13 地球公转的地理意义 教案.docx

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13地球公转的地理意义教案

第三节地球公转的地理意义

★目标导航

课标要求

目标解析

1．分析说明地球公转运动的规律。

2．分析地球公转的地理理意义。

1．了解地球运动的基本形式，以及自转和公转的规律及黄赤交角。

2．理解地球自转和公转的关系，理解太阳直射点的南北移动的过程及其原因。

3．通过绘图分析说明正午太阳高度的大小和昼夜长短随纬度和季节的变化规律，进而总结出四季更替的成因。

4．通过读图绘图分析比较等活动，锻炼运用地理图表获取地理知识的能力，提高空间思维能力。

★教材重点：

1.地球公转的运动规律

2.黄赤交角与太阳直射点的回归运动

3.正午太阳高度角的变化规律及应用

4.昼夜长短变化的规律及判断

★教材难点：

1.黄赤交角与太阳直射点的回归运动

2.正午太阳高度角和昼夜长短随季节及纬度的变化规律

★课型：

新授课

★教学方法：

分析讨论法，演示法。

★教具：

地球仪，运行仪，多媒体。

教学过程

●知识回顾

回忆地球自转的运动规律及地理意义。

●新课讲授

地球的公转

地球公转的方向

我们知道太阳的九大行星绕日公转的方向是自西向东呈逆时针运动，因此可以看出地球的公转方向。

侧视：

自西向东。

俯视：

从北极上空看：

（学生观测思考后得出结论逆时针转）

从南极上空看：

（学生观测思考后得出结论顺时针转）

地球公转的周期：

365天6时9分10秒＝1恒星年

地球公转的轨道和速度

地球公转的轨道是一个近似于圆形的椭圆，它有两个焦点，而太阳位于地球公转的右焦点之上。

这样地球在绕日运行时离太阳就有了远近之分，我们分别称为近日点和远日点（读图P.14地球的公转），每年的一月初地球位于近日点七月初位于远日点。

读表地球在公转轨道不同位置时公转速度的变化观察角速度和线速度的关系

时间

日地距离

地球公转角速度

地球公转线速度

一月初

（近日点）

1.471亿㎞

61′/d

30.3㎞/s

七月初

（远日点）

1.521亿㎞

57′/d

29.3㎞/s

角速度：

近日点快，远日点慢，平均每日向东推进约1°。

线速度：

近日点快，远日点慢，平均约30㎞／S

地球自转和公转的关系

地球的运动主要是自转和公转运动的叠加运动。

地球是倾斜着身子绕日公转的。

地球自转的平面叫赤道面。

（动画演示）

地球公转的平面叫黄道面。

（动画演示）

这样在赤道平面和黄道平面之间就会有一个夹角，我们称为黄赤交角。

黄赤交角

读图:

P.15黄赤交角图了解黄道面和赤道面的交角；地轴和黄道面的交角。

地球在自转的同时还在绕日公转。

由于地球自转倾斜的角度是不变的（一定时期内）所以赤道平面与黄道平面之间的夹角即黄赤交角也是不变的（一定时期内）。

（动画演示）

目前黄赤交角的大小为23°26′。

太阳直射点的变化

由于黄赤交角的存在，导致太阳直射点的南北移动。

（图1-3-4）

a、在夏至日和冬至日时太阳照射的情况。

这时的太阳直射点的位置学生容易判断可以让学生自己画一画。

b、春分日和秋分日太阳照射情况。

这时由于书本图中不能看清楚，用实物或电脑演示

从夏至日到冬至日太阳直射点自23°26′N向南移动，经过赤道（秋分时）到达23°26′S即南回归线。

从冬至日到第二年夏至日，太阳直射点自23°26′S向北移动，经过赤道（春分时）到达23°26′N即北回归线。

太阳直射点就在南北回归线之间作周期性的往返运动，我们称为太阳直射点的回归运动。

太阳直射点回归运动的周期为365日5时48分46秒，叫1回归年。

在太阳直射点上，单位面积获得的太阳辐射能量最多。

太阳直射点的回归运动，使太阳辐射能在地球表面的分配具有回归年变化。

总结：

承转：

由于地球公转是斜着身子的，所以其赤道平面和黄道平面之间就存在黄赤交角，从而导致了太阳直射点的回归运动，产生了两大变化：

正午太阳高度角及昼夜长短。

三、正午太阳高度的变化

1、太阳高度：

太阳光线和地平面的夹角。

晨昏线上H=0，白天：

H＞0，黑夜：

H＜0

我们比较两地的太阳高度一般选择同一时刻，且一般为正午12点，因为一天中太阳高度的最大值出现在正午，称为正午太阳高度。

2、正午太阳高度的变化

（1）同一时刻，正午太阳高度随纬度的变化规律

注意：

①地球是总有两条纬线上的正午太阳高度角相等，并以直射纬线南北对称分布。

②某条纬线与直射纬线纬度相差多少度，正午太阳高度就相差多少度。

（2）同一地点，正午太阳高度随季节的变化规律

北回归线及其以北地区达到一年中最大值

夏至日

南半球各纬度达一年中的最小值

南回归线及其以南地区达一年中最大值

冬至日

北半球各纬度达一年中的最小值

赤道上正午太阳高度达一年中最大值

春秋分

其他地区介于最大值和最小值之间

例如济宁所在纬度为北纬36°，在夏至日时达一年中最大值，冬至日达一年中最大值，春秋分在二者之间。

难点：

①太阳高度的变化和正午太阳高度的变化有何不同？

如右图所示，A点为太阳直射点，太阳高度从直射点向四周同心圆减小，

到晨昏线减小为0°，直射点A所在的经线正值正午，达一天中最大

太阳高度，即为正午太阳高度，它的变化是从A向B和C依次减小。

CA

②冬至日或夏至日时，为何不说正午太阳高度从南（北）回归线向南北两极递减？

如图：

从北回归线到北极点正午太阳高度还没减小为零，极点的正午太阳高度

是23°26′，向南到南极圈正午太阳高度已是0°了，因此说正午

太阳高度从南北回归线向南北两极递减是不恰当的。

③正午太阳高度的确定

H=90°—纬度差（所求纬度与直射点所在纬度的纬度差）

3.正午太阳高度的应用

（1）影子问题：

影子的长短与正午太阳高度角成反比；影子的方向与太阳所在的方向相反。

（2）房间采光问题（面积）：

正午太阳高角越小，采光面积越大。

（3）楼距问题：

L=h·cottH，其中L为楼距，h为楼高，H为正午太阳高度角。

（4）太阳能热水器：

Q=90°—H=纬度差

（5）光线入射方向：

根据光线的入射方向判断物体所在位置。

过渡：

随着正午太阳高度角的变化，昼夜长短也会发生变化。

四、昼夜长短的变化

1.昼夜长短变化的原因：

地球的公转

2.昼弧和夜弧：

如图，晨昏线把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。

如果昼弧大于夜弧则昼长夜短；如昼

弧小于夜弧则昼短夜长；如昼弧等于夜弧则昼夜等长。

3.昼夜长短变化的规律

和正午太阳高度的变化一样，昼夜长短也有随纬度和随季节的变化。

夏半年（3.21-9.23）：

北半球昼长夜短，南半球昼短夜长。

同一地点随季节的变化

冬半年（9.23-3.21）：

北半球昼短夜长，南半球昼长夜短。

春秋分（3.21\9.23）：

全球各地昼夜平分。

赤道：

始终昼夜平分。

这只是对昼夜长短的静态描述，当地球从春分向夏至日运动的时候，北半球昼夜长短该如何变化呢？

秋分日

春分日

冬至日日

昼最短夜最长

昼夜平分

昼夜平分

昼渐短

夜渐长

昼渐短

夜渐长

昼渐长

夜渐短

同一时刻随纬度的变化：

（课本17页图1-3-9）

夏半年：

越往北，昼越长夜越短

冬半年：

越往北，昼越短夜越长

春秋分：

全球昼夜等长

极昼：

在北极，极昼范围从春分开始从极点逐渐变大，到夏至日时，极昼范围最大，随后又开始变小。

南北极圈只有两天（春秋分时）为极昼极夜现象。

春秋分日全球各地昼长都是12小时，6点日出18点日落；赤道上永远都是6点日出18点日落。

一个地点只要知道日出时间、日落时间、昼长三个中的一个，就可以求出其他的时间。

请大家打开课本第18页看一下活动题：

①昼夜平分②C③CBDA

五、四季的更替：

1.原因：

一年中随地球上各地昼夜长短和正午太阳高度随时间的变化，导致到达地面的太阳辐射能的多少不同。

2.规律：

低纬度：

全年皆夏，没有明显的冬季。

高纬度：

全年皆冬，没有明显的夏季。

中纬度：

四季分明。

3.划分：

中国四季:

以“四立”为起点

欧美四季：

以“二分二至”为起点

气候四季：

以3、4、5月为起点，6、7、8月为夏季，

9、10、11月为秋季，12、1、2月冬季。

练习：

1．无论是城镇，还是农村，安装使用太阳能热水器的家庭越来越多。

如何获得最多的太阳光热，提高利用效率，热水器集热面的倾角大小是非常重要的因素。

结合正午太阳高度的变化，分析某地（1200E，400N）太阳能热水器的安置方式是否合理。

（1）如何提高太阳能的利用效率？

（2）计算夏至日太阳能热水器的合理倾角。

（3）计算冬至日太阳能热水器的合理倾角。

（4）计算当地太阳能热水器倾角合理的度数范围。

答案：

（1）使热水器集热面与太阳光线垂直。

即正午太阳高度角与太阳能热水器的倾角互余。

（2）16034´（3）63026´（4）46052´

2．近年来，我国房地业发展迅速，越来越多的居民乔迁新居，居住条件和环境显著改善。

请读图，运用以下公式及相关知识回答

（1）－

（2）题。

某地正午太阳高度的大小：

H＝90°－│ψ－δ│式中H为正午太阳高度；　

ψ为当地纬度，取正值；

δ为太阳直射点的纬度，当地夏半年取正值，冬半年取负值。

②tan35°≈0.7　　　tan45°=1tan60°≈1.732

（1）房地产开发商在某城市（北纬30º）建造了两幢商品住宅楼，某户居民买了北楼一层的一套房子，于春节前住进后发现正午前后太阳光线被南楼挡住。

请问，该房子一年中正午太阳光线被南楼挡住的时间大约是（）

A、1个月B、3个月C、6个月D、9个月

（2）为避免这种纠纷，房地产开发商在建楼时，应该使北楼所有朝南房屋在正午时终年都能被太阳照射，那么在两幢楼间距不变的情况下，南楼的高度最高约为（）

A、20米B、30米C、40米D、50米

思路分析：

该题是典型的理论联系实际的问题。

要求学生会用地球运动的地理意义---太阳直射点在地球表面的季节移动引起的各地正午太阳高度的变化及其与物影之间的关系等知识来解决实际问题。

考查了学生的空间想象能力、数学计算能力以及一定的逻辑推理能力。

（1）根据图中给出的南楼的楼高、南北楼之间的楼距之比（即正切函数）为1.725，可以推断该城市正午太阳的高度角必须大于或等于60º时（tan60º≈1.732），北楼的一楼才能全年正午时晒到太阳。

又知该城市位于北纬30º，因此当太阳直射在南半球时，该城市正午太阳高度均小于60º，也就是每年从秋分日（9月23日）至冬至日（12月22日），再到春分日（次年3月21日）共计6个月的时间，该城市太阳高度角均小于60º，故选项C为正确答案。

（2）该城市位于北纬30º，冬至日时正午太阳高度角为90º-130º-（-23º26´）=36º34´，也就是说南楼最高点与北楼最低点连线与地平线的角必须小于36º34´。

又知tan35º≈0.7，由楼距不变（40米）可计算出南楼的高度最高约为：

40×tan35º即约为30米。

答案提示：

（1）C

（2）B

板书设计：

地球公转的地理意义

一、地球的公转

轨道

黄道平面

地球公转

运动方向

侧视

俯视

自西

向东

北极上空：

逆时针

南极上空：

顺时针

周期

365日6时9分

10秒（一恒星年）

运动速度

近日点

远日点

最快

最慢

二、地球自转和公转的关系

自转

黄赤交角公转

（23°26′）

太阳直射点的回归运动

回归周期为一回归年：

365日5时48分46秒

三、正午太阳高度的变化

1、太阳高度：

太阳光线和地平面的夹角。

晨昏线上H=0，白天：

H＞0，黑夜：

H＜0

2、正午太阳高度的变化

（1）同一时刻，正午太阳高度随纬度的变化规律

（2）同一地点，正午太阳高度随季节的变化规律

北回归线及其以北地区达到一年中最大值

夏至日

南半球各纬度达一年中的最小值

南回归线及其以南地区达一年中最大值

冬至日

北半球各纬度达一年中的最小值

赤道上正午太阳高度达一年中最大值

春秋分

其他地区介于最大值和最小值之间

（1）影子问题：

影子的长短与正午太阳高度角成反比；影子的方向与太阳所在的方向相反。

（2）房间采光问题（面积）：

正午太阳高角越小，采光面积越大。

（3）楼距问题：

L=h·cottH，其中L为楼距，h为楼高，H为正午太阳高度角。

（4）太阳能热水器：

Q=90°—H=纬度差

（5）光线入射方向：

根据光线的入射方向判断物体所在位置。

四、昼夜长短的变化

1.昼夜长短变化的原因：

地球的公转

2.昼弧和夜弧：

如果昼弧大于夜弧则昼长夜短；如昼

弧小于夜弧则昼短夜长；如昼弧等于夜弧则昼夜等长。

3.昼夜长短变化的规律

夏半年（3.21-9.23）：

北半球昼长夜短，南半球昼短夜长。

同一地点随季节的变化

冬半年（9.23-3.21）：

北半球昼短夜长，南半球昼长夜短。

春秋分（3.21\9.23）：

全球各地昼夜平分。

赤道：

始终昼夜平分

秋分日

春分日

冬至日日

昼最短夜最长

昼夜平分

昼夜平分

昼渐短

夜渐长

昼渐短

夜渐长

昼渐长

夜渐短

同一时刻随纬度的变化：

夏半年：

越往北，昼越长夜越短

冬半年：

越往北，昼越短夜越长

春秋分：

全球昼夜等长

五、四季的更替：

1.原因：

一年中随地球上各地昼夜长短和正午太阳高度随时间的变化，导致到达地面的太阳辐射能的多少不同。

2.规律：

低纬度：

全年皆夏，没有明显的冬季。

高纬度：

全年皆冬，没有明显的夏季。

中纬度：

四季分明。

3.划分：

中国四季:

以“四立”为起点

欧美四季：

以“二分二至”为起点

气候四季：

以3、4、5月为起点，6、7、8月为夏季，

9、10、11月为秋季，12、1、2月冬季。

课后练习：

地理导学导练的相关习题。

课后探究：

瑞年是怎样划分的。

课后总结：

本节课内容较为抽象，空间立体感较强，学生不容易理解。

特别是第一个问题，学生没接触过，学起来比较困难，所以所用时间较长。

从上课的效果来看，学生有时比较迷茫。

如果借用现代教学技术则可以使学生能较好的理解。