)
●
●
●
●
●
23°26′N
23°26′S
太阳直射点在南北回归线之间的往返运动。
回归运动周期：1个回归年（365日5时48分46秒）
移动方向：夏至日—冬至日向南移动，冬至日—夏至日向北移动；
直射半球：夏半年直射北半球，昼长夜短；冬半年直射南半球，昼短夜长；
直射次数：回归线之间直射两次，南北回归线上直射一次，回归线之外无直射现象。
思考：太阳直射点回归运动有怎样规律？
太阳直射点的回归运动：
读太阳直射点回归运动轨迹图,完成下面两题。
1.自2020年元旦至我国国庆节,太阳直射点的南北移动方向是(　　)
A.一直向北 B.一直向南
C.先向北后向南 D.先向南后向北
2.在我国国庆长假期间,太阳直射点的位置处于图中的(　　)
A. a、b之间 B. b、c之间
C. c、d之间 D. d、e之间
C
C
随堂练习
2021年7月23日～8月8日第32届夏季奥林匹克运动会在东京举行。下图示意地球公转的二分二至日轨道位置。读图完成3-4题。
3、本届奥运会期间，地球在公转轨道上的
位置最可能位于（ ）
A．①→②　　 B．②→③
C．③→④ D．④→①
4、开幕式这一天，太阳直射点所在半球、移动方向和地球公转速度的描述正确的是（ ）
A．北半球　北移　渐快 B．南半球　北移　渐慢
C．北半球　南移　渐快 D．南半球　南移　渐慢
B
C
随堂练习
读地球赤道面与公转轨道面示意图，完成下面两题。
5.图中代表黄赤交角的数字是(　)
A．① B．② C．③ D．④
6.若黄赤交角变为22°，则(　)
A．极圈与极点的差值变大
B．极圈与回归线的差值变小
C．回归线的纬度数值变小
D．太阳直射的移动范围变大
A
C
随堂练习
7.“嫦娥二号”奔月期间，太阳直射点的纬度位置和移动方向是（ ）
A.在北半球并向北移动 B.在北半球并向南移动
C.在南半球并向北移动 D.在南半球并向南移动
北京时间2010年10月1日18时59分57秒“嫦娥二号”在西昌卫星发射中心成功升空，从此，“嫦娥二号”开启了112个小时的奔月之旅，4天后到达距月球表面100千米高度的极轨轨道，开始了绕月探测飞行。回答7～8题。
D
随堂练习
8.“嫦娥二号”发射时(2010年10月1日18时59分57秒)，地球处在公转轨道上的位置图示正确的是（ ）
A
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