第1章 第1节地球的自转和公转课件PPT

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第一章　地球的运动1．学习思路(1)掌握地球的运动形式，需重点处理好两个方面内容：一是无论自转还是公转，因参照物不同，地球运动的周期不同；二是结合示意图理解地球运动速度及其时空变化。(2)黄赤交角及其影响可从示意图分析，二分二至日太阳光照示意图→绘制太阳直射点的回归运动示意图，逐层递进，理解太阳直射点回归运动的规律。(3)抓住课标要求“说明地球运动的地理意义”，即对地球运动的每项意义，既要知其然，还要知其所以然，分析形成原理，探究时空分布规律。(4)重点分析两个内容：时差和日期变更，昼夜长短和正午太阳高度的变化。注重时间与空间的结合，突出与现实生活的结合。2．学习技法(1)教具模拟实验法：借助多媒体信息技术及教学仪器模拟演示地球自转和公转，通过动态演示，将抽象的地理概念和原理转化为形象的地理模型，增强空间思维能力。(2)比较分析法：地球的自转和公转运动特征具有相似性，都可以从运动方向、周期和速度(角速度和线速度)三个角度进行列表归纳，方便学习与比较。(3)绘图法：通过图像的形式对所学知识进行归纳总结，如太阳直射点的回归运动、晨昏线移动规律、昼夜长短和正午太阳高度随纬度和季节的变化规律等，通过“静态”示意图的绘制，展示地球“动态”的运动特征。第一节　地球的自转和公转课前 | 必备知识·自主夯实毛泽东一生共创作了100多首诗词，“关注人民群众生活，以人民为主体”是毛泽东诗词的核心理念。当毛泽东得知江西省余江县(今江西省鹰潭市余江区)消灭了危害极广的血吸虫病时，他激动不已，彻夜难眠，感慨和欣喜之情化作了不朽诗句：“坐地日行八万里，巡天遥看一千河。牛郎欲问瘟神事，一样悲欢逐逝波。”为什么坐地就能“日行八万里”？是否在地球上任何地方“坐地”都会“日行八万里”？提示：赤道上线速度约为1 670千米/小时，故一天旋转的距离约为4万千米，即八万里。“坐地日行八万里”主要是发生在赤道上，并非地球任何地方都可以，而如果在极点，线速度为0，坐地一天旋转的距离为0。一、地球的自转1．概念地球绕其__________的旋转运动。2．特征(1)绕转中心：________，其北端始终指向__________附近，北半球纬度越高，北极星相对地平线的高度越高。【基础清单】自转轴　地轴　北极星　(2)自转方向：__________。　　 从北极上空看，呈________方向旋转。从南极上空看，呈________方向旋转。自西向东　逆时针　顺时针　　　太阳　23时56分4秒　15°　纬线圈　[小提醒]认识角速度和线速度。(1)角速度是指单位时间内转过的角度。(2)线速度是指单位时间内走过的弧线长度。自西向东　回归　其他恒星　6时9分10秒　椭圆　焦点　黄道平面　2．黄赤交角的影响(1)黄赤交角的影响。黄赤交角(2)移动规律。南、北纬23°26′回归　想一想1：北半球各地观测北极星的高度是否相同？【答案】北极星的仰角等于当地的地理纬度，如北极点上北极星的仰角为90°，赤道上北极星的仰角为0°，该度数即为当地的纬度数。【名师助学】想一想2：从南、北两极的上空看，地球自转的方向有差异，是否意味着地球自转的方向不同呢？【答案】虽然从南、北两极的上空看，地球自转的方向不同，但只是观察角度的差异，地球自转方向只有一个，即自西向东。小技巧：列表比较恒星日和太阳日的差异小技巧：图示理解地球自转线速度和角速度小科普：黄赤交角相关的数据关系(1)黄赤交角＝回归线的度数，即图中α。(2)黄赤交角与极圈度数互余，即图中90°－α。(3)黄赤交角＝晨昏线与地轴的最大夹角，即图中α′。想一想3：2020年9 月10日是第36 个教师节，该日太阳直射点位于哪个半球(南/北)？向哪个方向移动？【答案】北半球。向南移动。想一想4：若黄赤交角变为0°，太阳直射点的移动会有什么变化？【答案】若黄赤交角变为0°，太阳终年直射赤道，直射点不再南北往返移动。1．下列有关地球自转方向的图示，正确的是(　　 )【答案】C2020年东京奥运会圣火于3月12日在希腊古奥林匹亚点燃，3月20日抵达日本。结合地球公转示意图，完成第2～3题。2．奥运会圣火抵达日本时，地球在公转轨道上的位置最接近(　　)A．① B．②C．③ D．④【答案】A3．地球公转到图中四个位置时，速度最快的是 (　　)A．① B．②C．③ D．④【答案】D据科学考察，火星与地球有着许多相似之处，它的自转周期仅比地球长41分钟，它的自转轴倾角也只比地球的黄赤交角大32分。火星上不仅有类似地球上的季节之分，还可明显地区分出“五带”。据此完成第4～5题。4．火星的自转周期是 (　　)A．24时41分 B．23时19分C．24时37分4秒 D．23时15分4秒【答案】C5．太阳在火星表面，直射点的移动范围是 (　　)A．23°26′N至23°26′SB．22°54′N至22°54′SC．23°58′N至23°58′SD．23°31′N至23°31′S【答案】C课堂 | 关键能力·探究提升北京时间2020年3月9日19时55分，中国在西昌卫星发射中心成功发射北斗系统第54颗导航卫星，这是北斗系统中第2颗地球静止轨道卫星。地球自转速度及影响因素【情境探究】(1)地球静止轨道卫星的运行速度与地球自转的线速度和角速度是否相同？【答案】角速度相同，但二者的线速度不同，地球静止轨道卫星的线速度大于地球自转的线速度。(2)为什么地球静止轨道卫星又称对地静止卫星？【答案】地球静止轨道卫星的运行方向与地球自转方向相同，运行轨道为位于地球赤道平面上圆形轨道，运行周期与地球自转一周的时间相等，其运行角速度等于地球自转的角速度。1．地球自转速度的比较(1)角速度的比较。①首先看是否为极点，极点上角速度为0。②非极点上任何地点(包括海拔不同的地点)角速度都相同，都是15°每小时(1°每4分钟)。【整合提升】(2)线速度的比较。①从赤道向两极递减；赤道上线速度最大，极点线速度为零；南、北半球纬度数相同的地点线速度相同。②不同纬度线速度的计算公式。赤道线速度(1 670千米每小时)×cosΦ (Φ为当地的地理纬度)。60°纬线上线速度为赤道上的一半。2．地球自转线速度的影响因素与应用(1)影响地球自转线速度变化的因素。(2)应用：航天发射基地应选择在纬度低、海拔高的地区(自转线速度较大)；卫星发射时向东发射(地球自西向东自转)。线速度等值线的判读(1)看递变，判断所在半球：自转线速度由北向南递增的为北半球，递减的为南半球(如上图为北半球)。方法技巧(2)看数值，判断纬度高低：自转线速度介于1 447～1 670千米每小时的位于低纬度地区，介于837～1 447千米每小时的位于中纬度地区，介于0～837千米每小时的位于高纬度地区。(3)看弯曲，确定地势的高低：凸向数值小处(B)，说明该地线速度较大，地势较高，为山地；凸向数值大处(A)，说明该地线速度较小，地势较低，为盆地。[考向1：地球自转角速度的判断]如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。读图，完成第1～2题。【学以致用】1．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2．图中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【答案】1.A　2.B[解析]第1题，图中能看到北极星，并且北极星的仰角很小，说明当地在北半球，且地理纬度较低。第2题，图中恒星的视运动实际上是地球自转运动的反映，天空中的恒星转过50°，说明地球自转了50°，地球自转的角速度是15°每小时，故应拍摄了3个多小时。[考向2：地球自转线速度及其影响因素]下图是地球表面自转线速度(单位：km/h)等值线分布图。读图，完成第3～4题。3．图示区域大部分位于 (　　)A．北半球中纬度 B．北半球低纬度C．南半球中纬度 D．南半球低纬度4．图中a、b两点纬度相同，但地球自转的线速度明显不同，原因是 (　　)A．a点地势高，自转线速度大B．b点地势低，自转线速度大C．a点地势低，自转线速度大D．b点地势高，自转线速度大【答案】3.A　4.A[解析]第3题，南、北纬60°处的自转线速度为837千米每时，读图可知，图示区域的线速度略大于837千米每时，故该区域纬度略小于60°； 线速度向北逐渐减小，则位于北半球。第4题，在纬度相同的情况下，海拔越高，地球自转线速度越大。a点线速度大于b点，则a点地势高。广州某中学地理兴趣小组结合中国传统节日，探究2020年太阳直射点的所在位置与移动方向的变化，并绘制移动规律图。活动1：动手画一画(1)在下图中标出黄道平面、赤道平面和黄赤交角的数值，用阴影标注有太阳直射现象的范围。地球公转的基本特征与黄赤交角【情境探究】【答案】(1)如图所示。(2)在下图中标出二分二至日太阳直射点所在的位置，并用平滑的曲线连接起来以表示太阳直射点的移动轨迹。【答案】如图所示。活动2：合作判一判春节、元宵、清明、端午、七夕、中秋、重阳是我国七大传统节日，小组合作对照日历表查找2020年七大传统节日对应的公历日期，在上图中找出该日太阳直射点所在的大致位置，并判断其位于哪个半球(南/北)及其移动方向。　【答案】2020年春节(1月25日)、元宵(2月8日)太阳直射点位于南半球并向北移动；清明(4月4日)太阳直射点位于北半球并向北移动；端午(6月25日)、七夕(8月25日)太阳直射点位于北半球并向南移动；中秋(10月1日)、重阳(10月25日)太阳直射点位于南半球并向南移动。1．地球公转示意图的判读技巧(1)公转方向的判读——看南极上空还是北极上空。从南极上空看，公转方向为顺时针；从北极上空看，公转方向为逆时针。【整合提升】(2)先判断“二至”再判断“二分”。①看是近日点还是远日点：近日点为1月初，位于冬至日稍后(如图中A)；远日点为7月初，接近夏至日稍后(如图中B)。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看地轴的指向：“左倾左冬，右倾右冬”，即地轴向左倾斜，左面为冬至(如图甲)，向右倾斜，右面为冬至(如图乙)。甲 乙 ③看太阳直射点的位置。a．分别连接椭圆轨道长轴两端的地心和日心，表示出太阳光线。b．太阳光线与地面的交点为太阳直射点，若直射点位于南半球则为冬至日，若直射点位于北半球则为夏至日。c．顺着地球公转的方向由冬至日至夏至日，经过的是春分日；从夏至日至冬至日，经过的是秋分日。2．两个角度理解黄赤交角(1)“一轴两面三角度”。“一轴”指地轴。“两面”指黄道平面和赤道平面。“三角度”含义如下图。(2)“三个不变”。①地球在运动过程中，地轴的空间指向基本不变，北极始终指向天空的北极星附近。②黄赤交角的大小基本不变，约保持23°26′。③地球运动的方向不变，总是自西向东。[考向1：地球公转图的判读]下图是地球公转轨道示意图，P点是近日点，图中甲、乙、丙、丁四点将轨道均分成四等份。读图，完成第1～2题。【学以致用】1．地球在公转轨道上运动所用时间最少的一段是 (　　)A．甲→乙 B．乙→丙C．丙→丁 D．丁→甲2．2020年1月24日是中国的传统节日除夕，此时地球在公转轨道上的位置最接近 (　　)A．甲点 B．乙点C．丙点 D．丁点【答案】1.A　2.B[解析]第1题，P点为近日点，甲、乙、丙、丁四点将地球公转的轨道均分成四等份，根据图可以判定甲→乙段地球公转到近日点附近，地球公转速度“近日点快，远日点慢”，故运动速度较快，用时最少。第2题，P点为近日点，时间为1月初，故1月24日应位于P点之后，最接近乙点。[考向2：黄赤交角及其影响]在地球公转过程中，若以地球为参照系，可看到太阳在黄道上运行。图甲是天赤道与黄道的示意图，图乙是太阳在黄道上的视运行轨迹图。读图，完成第3～4题。甲 乙 3．6月初，太阳在黄道上的位置是 (　　)A．a B．bC．c D．d4．太阳处于a、b位置时 (　　)A．地球公转速度相同B．太阳直射点移动方向相同C．日地距离相同D．同一地点地球自转速度相同【答案】3.D　4.D[解析]第3题，6月初在夏至日(6月22日)之前，读图可知d位于春分日到夏至日之间，接近夏至日，故d地符合。第4题，a、b关于冬至日对称分布，a位于冬至后，b位于冬至前。冬至之后，接近近日点，日地距离最近，地球公转速度最快，故A、C项错误；冬至之前，太阳直射点向南移，冬至之后，太阳直射点向北移，故B项错误；地球自转速度与季节无关，故D项正确。拓展 | 素养提升·增效培优教材第2页　导入1．地轴的北端始终指向北极星附近，因此随着地球的自转，图中每颗星的运动轨迹呈一段弧线，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。2．北半球纬度越高，北极星相对地平线的高度越高。【教材疑难助解】教材第3页　思考1从北极上空看地球，是逆时针方向旋转；从南极上空看地球，是顺时针方向旋转。教材第3页　思考21．地球自转的线速度由赤道向两极递减。2．南、北两极点的角速度和线速度都为零。教材第4页　思考北半球夏半年，地球运动至离太阳较远的位置，地球公转速度较慢，用时较长些；北半球冬半年，地球运动至离太阳较近的位置，地球公转速度较快，用时较短些。教材第6页　活动绘图如下：演示恒星日和太阳日【实验目标】通过模拟演示实验，直观感受和理解地球自转的周期以及太阳日和恒星日的差异，增强动手操作能力。【实验器材】红色球一个、绳子、罗盘(手机)、纸、笔。【课外实践探究】【实验步骤】第一步：恒星日模拟演示操场上放一红色球，使其静止不动，并以红球为圆心，画一大圆。甲同学站在红球的正西方，面向红球，沿着大圆边移动边逆时针转动身体，当演示者再次面向正东方向时停止。如下图所示，由E1到E2位置。第二步：太阳日模拟演示操场上放一红色球，使其静止不动，并以红球为圆心，画一大圆。演示者站在红球的正西方，面向红球，沿着大圆边移动边逆时针转动身体，当演示者再次面向正东时，会发现自己并未面向红球，只有再旋转一个较小角度后，才会再一次面向红球。如上图所示，由E1到E3位置。第三步：在空白纸上尝试画图说明恒星日和太阳日的差异【实验前提】由于恒星距离地球非常遥远，从恒星上看，一日之内地球在公转轨道上的位置几乎不变，其移动距离可忽略不计。与之相比，太阳与地球的距离要小得多，太阳与地表某点的相对位置随地球的公转而发生变化。【实验结论】(1)P点以太阳和恒星为参照物自转一周所转过的角度有差异。(2)恒星日是地球自转的真正周期。太阳日地球自转的角度大于360°。课后限时训练