1.2.4 地球的公转（共25页PPT）课件

地球公转及其地理意义
1.地球公转的基本特征（方向、轨道、周期、速度)
1）公转概念：地球绕_____的运动。
2）公转方向：自西向东、北逆南顺，与自转方向一致。
一、基本特征与黄赤交角
太阳
3）轨道特点
近似正圆的椭圆轨道，太阳位于椭圆的一个焦点上。
1月初
7月初
4）公转周期
回归年：参照物太阳；时长：365日5时48分46秒；特点：太阳直射点的移动周期
恒星年：参照物其他恒星；时长：365日6时9分10秒；特点：地球公转的真正周期
5）近日点为1月初, 远日点为7月初。“一近快，七远慢”
角速度：平均约59′/天。线速度：平均30千米/秒
注意：北半球夏半年比南半球时间长，极昼时间多7天
“左倾左焦左冬，右倾右焦右冬”
开普勒第二定律与地球公转速度
S2
S1
地球
地球
1月初-近日点
7月初-远日点
开普勒行星运动第二定律，也称等面积定律，
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
一、基本特征与黄赤交角
2. 黄赤交角
(1) 形成：地球的赤道平面与地球公转轨道平面黄道平面之间的夹角叫黄赤交角。
23°26′
(2) 大小：23.5°(地球公转时是斜着转)。地轴与赤道平面的夹角是 ????????? ，与黄道平面的夹角是66.5°
?
66°34′
(3) 影响：黄赤交角的存在引起太阳直射点在南、北回归线之间往返运动。使地球表面不同纬度地带获得不同的太阳辐射能量。
“一轴、两面、三角度”
一、基本特征与黄赤交角
太阳直射点：太阳光线垂直照射在地球表面的点（通过地面，指向地心）
黄赤交角＝回归线的纬度数
与极圈度数互余
(1)太阳直射点的移动规律
6月22日
9月23日
3月21日
12月22日
(2)太阳直射点回归运动的周期：　　　　，即365日5时48分46秒。
1回归年
●
●
①回归线之间,一年内直射两次
回归线上,一年内直射一次
回归线以外, 太阳不直射
②春分至秋分，太阳直射点在北半球；秋分至次年春分，太阳直射点在南半球；
③冬至至次年夏至期间，太阳直射点向北移动；夏至日至冬至日期间，太阳直射点向南移动。
④北半球夏半年:春分→夏至→秋分
冬半年:秋分→冬至→次年春分
南半球情况相反
一、基本特征与黄赤交角
太阳直射点的回归运动
北回归线
南回归线
赤道
夏至（6月22日）
秋分（9月23日）
冬至（12月22日）
次年春分
春分（3月21日）
春分日到夏至日历时三个月（约90天)，移动的纬度数是23°26′
太阳太阳直射点移动的速度：每月移动8个纬度(8°/月)
每4天左右移动1个纬度(1°/4天)
【微思考】如何根据日期判断太阳直射点的纬度位置？
二、公转意义 昼夜长短变化
1. 昼夜长短的产生
(1)昼夜长短反映日照时间的长短。
(2)昼弧和夜弧：晨昏线将地球上的纬线圈分成两部分，位于昼半球的部分叫昼弧，位于夜半球的部分叫夜弧。
(3)昼夜长短用昼弧和夜弧所占的比例表示。
2. 昼夜长短的判断方法 昼弧＋夜弧＝24小时
同纬度：昼弧=夜弧，则昼夜等长；
昼弧>夜弧，则昼长夜短，否则相反。
昼长 = 昼弧所跨经度数/15°
夜长 = 夜弧所跨经度数/15°
夏至
春分或秋分
冬至
3. 昼夜长短变化的原因 黄赤交角的存在
①直射点向北移动，北半球昼渐长，夜渐短；南半球昼渐短，夜渐长。
②直射点向南移动，北半球昼渐短，夜渐长；南半球昼渐长，夜渐短。
二、公转意义 昼夜长短变化
①直射点所在半球，昼长夜短，且纬度越高昼越长；与直射点的移动方向无关。
所在半球的冬季极圈内有极昼现象。
太阳直射点纬度与出现极昼、极夜的最低纬度互余。
②太阳直射点移向哪个半球，该半球昼变长夜变短，且纬度越高昼夜长短变化幅度越大；与直射点位置无关。
夏至北半球昼最长，夜最短
冬至日南半球昼最长，夜最短；
二分日：太阳直射赤道，全球昼夜平分
赤道永远昼夜等长，均为12小时。
昼夜长短的的变化规律
4.日出、日落方位与昼夜长短变化的对应关系（北半球）
时间
春分日
夏半年
秋分日
冬半年
昼夜状况
昼=夜
昼＞夜
昼=夜
昼＜夜
日出
时刻（地方时）
6时
早于6时，夏至日最早
6时
晚于6时，冬至日最晚
方位
正东方
东北方
正东方
东南方
日落
时刻（地方时）
18时
晚于18时，夏至日最晚
18时
早于18时，冬至日最早
方位
正西方
西北方
正西方
西南方
当极圈内有地区出现极昼时,
若是北极圈，则出现极昼的地区日出正北，日落正北(0时日出,24时日落);
若是南极圈，则出现极昼的地区日出正南，日落正南(0时日出,24时日落)。
二、公转意义 昼夜长短变化
太阳视运动的判读技巧日出日落方位规律（与太阳直射点位置相关）
日出
日落
二、公转意义 昼夜长短变化
[归纳总结]　昼夜长短变化的规律
(1)对称规律：
同一纬线上各地昼夜长短相同（同线等长）；
南北半球同纬度昼夜长短相反。
(2)递增规律：
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。
(3)变幅规律：
昼夜长短差值越大，纬度越高；赤道地区，昼夜长短差值等于0。
(4)极昼、极夜规律：
极昼（极夜）的起始纬度＝90°－太阳直射点的纬度。
纬度越高，极昼（极夜）出现的天数越多。
日出时间＝12－昼长/2＝夜长的一半
日落时间＝12＋昼长/2
二、公转意义 昼夜长短变化
1. 太阳高度和正午太阳高度
太阳光线与地平面之间的夹角，叫作太阳高度角，简称太阳高度。晨昏圈上为0.
一天中太阳高度最大值出现在正午，称为正午太阳高度。直射点为 90?
二、公转意义 正午太阳高度
2. 正午太阳高度的纬度变化规律
春分日和秋分日，由赤道向南北两侧递减；赤道达到最大值，南北极点达最小值
夏至日，由北回归线向南北两侧递减；北回归线及其以北达到最大值，南半球达最小值
冬至日，由南回归线向南北两侧递减。北回归线及其以北达到最大值，南半球达最小值
① 同一时刻，正午太阳高度由太阳直射点所在纬线向南、北两侧递减—— 近大远小 ；
② 同一日同一纬线上，正午太阳高度相同——同线等大；
③与太阳直射点所在纬线纬度差相等的两条纬线上的正午太阳高度相同——对称相等。
④什么时间直射点向该地接近,什么时间该地太阳高度就增大—— “来增去减”
⑤位置看“数值”——90°的出现
二、公转意义 正午太阳高度
3.计算公式
正午太阳高度=90°-“两点”纬度差
（“两点”纬度差“同减异加”）
3. 太阳视运动(二分二至日)
(1)未出现极昼或极夜现象的地区
太阳直射北半球时，日出、日落都偏北（太阳从东北升起，西北落下）；太阳直射南半球时，日出、日落都偏南（太阳从东南升起，西南落下）；太阳直射赤道时，日出正东、日落正西。在此过程中，总是从日出到正午太阳高度逐渐变大，正午时太阳高度最大，正午过后太阳高度逐渐变小。
日出日落方位口诀： 点北北升落 点南南升落 （除极昼、极夜区外）
二、公转意义 正午太阳高度
(2)出现极昼的地区（除极点外）
一天内太阳不落，正午太阳高度最大，0点（24点）太阳高度最小。 若位于北半球，太阳升落方位均为正北；
若位于南半球，太阳升落方位均为正南。
二、公转意义 正午太阳高度
(3)极昼期间的极点一天内太阳高度不变
拓展：归纳极圈及其以内地区
①极昼期间，太阳高度24小时内都大于或等于零度。
②刚好出现极昼地区的纬度与直射点纬度数互余。正午太阳高度等于直射点纬度的2倍
③极昼区极点上，H ﹦直射点的纬度
④赤道上日出日落方向偏角为直射点纬度
3. 太阳视运动(二维简图画法)
(1) 确定直射点所在半球，得出日出、日落方位：
点北北升落，点南南升落(没有极昼极夜区)；点赤东升西落。
(2) 判断正午12点的直射点是位于已知地区的正南还是正北：
正午太阳直射点与正午太阳方位是一致的。
(3) 确定三点（日出、日落、正午）后绘制轨迹。
直射点以北地区
正东→东北→正北→西北→正西
直射点以南地区
正东→东南→正南→西南→正西
N
W
E
S
N
W
E
S
春秋分日
二、公转意义 正午太阳高度
直射点以北地区
东北→正北→西北
直射点以南地区
东南→正东→东南→正南→西南→正西→西南
N
W
E
S
N
W
E
S
北半球夏半年
二、公转意义 正午太阳高度
3. 太阳视运动(二维简图画法)
直射点以北地区
东南→正东→东北→正北→西北→正西→西南
直射点以南地区
东南→正南→西南
N
W
E
S
N
W
E
S
北半球冬半年
二、公转意义 正午太阳高度
3. 太阳视运动(二维简图画法)
始终在正北
始终在正南
时南时北
二、公转意义 正午太阳高度
(1)影长的变化。
根据太阳高度的大小判断影长。日出、日落时影长最长，日出之后缩短，正午时最短，之后变长，直射点上无影子。
(2)影子方位的变化。
影子位于太阳相反方位，根据太阳方位即可推知影子方位。北回归线以北的地区，正午的日影全年朝向正北(北极点除外)，冬至日日影最长，夏至日最短；南回归线以南的地区，正午的日影全年朝向正南(南极点除外)，夏至日日影最长，冬至日最短；南北回归线之间的地区，正午日影夏至日朝向正南，冬至日朝向正北；
4. 影子变化的判读
二、公转意义 正午太阳高度
①正午12时时，太阳高度达一天中的最大值时，此时日影最短。
②正午太阳高度越大，日影越短；反之，日影越长。
（1）确定楼间距、楼高
为了更好地保证各楼层都有良好的采光，楼与楼之间应当保持适当距离。以我国为例，南楼高度为 ???? ，该地冬至日正午太阳高度为 ???? ，则最小楼间距 ???? 为： ????=????×????????????????? 。如右图：北半球冬至日不遮挡则全年不遮挡，南半球相反；楼间距一样，纬度高的地方楼高小于纬度低的地方。
?
（2）计算太阳能热水器的安装角度
为了更好地利用太阳能，应不断调整太阳能热水器与楼顶平面之间的倾角，使太阳光与集热板成直角。
集热板与墙面的夹角等于太阳高度角，与地面之间的夹角 ???? 和当天的正午太阳高度（H）互余，即 ????+????=????????? 时效果最佳。如右图：
（3）确定房屋朝向
?
二、公转意义 正午太阳高度
5. 应用
自转
公转
黄赤交角
太阳直射点的回归运动
昼夜长短的纬度变化
正午太阳高度的纬度变化
四季
五带
昼夜长短的季节变化
正午太阳高度的季节变化
1. 四季更替和五带成因
三、四季更替和五带划分
①我国传统（夏历）四季：
以立春、立夏、立秋、立冬为起点划分四季
②西方四季（欧美四季）：
以春分、夏至、秋分、冬至为起点划分四季
③气候统计四季：
春季：3、4、5月； 夏季：6、7、8月
秋季：9、10、11月；冬季：12、次年1、2月
南北半球季节相反
2. 四季的划分
（1）天文四季：夏季：一年内白昼最长、 正午太阳高度最大的季节
冬季：一年内白昼最短、正午太阳高度最小的季节
春、秋季节：冬夏两季的过渡季节
（2）气候四季：依据对气温的统计进行划分
三、四季更替和五带划分
24节气歌：春雨惊春清谷天，夏满芒夏暑相连；秋处露秋寒霜降，冬雪雪冬小大寒 。
四、五带的划分
天文特征
气候特征
3. 五带的划分及特征
三、四季更替和五带划分
【知识网络构建】
轨道方向周期速度