1.1地球的自转和公转课件(共78张PPT)

(共78张PPT)
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，通过长时间的曝光，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？
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
地球围绕地轴不停自转。地轴的北端始终指向北极星附近。在北半球观察，恒星似乎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？
北半球纬度越高，北极星相对地平线的高度越高
部编版小学五年级
地球的自转和公转
第一章 第一节
课 标 要 求
人地协调观：认识真实的地球运动，形成正确的地球观。
综 合 思 维：理解地球自转、公转的方向、周期、角速度和线速度的变化。
地理实践力：认识地球自转和公转规律，指导人们的生产生活。
教 学 目 标
结合实例，说明地球运动的地理意义。
01
地球的自转
地轴
北极星
地球的自转
地轴
北极星
地球自转
地球绕其自转轴的旋转运动，叫做地球的自转。是地球的一种重要运动形式。
地轴
地球的自转轴叫地轴。
地轴是假想轴，他的北端始终指向北极星附近
北极星
1
2
3
4
北极星仰角
北极星
地平线
北半球纬度越高，北极星相对地平线的高度越高，南半球不可见。
北极星的高度（仰角）=观察者所在纬度（只限北半球）
北极星与当地地平面夹角
O
A
L
4
1
2
3
思考：1、A点的北极星在a还是b位置？
a
b
b位置
证明：在地球北半球上，求北极星的高度（北极星的仰角）=当地纬度。
思考：2、证明∠1=∠2，即可证明北极星的高度（北极星的仰角）=当地纬度。
∠2=∠3 ∠3+∠4=90°
∠1+∠4=90°
则∠3=∠1
∠2=∠1
即北半球北极星的高度=当地纬度
北极星
H=90° 北极点
H=80° (80°N)
H=60° (60°N)
自转的基本特征
1.自转方向--（视角不同，描述不同）
北极星
北极上空俯视
逆时针
南极上空俯视
顺时针
侧视
自西向东
N
S
在下面三幅图中的弧线或短线标注→，表示地球的自转方向。
作图练习
地球自转方向本质都是自西向东，不管什么视角，箭头都是指向东方
1．下列关于地球自转方向的图示，正确的是（　　）
A． B．
C． D．
课堂练习
B
恒星
道
地
球
公
转
轨
恒星日
太阳日
太阳
β
α
N
A
地球的自转周期
周期 参照 时间 角度
太阳日 太阳 24时 360°59′
恒星日 恒星 23时56分4秒 360°
原因 选取参照物不同和地球绕日公转
恒星日：是地球转的真正周期，一般用于科学研究。
太阳日：是昼夜更替的周期，一般用于日常生活。
在②地某天文台观测一恒星，于2020年3月21日21时将天文望远镜对准该恒星，若望远镜不作任何变动，则3月22日再次观测到该恒星的时间是
A.21时 B.21时3分56秒
C.20时3分56秒 D.20时56分4秒
√
再次观测到该恒星的时间间隔为一个恒星日，即地球自转的真正周期，时长是23时56分4秒。
地球自转的基本特征
角速度
单位时间自转的角度。除南北极点外都是15 /h。（南北极点的角速度为0）
360°
24时
15 °
小时
=
=
=
1°
4分钟
地球自转角速度
A1
A2
B1
θ2
θ1
B2
线速度
地球自转时，某点在单位时间内转过的距离（弧长）。
纬度越低，线速度越大
海拔越高，线速度越大
公式：v =
(r=Rcos)
地球自转的基本特征
线速度=纬线周长/自转周期
A1
A2
B1
θ2
θ1
B2
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
任一纬线的自转线速度＝
纬线圈周长
自转周期
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
课堂探究
0°
60°
由赤道至两极递减，赤道最大，为1670km/h，极点为0；
任一纬度θ，其线速度为1670cosθ km/h；
南北纬60°地区线速度约为赤道的一半；
同一纬度，海拔越高，线速度越大。
地球自转的基本特征
（1）纬度：根据等值线数值和排列规律，判断所在半球和纬度高低。
自转线速度向北递减的为北半球，向南递减的为南半球(如下图为北半球)。
自转线速度介于1447～1670 km/h的位于低纬度地区，介于837～1447 km/h的位于中纬度地区，介于0～837 km/h的位于高纬度地区(如下图为中纬度)。
A
B
837km/h
1447km/h
影响线速度大小的因素
线速度由赤道向两极递减（纬度因素）
（2）地形：根据等值线变动，确定地势的高低。
等自转线速度线凸向数值小处(B)，说明线速度较大，地势较高，为山脊或高地。
等自转线速度线凸向数值大处(A)，说明该地线速度较小，地势较低，为谷地或低地。
A
B
837km/h
1447km/h
B
A
同纬度地区，海拔越高，自转线速度越大。
赤道上空的同步卫星运行的角速度与地面对应点的角速度相同，均为每小时15°，卫星运行的线速度大于地面上的对应点的线速度。
课堂练习
图示照片是摄影师在夜晚采用连续曝光技术拍摄的，照片中的弧线为恒星视运动轨迹。读图回答1～2题。
1. 据图4判断，摄影师拍摄的地点位于（ ）
A. 低纬地区
B. 中纬地区
C. 北极附近
D. 南极附近
2. 图4中a恒星视运动转过的角度约为50°，据此判断摄影师连续拍摄的时间为
A. 1个多小时 B. 3个多小时
C. 5个多小时 D. 7个多小时
3.①②③④四点中，线速度最大的是
A.①点 B.②点
C.③点 D.④点
√
如右图为“我国四座南极科考站分布示意图”。
4.四座科考站中，地球自转线速度最大的是
A.泰山站 B.昆仑站
C.中山站 D.长城站
√
5.四座科考站中，地球自转角速度相同的站点有
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
√
读右图，完成1～3题。
1. 图中甲、乙、丙、丁四点中，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. 甲 B. 乙
C. 丙 D. 丁
√
练 习
2. 图中四地的自转线速度
A. 甲>乙>丙>丁 B. 乙>丙>甲>丁 C. 丙>乙>丁>甲 D. 丁>丙>乙>甲
√
3. 图中四地的自转角速度
A. 甲>乙>丙>丁 B. 乙>丙>甲>丁 C. 丙>乙>丁>甲 D. 丁＝丙＝乙＝甲
√
下图为“地球自转等线速度分布示意图”，R、T在同一纬线上。据此完成4～5题。
4. 该区域所在的位置是
A. 南半球低纬度 B. 北半球中纬度
C. 南半球中纬度 D. 北半球高纬度
√
在地球表面，纬度越高线速度越小。图中线速度数值越向南越小，说明越向南纬度越高，所以该地在南半球；赤道的线速度约为1 670 km/h,30°纬线的线速度约为1 447 km/h，图中线速度数值介于二者之间，所以位于低纬度，故选A。
5. R处的地形最有可能是
A. 丘陵 B. 盆地
C. 山地 D. 高原
√
纬度和海拔是影响地球表面上的点线速度的两大因素。同一海拔上的点，纬度越低线速度越大，纬度越高线速度越小；同一纬线上的点，海拔越高线速度越大，海拔越低线速度越小。R处比同纬度的T处线速度小，说明该处地势较低，地形类型应为地势较低的盆地、谷地等，故选B。
02
地球的公转
地球绕太阳
的运动
1. 概念：地球绕太阳的运动，叫做地球的公转。是地球的一种重要运动形式。
2. 方向
北极
上空
逆时针
南极
上空
顺时针
方向
自西向东
3. 周期
太阳中心连续两次通过地球与某一恒星连线的时间间隔
概念
时间
365日6时9分10秒
性质
意义
地球公转的真正周期
天文观测
1恒星年
365日6时9分10秒
3. 周期
春分
夏至
秋分
冬至
太阳连续两次通过春分点的时间间隔
概念
时间
365日5时48分46秒
性质
意义
太阳直射点回归运动的周期
日常生活
1回归年
365日5时48分46秒
近似正圆的椭圆形
轨道
太阳位于右焦点上
位置
远日点
（7月初）
近日点（1月初）
地球的公转速度
远日点
（7月初）
近日点
（1月初）
公转速度最慢
公转速度最快
开普勒第二定律：在椭圆上运动的物体，它与焦点的连线在相同时间里面扫过的面积相等。
太阳
远日点（7月初）
1.471亿km
日地距离
61’/d
角速度
30.3km/s
线速度
近日点（1月初）
1.521亿km
日地距离
57’/d
角速度
29.3km/s
线速度
注意：公转速度随着地球与太阳的距离变化而变化，距离越近，公转速度越快；反之，则公转速度越慢。
地球的公转速度
地球的公转
春分
夏至
秋分
冬至
近日点
1月初
远日点
7月初
速度最快
速度最慢
逐渐变快
逐渐变快
逐渐变慢
逐渐变慢
地球绕太阳公转位于近日点时速度（包括线速度和角速度）最快；远日点时最慢。
“五一”劳动节至“十一”国庆节期间，地球公转速度怎样变化？
先变慢，7月初达最慢,后变快。
思考
为什么我们总感觉冬天比夏天要过的快呢？
北半球夏半年，地球公转经过远日点附近，速度较慢，用时多；而冬半年公转经过近日点附近，速度较快，用时较少。
北极熊为什么每年能比南极的企鹅多晒几天太阳呢？
受近日点和远日点速度差异的影响, 北半球夏半年天数长于冬半年, 且极昼天数多于极夜天数。
VS
运动形式 自 转 公 转
旋转中心
方 向
周 期
角速度
线速度
地球自转和公转的异同
地 轴
太 阳
恒星日：23时56分4秒
太阳日：24小时
恒星年：
365日6时9分10秒
由赤道至两极递减
赤道最大，极点=0
60°纬线约为赤道的一半
自西向东，北逆南顺
近日点速度最快
远日点速度最慢
除极点外（极点＝0）,
任何地点都相等，约15°/h
与自转方向一致
近日点速度最快
远日点速度最慢
7月31日，甲、乙、丙、丁四点距地球在公转轨道的位置最近的是
A.甲点 B.乙点 C.丙点 D.丁点
√
图中地球所在位置是近日点，相对的位置为远日点，远日点对应时间在7月初，顺着地球公转的方向，时间增加到7月31日，此时接近丁点。
地球公
转方向
课堂练习
地球从①处公转到②处过程中，公转速度
A.逐渐变慢 B.逐渐变快
C.先变慢，后变快 D.先变快，后变慢
√
地球从①处公转到②处需要先接近远日点，再远离远日点，所以公转速度先变慢，后变快。
2020年3月9日，我国在西昌卫星发射中心成功发射第五十四颗北斗导航卫星。读“二分二至日地球的位置图(北半球)”，完成1～2题。
1.该卫星发射时，地球最接近公转轨道上的
A.A处 B.B处 C.C处 D.D处
√
读图并结合所学知识可知，地球运动至A、B、C、D四处时依次对应春分日、夏至日、秋分日、冬至日。所以该卫星发射时，地球最接近公转轨道上的A处。
为什么我们会觉得夏天比冬天要热呢？
03
黄赤交角
及其影响
黄赤交角及其影响
23 26’
北极星
黄赤交角
地轴
赤道面
黄道面
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
01 一轴：地轴
02 两面: 指赤道平面与黄道平面
03 三角度：
66 34’
23 26’
黄道平面
赤道平面
1.黄赤交角的特点
“一轴两面三角度”
特别提醒
黄赤交角的大小决定了太阳直射点的移动范围。
黄赤交角的度数＝南北回归线的度数＝太阳直射点能达到的最北、最南纬度数。
③黄赤交角与热带、寒带同向变化，温带异向变化。
地球
太阳光
地心
太阳直射点
地表接受太阳垂直照射的点；
地球表面太阳高度角为90°的点；
地心与太阳光的连线与地球表面的交点。
2.太阳直射点：指地心与日心连线和地球球面的交点。
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？
太阳直射时，单位面积上接收的太阳辐射量多
太阳直射点的移动
绘画图中的太阳直射点
A
C
B
D
冬至
12月22日
春分
3月21日
夏至
6月22日
秋分
9月23日
23°26′S
0°
春分日 3月21日
夏至日 6月22日
冬至日 12月22日
南、北回归线之间：
南、北回归线：
南、北回归线之外：
23°26′N
秋分日 9月23日
春分日
次年3月21日
3.太阳直射点的回归运动
一年直射2次
一年直射1次
没有太阳直射
日 期 太阳直射的半球 太阳直射点移动的方向
3月21日——6月22日
6月22日——9月23日
9月23日——12月22日
12月22日——3月21日
北半球
向北
北半球
向南
南半球
向南
南半球
向北
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。
北半球夏至日(6月22日前后)，
太阳直射北纬23° 26‘
冬至
12月22日
夏至
6月22日
秋分
9月23日
春分
3月21日
冬至
12月22日
夏至
6月22日
秋分
9月23日
春分
3月21日
春分日(3月21日前后)，太阳直射点逐渐北返，太阳直射赤道
秋分日(9月23日前后)，太阳直射点逐渐南移，太阳直射赤道
北半球冬至日(12月22日前后)，
太阳直射南纬23° 26'
冬至
12月22日
夏至
6月22日
秋分
9月23日
春分
3月21日
二分二至日的判断
(1)日地距离法
如右图，A点日地距离较近，时间为1月初，应为冬至日稍后，B点日地距离较远，时间为7月初，应为夏至日稍后，再结合地球的公转方向判断C为春分日稍后，D为秋分日稍后。
(2)地轴倾向法(连线法)
①连接日心和地心，将该线作为太阳光线。
②该线与地球表面的交点为太阳直射点
(因为太阳光线与该点的地球表面垂直)。
③观察该点所在的南北半球位置：
若在北半球则为北半球夏至日(太
阳直射北回归线)；若在南半球则
为北半球冬至日(太阳直射南回归线)。
(3)垂线法(晨昏线法)
①过地心作太阳光线的垂线；该线为晨昏线(晨昏线与太阳光线始终垂直，且其所在平面通过地心)。
②观察南北极的极昼极夜状况，若北极圈内出现极昼、南极圈内出现极夜，则为北半球夏至日，反之为北半球冬至日。
现在的黄赤交角
黄赤交角变大
黄赤交角变小
晨昏线
热带
温带
寒带
黄赤交角的大小决定太阳直射点的移动范围
（3）黄赤交角变化的影响
黄赤交角 太阳直射点移动幅度 极圈纬度 回归线纬度
变大 变 变 变
变小 变 变 变
大
小
大
小
大
小
如果黄赤交角变大……
极昼极夜范围变大
热带、寒带变大，温带变小
直射点移动速度变快
冬夏季昼夜长短变化幅度变大
冬夏季正午太阳高度差变大
北半球冬季温度变低
课堂作业
我国第一艘国产航空母舰山东舰于2019年12月17日下午在海南三亚某军港交付海军。经中央军委批准，我国第一艘国产航母命名为“中国人民解放军海军山东舰”，舷号为“17”。山东舰的服役，标志着我国海军正式进入“双航母”时代。图为地球公转轨道图。据此，完成下面小题。
1.该日地球在公转轨道上的位置位于
A. A与B之间 B. B与C之间
C. C与D之间 D. D与A之间
2.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
如图是“黄赤交角和太阳光线照射地球示意图”。读图回答下列小题。
下列关于黄赤交角的叙述，正确的是
①图中角α是黄赤交角　②图中角β是黄赤交角　
③目前为23°26′　 ④目前为66°34′
A.①② B.②③ C.①③ D.③④
√
若黄赤交角变为23°，则会引起
A.北极圈以内范围减小，南极圈以内范围扩大
B.热带范围减小，寒带范围扩大
C.极圈内出现极昼的范围扩大
D.地球上太阳直射的范围缩小
√
读“太阳直射点回归运动图”，完成5～6题。
5.图中表示夏至日的点为
A.② B.③
C.④ D.⑤
√
6.太阳直射点向北移动的时段是
A.春分日至秋分日 B.秋分日至次年春分日
C.夏至日至冬至日 D.冬至日至次年夏至日
√
如图是“地球自转线速度示意图”，R、T在同一纬线上。据此回答1～2题。
由于地球自转线速度由赤道向南北两极递减，可知该区域位于南半球。赤道上的线速度为1 670 km/h,30°纬线上的线速度为1 447 km/h，60°纬线上的线速度为837 km/h，由此可知该区域应位于0°～30°纬线之间，即在低纬度。
能力提升
1.该区域所在的半球位置和纬度位置是
A.南半球低纬度 B.北半球中纬度
C.南半球中纬度 D.北半球高纬度
√
2.R点地形最有可能是
A.丘陵
B.高原
C.山地
D.洼地或盆地
√
R地线速度小于1 480 km/h，比同纬度的T地线速度小，故该地自转半径偏小，地势较低，为洼地或盆地。
如图示意地球在公转轨道上的位置。读图完成3～4题。
读图可知，当地球在公转轨道上位于P点时我国正值夏至日，故选B。
3.当地球在公转轨道上位于P点时，我国正值
A.春分日
B.夏至日
C.秋分日
D.冬至日
√
能力提升
4.在地球越过P点后的两个月时间内，太阳直射点
A.在北半球向北移动
B.在南半球向北移动
C.在北半球向南移动
D.在南半球向南移动
√
地球在公转轨道上位于P点时为夏至日(太阳直射北回归线)。夏至日后两个月内，太阳直射点仍在北半球，且向南移动，故选C。
能力提升
日晷是我国古代利用日影测得时刻的一种计时仪器，通常由铜制的指针、与指针垂直的石盘组成。其工作的原理是：将指针朝向北极星固定，通过观察指针投影在石盘上的刻度来判断时间。如图示意我国某地某日日晷影像照片及其工作原理。据此完成5～6题。
5.照片中日晷针的影子朝向
A.西南 B.东北
C.东南 D.西北
√
根据题干可知，日晷的指针朝向北极星固定，则图中日晷针虚线向下的方向为正北方向，该图遵循“下北上南左东右西”的方法，据此可知，图中晷针的影子指向东北方向，故选B。
6.若将此日晷沿着经线向北移动10个纬度，日晷针与地面的夹角α将
A.变大10°
B.变小10°
C.不变
D.先变小5°，后变大5°
√
日晷针与地面的夹角α就是其所在位置的地理纬度。日晷沿着经线向北移动10个纬度，说明纬度增大10°，则日晷针与地面的夹角α将变大10°，故选A。
能力提升
微专题1　航天发射基地区位条件评价
我国四大航天发射基地
与酒泉、太原、西昌等较高纬度的发射基地相比，从文昌基地发射运载火箭，同型号火箭的推力会增加10%左右。
思考，造成这一现象的原因是什么？
海南
文昌
甘肃
酒泉
四川
西昌
山西
太原
文昌
太原
酒泉
西昌
纬度低，线速度大，借助惯性离心力，节约燃料消耗。
航天发射基地选址
气象条件：晴天多，阴雨天气少，利于发射和跟踪。
纬度因素：纬度低，自转线速度大，可节省燃料和成本。
地势因素：地势越高，地球自转线速度越大；
地势平坦开阔，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。
交通因素内外交通便利，利于大宗物资运输。
安全因素：出于国防安全考虑，有的建在山区、沙漠地区，有的建在地广人稀处。
考虑到天气的稳定、安全应急设施完备、撤离通道通畅、达到应急救援等条件，载人航天均选在发射经验较为丰富的酒泉发射场；
而相较于载人飞船，货运飞船更多选择在文昌发射。
你知道这是为什么吗？
相较于载人飞船，货运飞船更重，需要更大的动力脱离地球，选择文昌发射场，纬度低，可获得较大的线速度，节省飞船燃料。
相较于载人飞船，货运飞船对于紧急救援的要求稍低，减轻西昌发射场发射压力
实例探究
（8分）阅读图文材料，回答下列问题。
从2011年开始，中国电子进出口总公司为厄瓜多尔打造了国家安全指挥控制系统(ECU911)，并于2015年全部交付运营，其整合警察、交通、消防、医疗等7个职能部门的资源，实现对应急事件跨部门、跨地域联合处置。
2016年4月16日18时58分，厄瓜多尔西北沿海发生7. 8级地震，该安全指挥控制系统(ECU911)在地震灾害救援中发挥了关键作用，挽救了许多人的生命。基于此，厄瓜多尔希望中国转让空间技术开发自己的卫星，研发适用于本国的安全指挥控制系统。
练习
(1) (4分)分析厄瓜多尔适合卫星发射的条件。
答案　厄瓜多尔中部地处安第斯山区，海拔高，空气稀薄，云雾少，污染少，空气透明度高，便于卫星跟踪观测；地处赤道附近，纬度低且海拔高，地球自转线速度大，卫星发射可获得较大的初速度，节省燃料。
(2) (4分)厄瓜多尔将在A、B两地中选择一处筹建新卫星发射基地，你认为应选择哪处？请说明理由。
答案　A地：距海近，交通便利，利于物资运输；地形平坦，利于发射场建设；面临海洋，坠落的残骸不易造成意外，航区及落区安全性好。
或B地：海拔高，大气透明度高；距海洋远，水汽少；山区人口少，安全性好。
地球的运动
自转
公转
速度
周期
方向
轨道平面
概念
速度
周期
方向
轨道平面
概念
黄赤交角
太阳直射点的回归运动
知识归纳
地球自转
赤道平面
四季
五带
黄赤交角
太阳直射点的回归运动
黄道平面
地球公转
昼夜长短
太阳高度
昼夜长短
太阳高度
季节变化
纬度变化
晨昏线
地方时与区时
太阳直射点位置
确定日期和季节
自转
方向