1.1地球的自转和公转 课件（共52张ppt）

(共52张PPT)
选择性必修1 第一章 地球的运动
第一节 地球的自转和公转
课标要求：
结合实例，说明地球运动的地理意义。
学习目标：
结合示意图，掌握地球自转和公转的基本特征；
结合实例，分析航天基地选择的区位条件；
观察示意图，理解并分析黄赤交角的产生、变化及其意义。
（1）为什么这些恒星在天空中看起来都围绕北极星附近做圆周运动？
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，通过长达六小时的曝光，得到一张绚丽的星轨照片。
（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？
一、地球的自转
1、定义
地球围绕其自转轴的旋转运动。
地轴：地球的自转轴（假想轴），方向永远指向北极星附近。
（1）为什么这些恒星在天空中看起来都围绕北极星附近做圆周运动？
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，通过长达六小时的曝光，得到一张绚丽的星轨照片。
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。
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，通过长达六小时的曝光，得到一张绚丽的星轨照片。
（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？
A
若A点的纬度为30°N，求A点的北极星仰角度数。
α
β
α=β
γ
θ
β＋γ=90°
θ＋γ=90°
θ=β=α
θ是纬度，α是北极星的仰角，所以北半球某地北极星的仰角等于该地的纬度。最大位置在北极点，为90°，南半球看不到北极星。
(经典真题·天津卷)下图所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。
据图判断，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
A
对点演练
2、自转方向：
自西向东
北半球上空看：逆时针
南半球上空看：顺时针
3、自转周期
（1）以太阳为参照物：
太阳的中心连续通过同一子午线的时间间隔。
此时地球自转360°59′，所用时间：24小时，即为一个太阳日。
（2）以遥远的恒星为参照物：
同一子午线两次对向同一颗恒星的时间间隔。
此时地球自转360°，所用时间：23小时56分4秒，即为一个恒星日。
名称 参照物 旋转角度 时间 应用价值
恒星日 恒星 360° 23小时 56分4秒 地球自转真正周期；
科学研究
太阳日 太阳 360°59′ 24小时 昼夜交替的周期；用于平常所说的一天
思考
冬季某晚20:00，李老师观测到了1600光年外的M78星云，如果老师坐着不动，第二天何时能再次在天空同一位置观测到M78星云？
19:56:04
4、自转速度（角速度和线速度）
（1）角速度（单位时间内转过的角度）
360°÷23h56′4″
≈
15°/h
≈
1°/4min
南北两极点自转角速度为0
（2）线速度（单位时间内转过的弧长）
赤道上的线速度：V=4万km÷23h56′4″≈1670km/h
某条纬线上的线速度：Vα=4万km×cosα÷23h56′4″≈1670cosαkm/h
自转线速度由赤道向两极递减，两极点为0。
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？
3.分别计算赤道和北纬60°地球自转线速度，说明他们有什么关系？
思考：除了纬度以外，还有什么因素影响线速度的大小？
地球同步卫星的自转线速度与赤道的自转线速度相比，哪个大？
在纬度相同情况下，海拔越高的地方自转线速度越大。
地球自转速度的分布规律及影响因素
因素 影响 关系
纬度 纬度相同，线速度相同 负相关
纬度越低，线速度越大 海拔 海拔越高，线速度越大 正相关
线速度等值线的判读
自转线速度由北向南递增的为北半球，递减的为南半球。
自转线速度介于1670~1447km/h的位于低纬度地区，介于837~1447km/h的位于中纬度地区，介于0~837km/h的位于高纬度地区。
837km/h
1447km/h
A
B
凸高为山
凸低为谷
地球自转的应用：卫星发射问题
思考1：从海拔和纬度角度分析，我国航天发射场的分布特征。
思考2：发射航天器时，一般朝向什么方向？为什么？
分布在低纬度和高海拔地区
向东发射。可获得较大初速度，节省燃料。
航天发射场的选址
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。
纬度低，可充分借助地球自转动力，节省燃料，降低发射成本。
纬度条件：纬度越低，地球自转线速度越大，越有利于节省燃料。
气候条件：气候干旱，降水稀少;天气晴朗，能见度高。
地形条件：地形平坦开阔，地势相对较高(平坦开阔利于地面设备跟踪测控，地势高则地球自转的线速度较大)。
气象条件：要尽量选择晴朗天气多、大气污染轻、透明度高的地区
地质条件：地质岩层稳定
交通位置：交通便利，有利于大型设备的运输。
人口密度：航天基地最好布局在人口密度较小的地区，以保证安全。
”
下图示意地球上不同纬度的表面速度。据此完成下面小题。
1．图中纵坐标代表的含义是（ ）A．自转角速度 B．自转线速度
C．公转角速度 D．公转线速度2．表面速度约是赤道表面速度一半的纬度是（ ）A．30° B．45° C．60° D．90°
随堂训练
B
C
如图为从极地上空俯视地球的示意图，箭头方向为地球自转方向。读图，完成下面小题。
3．甲地位于乙地的（ ）A．东南方 B．东北方
C．西南方 D．西北方
4．下列叙述，正确的是（ ）A．乙的纬度大于甲的纬度
B．自转角速度甲地小于乙地C．甲、乙两地自转线速度和自转角速度都相等
D．自转线速度甲地小于乙地
C
D
如图，甲为北半球中纬度某地，a、b、c、d为投影到天球面上的同一恒星。一天文爱好者于2018年1月20日-21日连续两天对该恒星进行观测。据此完成下面小题。
5．若观测者于2018年1月20日20点在甲地观测到该恒星位于天顶的a处，当他第二天在甲地观测到该恒星仍位于a位置的时间是（ ）A．20时3分56秒 B．21时56分4秒C．19时56分4秒 D．19时3分56秒
6．若观测者于2018年1月21日20点在甲位置观测该恒星，该恒星的位置在图中的（ ）A．a B．b C．c D．d
C
C
二、地球的公转
1、定义
地球绕太阳的运动，叫作地球公转。
2、公转方向
自西向东，北极上空看，呈逆时针。
3、公转周期
01
02
以恒星为参照物：
太阳和某一个恒星在同一位置上的起点，当观测到太阳再回到这个位置时的时间间隔。
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。
太阳连续两次通过春分点的时间间隔。
1年的时间长度为365日5时48分46秒，称为回归年。
以太阳为参照物：
4.公转轨道和速度
地球公转的轨道是近似正圆的椭圆轨道，太阳位于椭圆的一个焦点上。
，
A→B
角速度和线速度都减慢
B→A
角速度和线速度都加快
1近快，7远慢
开普勒第二定律
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。
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，北半球夏半年的日数是186天，冬半年的日数是179天，造成这种日数差异的原因是什么？
三、黄赤交角
黄赤交角就是地球黄道平面（公转平面）与地球赤道平面（自转平面）之间的夹角
黄赤交角是一个相对稳定的角度，当前为23°26′
1、相关概念
1、相关概念：一轴、两面、三角度
（1）一轴：地轴
（2）两面: 指赤道平面与黄道平面
（3）三角度：
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
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。
影响
思考1：如果地球“身体站直”公转，太阳直射点在地球表面的纬度位置会移动吗？
冬至
12月22日
夏至
6月22日
秋分
9月23日
春分
3月21日
在赤道，不变化
冬至
12月22日
夏至
6月22日
秋分
9月23日
春分
3月21日
思考2：实际上在地球公转过程中，太阳直射点在地球表面的纬度位置会移动吗？如何移动？
北半球夏至日（6月22日前后），太阳直射23°26′N，之后太阳直射点逐渐南移。
到了秋分日（9月23日前后），太阳直射赤道，之后太阳直射点继续南移。
到了北半球冬至日（12月22日前后），太阳直射23°26′S，之后太阳直射点逐渐北返。
到了春分日（3月21日前后），太阳直射赤道，之后太阳直射点继续北移。到了夏至日，太阳再次直射23°26′N。
太阳直射点在23°26′S、23°26′N之间的往返运动，称为太阳直射点的回归运动。
活动：绘制太阳直射点回归运动示意图—课本P6
●
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春分日（3.21）
夏至日（6.22）
冬至日（12.22）
秋分日（9.23）
春分日（3.21）
思考：
国庆节：太阳直射点在南半球，并逐渐南移
植树节：太阳直射点在南半球，并逐渐北移
劳动节：太阳直射点在北半球，并逐渐北移
建军节：太阳直射点在北半球，并逐渐南移
我国处于下列节日时，太阳直射点在什么位置（南/北半球、赤道）？正在向哪（南/北）移动？
有阳光直射
无阳光直射，无极昼极夜
无阳光直射，无极昼极夜
无阳光直射，有极昼极夜
无阳光直射，有极昼极夜
（2）五带的划分
3、黄赤交角变化的影响
若黄赤交角变大：
各温度带范围的变化：热带、寒带范围变大，温带范围缩小
极昼极夜范围的变化：变大
太阳直射点在地球表面的移动速度：变快
读黄赤交角示意图，回答11—14问题：
图中表示黄赤交角的是__________。目前该角大小是______________。
决定地球表面太阳直射点最南最北界线的是图中的____________角。
若α为20 则南回归线度数是 。β的度数是________，北极圈的度数应该是___________。
若α的度数变为24 26 ，则太阳直射的范围增大了________个纬度。
北极星
α
β
α
23 26
α
20 S
70
70 N
2
对点演练
总结回顾
观看视频：《黄赤交角与太阳直射点的移动》
课堂小结1
自转 公转
定义 绕地轴旋转。 北极星仰角=当地的纬度 绕太阳运动
方向 自西向东（北逆南顺） 自西向东
周期 恒星日（时间、意义） 恒星年（时间、意义）
太阳日（时间、意义） 回归年（时间、意义）
速度 角速度 1近快、7远慢
线速度（计算方法、影响因素） 应用 航天发射问题
课堂小结2
黄赤交角 产生 黄道平面与赤道平面的夹角
影响 回归运动（示意图）
五带的划分
变化及其影响 随堂训练
B
D
随堂训练
B
C
5.当地球由甲处向丁处运动期间，正午时横梁在“长堤”上的投影逐日移动方向为(　　)
A.东 B.西 C.南 D.北
登封观星台(约34°N，113°E)是中国现存最早的古天文台建筑。观星台上有两间小屋，小屋之间有一横梁，台下正北方有一“长堤”(如图1)，每天正午，横梁的影子会投在“长堤”上，利用它可以了解四季变化。
C
6.若黄赤交角变小，则夏至日该地正午时横梁在“长堤”上投影的位置有何变化(　　)
A.向北移 B.向南移
C.向东北移动 D.向西北移动
登封观星台(约34°N，113°E)是中国现存最早的古天文台建筑。观星台上有两间小屋，小屋之间有一横梁，台下正北方有一“长堤”(如图1)，每天正午，横梁的影子会投在“长堤”上，利用它可以了解四季变化。
A