Chapter 1 Section 1
第一章 第一节
地球的自转与公转
Rotation and revolution of the earth
EARTH MOVEMENT
地球运动专题
新课标人教版
2 019
GEO PPT?
On a clear, moonless night in November 2011, at the Xinglong observation station of the National Astronomical Observatory of the Chinese Academy of Sciences, the shooting team aimed the camera at the sky near Polaris and fixed it. After 6 hours of exposure, they got a gorgeous picture of the orbit of the star……
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6小时的曝光,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?
目录 CONTENTS ∣ 地球的自转与公转
Contents the rotation and revolution of the earth
地球的公转
地球的自转
黄赤交角及其影响
obliquity of the ecliptic.
……
EARTH'S REVOLUTION.
……
EARTH'S ROTATION.
……
EARTH MOVEMENT
地球运动专题
01
地球的自转
EARTH'S ROTATION.
……
地球的自转概况 An overview of the earth's rotation
-01
在茫茫宇宙中,地球与其他星球一样,都处在不断的运动之中
地球绕其自转轴的旋转运动,叫作地球的自转;地球的自转轴叫地轴,它的北端始终指向北极星附近
… …
… …
地球的自转概况 An overview of the earth's rotation
-01
北极星
地轴 E-axis
在茫茫宇宙中,地球与其他星球一样,都处在不断的运动之中
地球绕其自转轴的旋转运动,叫作地球的自转;地球的自转轴叫地轴,它的北端始终指向北极星附近
… …
… …
北极星 Polaris
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(地轴北端指向的星空位置)作圆周运动
北半球纬度越高,北极星相对地平线的高度越高
Northern Hemisphere Polaris altitude angle
北极星 Polaris
Northern Hemisphere Polaris altitude angle
地平线
北极星高度角
北极星 Polaris
Northern Hemisphere Polaris altitude angle
H=90° 北极点
H=60° (60°N)
H<60° (<60°N)
地球的自转方向
-02
北极星
地 轴 E-axis
自西向东
北半球俯视图
逆时针旋转
南半球俯视图
顺时针旋转
S
N
… …
… …
恒星
Fixed Star
恒星
Fixed Star
A
地球的自转周期 The rotation period of the earth
-03
太阳 SUN
地球自西向东自转,自转一周的时间是1日
选定的参照物不同,1日的时间长度略有差别,名称也不同
恒星
Fixed Star
地球的自转周期 The rotation period of the earth
-03
太阳 SUN
恒星
Fixed Star
如果以遥远的恒星为参照物,则1日的时间长度为23时56分4秒
称为恒星日,是地球自转的真正周期
23时56分4秒
A
A
恒星
Fixed Star
A
地球的自转周期 The rotation period of the earth
-03
太阳 SUN
如果以太阳为参照物
则1日的时间长度为24时,称为太阳日
24时
恒星
Fixed Star
A
A
图1.3 地球自转角速度和线速度
地球的自转速度 The rotation speed of the earth
-04
地球自转速度可以用角速度和线速度来描述
… …
… …
The rotation speed of the earth can be described by angular velocity and linear velocity……
角速度 Pal stance.
根据自转周期,约为15°每时;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 Linear velocity
线速度: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
地球的自转速度 The rotation speed of the earth
-04
地球自转速度可以用角速度和线速度来描述
思考
地球自转线速度由赤道至两极有什么变化规律?
南北两极点的角速度和线速度分别是多少?
… …
… …
图1.3 地球自转角速度和线速度
EARTH MOVEMENT
地球运动专题
02
地球的公转
EARTH'S REVOLUTION.
……
地球的公转概况及方向 G-situation and direction of the E-revolution
-01
地球绕太阳的运动,叫作地球的公转;同地球自转方向一致,地球公转的方向也是自西向东
E-REVOLUTION
General situation and direction of the earth's revolution……
地球的公转周期 The revolution period of the earth
-02
如果以其他恒星作为参照物,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
E-REVOLUTION
General situation and direction of the earth's revolution……
冬至
12月22日
夏至
6月22日
春分 3月21日
秋分 9月23日
地球的公转周期 The revolution period of the earth
-02
地球公转一周的时间是1年;如果以太阳作为参照物
1年的时间长度为365日5时48分46秒,称为回归年
E-REVOLUTION
General situation and direction of the earth's revolution……
冬至
12月22日
夏至
6月22日
春分 3月21日
秋分 9月23日
地球的公转速度 The revolution speed of the earth
-03
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;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
E-REVOLUTION
The revolution speed of the earth……
冬至
12月22日
夏至
6月22日
1月初-近日点
7月初-远日点
S2
S1
开普勒第二定律与地球公转速度 The revolution speed of the earth
-03
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
E-REVOLUTION
The revolution speed of the earth……
地球的公转速度 The revolution speed of the earth
-03
… …
… …
地球的公转速度 The revolution speed of the earth
-03
春分 3月21日
秋分 9月23日
夏半年
E-REVOLUTION
The revolution speed of the earth……
冬半年
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?
冬至
12月22日
夏至
6月22日
EARTH MOVEMENT
地球运动专题
03
黄赤交角及其影响
Obliquity of the ecliptic.
……
黄赤交角的定义与大小 Obliquity of the ecliptic.
-01
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
赤道平面与黄道平面之间存在一个交角,叫作黄赤交角,目前的黄赤交角是23° 26'
… …
… …
北极星 Polaris
Obliquity of the ecliptic
地球公转轨道面
(黄道平面)
赤道平面
北极
南极
地轴
66°34′
23°26′
黄赤交角对太阳直射点的影响 Influence on direct sunlight
-02
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
由于黄赤交角的存在,地球在公转轨道上的位置不同,地表接受太阳垂直照射的点(简称太阳直射点)是有变化的
太阳直射的范围,最北到达北纬23° 26',最南到达南纬23° 26'
… …
… …
黄赤交角并不是固定不变的;从1984年起,天文学上用的黄赤交角的数值为23°26' 21"
黄赤交角对太阳直射点的影响 Influence on direct sunlight
-02
冬至
12月22日
夏至
6月22日
秋分
9月23日
春分
3月21日
E-REVOLUTION
Influence on direct sunlight
黄赤交角对太阳直射点的影响 Influence on direct sunlight
-02
冬至
12月22日
夏至
6月22日
秋分
9月23日
春分
3月21日
E-REVOLUTION
Influence on direct sunlight
黄赤交角对太阳直射点的影响 Influence on direct sunlight
-02
E-REVOLUTION
Influence on direct sunlight
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
黄赤交角对太阳直射点的影响 Influence on direct sunlight
-02
E-REVOLUTION
Influence on direct sunlight
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
黄赤交角对太阳直射点的影响 Influence on direct sunlight
-02
E-REVOLUTION
Influence on direct sunlight
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
太阳直射点回归运动 The regression motion of direct solar point
-03
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
北纬23°26‘称为北回归线,南纬23°26’称为南回归线;太阳直射点回归运动的周期就是一个回归年
… …
… …
绘制太阳直射点回归运动示意图
-04
按如下步骤画示意图,表示太阳直射点的移动轨迹
在图上绘制三条平行且等距的直线,分别表示赤道、北回归线和南回归线。
在三条直线的适当位置标注四个点,分别代表北半球二分二至日太阳的直射点。
结合课文关于太阳直射点回归运动的描述,画一条曲线表示太阳直射点的移动轨迹
… …
… …
秋分 9月23日
绘制太阳直射点回归运动示意图
-04
夏至
6月22日
冬至
12月22日
北回归线
23°26′N
赤道
0°
南回归线
23°26′S
春分 3月21日
夏至 6月22日
秋分 9月23日
冬至 12月22日
春分 3月21日
春分 3月21日
黄赤交角与太阳直射点的移动
The angle between yellow and red and the movement of direct sunlight
《授时历》——我国历史上使用时间最长的历法
-05
… …
… …
公元1276年,郭守敬主持编制新的历法。为完成这项划时代的任务,郭守敬发明、创制许多当时十分先进的测量仪器
其中,在古代浑天仪基础上简化、制造的简仪,是郭守敬发明的最重要的天文观测仪器,其刻度精细,比西方国家类似仪器早了300多年
郭守敬(1231年-1316年
元朝著名的天文学家、数学家
水利工程专家
郭守敬天文观测活动
Observation.
Guo Shoujing's astronomical observation activities.
……
利用这些仪器,郭守敬在全国设置27个观测台站,开展大规模的观测活动
他主要进行了日影、北极星高度、春分秋分日出日落时间等的测定;观测台站分布范围广,北至64.5°N,南至15°N,东至128°E,西至102° E
… …
… …
郭守敬对年周期的计算
Observation.
Guo Shoujing's calculation of annual cycle.
……
在掌握大量一手测量数据的基础上,郭守敬结合历史记录中部分比较准确的数据,计算出一年的长度是365.2425日
这个值与回归年365.2422日相差甚小
… …
… …
郭守敬 1280年《授时历》
Observation.
Guo Shoujing's Shoushi calendar in 1280.
……
郭守敬于1280年完成了新的历法——《授时历》, 这是当时世界上最科学、最精确的历法,也是我国历史上使用时间最长历法
… …
… …
郭守敬计算的回归年的精度与后来世界通用的公历一致,但比公历早300年;《授时历》编制不久即传播到日本、朝鲜,并被采用
课时作业
Class Assignment
…….
……
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
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
右图为我国某中学地理研究性学习小组野外宿营时,同学们把照相机固定,对准北极星附近的星空,长时间曝光,得到的北极星附近星辰运动轨迹的照片。据此完成第3~4题。
3.图像最能反映( )
A.地球自转 B.地球公转
C.流星运动 D.恒星运动
4.某一遥远的恒星A在该日23时位于
图中的“☆”位置,那么,第二天该恒星
处于星空同样位置最接近的时间是 ( )
A.23时 B.22时56分4秒 C.23时4分4秒 D.21时52分
读地球赤道平面与公转轨道面示意图,完成第5~6题。
5.图中代表黄赤交角的是( )
A.① B.② C.③ D.④
6.目前黄赤交角的度数是( )
A.23°34' B.23°26’ C.36°26’ D.66°34'
下图为太阳直射点周年变化示意图。读图,完成第7~8题。
7.当太阳直射点移动到D位置时,
北半球将迎来的节气是 ( )
A.春分 B.夏至 C.秋分 D.冬至
8.2020年10月1日这一天,太阳直射点应该在图中的 ( )
A.A和B之间 B.B和C之间 C.C和D之间 D.D和A'之间
9.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
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地球的自转与公转
Rotation and revolution of the earth
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