第一章第三节第1课时地球运动的基本规律.docx

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第一章第三节第1课时地球运动的基本规律

第三节　地球的运动

学习目标

思维导图

1.掌握地球自转运动的一般特点，理解昼夜交替、时差产生的原因。

2．掌握晨昏线的判读、地方时和区时的计算方法。

3．掌握地球公转运动的一般特点，明确太阳直射点的移动规律。

4．掌握昼夜长短和正午太阳高度的变化规律及其运算。

第1课时　地球运动的基本规律

知识点一　地球自转

1．自转方向

自西向东,（甲图））

2．自转周期

3．速度

（1）角速度：

地球表面除南北两极点外，任何地点的自转角速度都相同，大约是15°/小时。

（2）线速度：

由于纬度不同而有差异，自赤道向两极递减。

【思考】　如果地球自转方向是自东向西，速度不变，日月星辰还是东升西落吗？

提示：

不是。

地球自东向西自转，我们所看到的日月星辰将变成西升东落。

材料一　如图。

（1）结合材料探究：

①请在图中用箭头表示出地球自转方向。

②比较说明图中A、B、N三点自转的角速度和线速度。

提示：

①画图略。

（逆时针方向）

②角速度：

A＝B>N，线速度：

A>B>N。

材料二　教材P16图1－12。

（2）结合材料探究：

①以太阳为参照物，地球自转一周，实际上转动了多少度？

②以太阳以外的恒星为参照物，地球自转一周，实际上转动了多少度？

③1个太阳日是多少？

1个太阳日比1个恒星日要长多少？

④1月10日22时在某地用望远镜刚好看到一颗恒星开始出现，到1月30日，在同一地点、同一角度观察同一颗恒星开始出现应在什么时间？

提示：

①360°59′　②360°　③24小时　3分56秒

④20时41分20秒

1．地球自转方向的判断

地球的自转方向是自西向东，但是从北极上空看呈逆时针方向旋转，从南极上空看呈顺时针方向旋转。

实际应用中还应注意与经度结合，顺着地球自转方向，东经度数越来越大，西经度数越来越小（如图）。

2．地球自转的周期

周期

参照物

自转角度

长度

意义

恒星日

遥远恒星

360°

23时56分4秒

地球自转的真正周期

太阳日

太阳

360°59′

24小时

昼夜交替的周期

3.地球自转的角速度和线速度

角速度

线速度

概念

做圆周运动的物体单位时间转过的角度

做圆周运动的物体单位时间转过的弧长

大小

每小时大约15°，每4分钟1°

赤道约为1_670千米/时，南北纬60°约为837千米/时，约是赤道的一半

分布

规律

地球表面除南北极点外，任何地点的自转角速度都相同

地球自转线速度因纬度而异，自赤道向两极递减，赤道最大，两极为0

图像

描述

[知识拓展]　

（1）地球自转线速度的影响因素及变化规律

影响

因素

变化规律

纬度

纬度越高线速度越小，60°纬线的线速度约是赤道线速度的一半

高度

海拔越高，自转线速度越大

（2）任一纬度线速度的计算方法

Vφ＝V赤道cosφ

公式中：

φ为纬度数；V赤道为赤道的自转线速度。

读下图，完成

（1）～

（2）题。

（1）c点的人们连续两次看到日出的时间间隔是（　　）

A．地球自转的真正周期

B．比地球自转真正周期约多4分钟

C．比地球自转真正周期约少4分钟

D．时间为23小时56分

（2）在a、b、c、d四点中，地球自转速度是（　　）

A．各点角速度相等，线速度自大到小依次是a、b、c、d

B．各点角速度相等，线速度自大到小依次是c、d、b、a

C．a无角速度和线速度，b、c、d三点角速度相等，线速度b最大，c最小

D．b、c、d三点角速度相等，线速度c最大

解析：

本题考查地球自转的周期及自转的速度。

第

（1）题，题意实际是地球相对太阳旋转一周的时间间隔，即太阳日，因此选B。

第

（2）题，地球上各点的角速度相同（除极点外），线速度随着纬度的增加而减小。

因此选D。

答案：

（1）B　

（2）D

知识点二　地球公转

1．定义：

地球绕太阳运行。

2．轨道：

近似正圆的椭圆，太阳位于其中一个焦点上。

3．方向：

自西向东。

4．周期：

1年，约为365日6时9分。

5．速度

随公转位置而变化。

如下图所示：

【思考】　北极熊每年能比南极的企鹅多晒几天太阳，你知道其中的原因吗？

提示：

这主要是由于地球绕日公转速度随日地距离不同而略有变化造成的，在（北半球）夏半年公转速度较慢，用时多；而冬半年公转速度较快，用时较少。

材料　“地球公转运动位置图”。

结合材料探究：

（1）地球公转绕转的中心是什么？

地球公转和自转的方向是否一致？

（2）6月22日前后，地球位于公转轨道的什么位置（填字母）？

太阳直射哪个半球？

公转速度如何？

（3）12月22日前后，地球位于公转轨道的什么位置（填字母）？

太阳直射哪个半球？

公转速度如何？

（4）北半球夏至日到冬至日这段时间，地球在公转轨道上的公转速度如何？

提示：

（1）太阳；一致。

（2）C点附近；北半球；较慢。

（3）A点附近；南半球；较快。

（4）6月22日～7月初，地球公转速度变慢，7月初，公转速度最慢；之后，地球公转速度逐渐变快。

1．地球公转的方向

地球公转的方向与自转方向一样，都是自西向东。

从北极上空看，地球的公转方向呈逆时针；从南极上空看，地球的公转方向呈顺时针。

2．冬、夏至日地球公转速度的变化

要理解这个问题，应明确近、远日点和冬、夏至日在公转轨道上的位置关系。

如下图所示：

①点为远日点，丙为夏至日，②点为近日点，甲为冬至日。

然后由①公转速度最慢、②最快，推知春、秋分日，冬、夏至日地球公转速度的快慢。

甲（冬至日）

②（近日点）

丁（春分日）

丙（夏至日）

①（远日点）

乙（秋分日）

甲（冬至日）。

[方法技巧]　公转轨道图上二分二至日的判断方法

在高中阶段对公转轨道图进行了一定的简化，基本上左右两个被固定为夏至日和冬至日这两天；上下两个被固定为春分日和秋分日这两天。

因此判断的时候可根据此特点进行判读。

（1）先确定出地球公转方向，如图1（可根据地球自转、南北极指向等来确定地球公转方向）。

（2）过球心做地轴的垂线，即赤道，如图2。

（3）做条直线连接左右两个球心，如图3。

（4）如果直线指向北半球（北回归线），为夏至日，如图3中的A；如果直线指向南半球（南回归线），为冬至日，如图3中的C。

（5）再根据二至日的位置和公转方向，按春、夏、秋、冬的顺序确定D为春分日，B为秋分日。

读图，回答下列问题。

（1）A点的节气是________，在________月________日前后。

（2）在A、B、C、D四点中地球公转速度较快的是________点，每年7月初地球位于________点附近。

（3）2015年2月19日是中国传统节日——春节，这一天地球位于图中的________之间，此时，太阳直射________半球，并向________移动。

解析：

解答有关地球公转运行的这类题目时，首先应根据地轴倾斜方向判断出地球运行过程中四个位置的节气或时间，北半球倾向于太阳一侧的应是北半球的夏至日或远日点附近。

然后根据地球公转逆时针方向推断出其余三个位置的节气或时间，在此基础上解答问题。

由于地球公转速度在近日点时较快，远日点时较慢，2月19日时，地球正位于AB段之间，太阳直射南半球，并正向北移动。

答案：

（1）冬至　12　22　

（2）A　C　（3）AB　南　北

知识点三　黄赤交角与太阳直射点的移动

1．黄赤交角

（1）形成：

地球的黄道面与赤道面之间的夹角。

（2）大小：

目前约为23.5°。

（3）影响

黄赤交角的存在导致地球公转过程中太阳直射点在南北回归线之间的回归运动。

[图表导读]

读教材图1－15，思考下列问题。

（1）地轴与赤道平面、黄道平面的夹角分别是多少？

提示：

地轴与赤道平面垂直，夹角为90°；地轴与黄道平面的夹角是66.5°。

（2）黄赤交角的大小和回归线、极圈度数有什么关系？

若黄赤交角变为24°。

那么回归线、极圈的度数将怎样变化？

提示：

回归线的度数与黄赤交角大小相等，极圈度数与黄赤交角的度数和为90°。

若黄赤交角变为24°，则回归线度数变为24°，极圈度数变为66°。

2．太阳直射点的移动

（1）移动过程：

如图。

（2）周期：

太阳直射点移动的周期为365日5时48分46秒，即一个回归年。

材料　如图。

结合材料探究：

（1）黄赤交角是地球________面和地球________面之间的夹角，目前的度数是________。

（2）太阳直射点只在地球上________之间来回移动。

这是因为地球公转时，地轴与公转轨道面之间保持有约________（度数）的夹角，在图中用数字________表示。

地轴北端指向________附近。

（3）由于黄赤交角的存在，地球在公转运动过程中，对地球的自然环境产生重大影响，主要包括哪些？

提示：

（1）公转轨道（黄道）　赤道　23.5°

（2）南北回归线（南北纬23.5°）　66.5°　②　北极星

（3）四季的更替、五带的划分、全球热量分布、不同气候类型的形成、太阳直射点的南北移动。

1．黄赤交角的形成

2．黄赤交角的特点

黄赤交角的特点，可以概括为“一轴、两面、三角度”和“三个基本不变、两个变”，其含义如下表所示：

特点

含义

一轴、

两面、

三角

度

一轴

地轴（自转轴，与赤道面垂直）

黄道面

地球公转的轨道平面

赤道面

地球自转的平面，与地轴垂直

黄赤交角

黄道面与赤道面的夹角，目前为23.5°

地轴与黄道面夹角

与黄赤交角互余，为66.5°

地轴与赤道面夹角

90°

三个

基本

不变、

两个

变

三个基本不变

地球在公转过程中，地轴的空间指向基本不变，北极始终指向北极星附近

黄赤交角的大小目前基本不变，保持23.5°

地球运动的方向不变，总是自西向东

两个变

地球在公转轨道的不同位置，黄道面与赤道面的交线、地轴与太阳光线的相对位置是变化的

[知识拓展]　理解黄赤交角变化带来的影响

影响的方面

黄赤交角变大（小）

太阳直射范围

扩大（缩小）

极昼和极夜现象范围

扩大（缩小）

五带的范围

热带和寒带的范围扩大（缩小）

温带的范围缩小（扩大）

正午太阳高度的年变化

年变化幅度增大（减小）

昼夜长短的年变化

年变化幅度增大（减小）（春、秋分时除外）

季节的变化

变化明显（不明显）

3.太阳直射点的移动规律

日期

北半球

南半球

直射

位置

图示

3月21日

春分日

秋分日

赤道

↓太阳直射点在北半球，正向北移动

6月22日

夏至日

冬至日

北回归线

↓太阳直射点在北半球，正向南移动

9月23日

秋分日

春分日

赤道

↓太阳直射点在南半球，正向南移动

12月22日

冬至日

夏至日

南回归线

↓太阳直射点在南半球，正向北移动

读图，完成下列各题。

（1）图中A、B、C表示黄道面的是________。

（2）在图中用α表示出黄赤交角。

（3）假如黄赤交角的度数为零，太阳直射点将会如何移动？

（4）假如黄赤交角的度数为25°，地球上的五带将如何变化？

解析：

第

（1）题，过地心并与地轴垂直的平面为赤道面，与赤道面斜交大致成23.5°角的平面为黄道面。

第

（2）题，赤道面与黄道面之间的交角为黄赤交角。

第（3）题，由于地轴的空间指向不变和黄赤交角的存在，太阳直射点在南、北回归线之间往返移动。

假如黄赤交角为零，太阳直射点将始终位于赤道上。

第（4）题，假如黄赤交角的度数为25°，则太阳直射点的位置将会到达25°，即热带变化为南北跨50°，南北温带将会缩