地球公转高中地理湘教版（2019）选择性必修1

地球的公转Therotationoftheearth第一章第2节地球的运动

课标解读结合实例，说明地球运动的地理意义。【课标呈现】1.了解地球公转的概念、运动规律及特点。2.理解昼夜长短和正午太阳高度的变化、四季成因及其纬度变化规律。3.理解五带的形成原因，了解五带的划分。4.能够准确画出二分二至日太阳照射地球的示意图，并说明地球上不同地带太阳高度及昼夜长短的变化规律。【课标解读】

核心素养【区域认知】在真实区域分布图中，能够分析该区域地球公转产生的地理现象的特点，以及对其他自然要素和人类活动的影响，并能进行科学决策。【综合思维】结合给定的图像信息，分析地球公转的过程，解释其产生的地理现象，并进一步说明其对自然环境其他要素的影响。【人地协调观】结合现实中与地球公转相关的真实问题，能够从人地关系角度分析地球公转对人类活动的影响和作用，具备尊重自然规律、科学利用自然的意识。【地理实践力】能够独立设计科学的观测活动，并利用信息技术或其他工具，分析、处理相关数据和信息，对地球公转产生的地理意义进行科学解释。目录contents01地球公转Theearthrevolves03地球公转的地理意义Thegeographicalsignificanceoftheearth'srevolution02黄赤交角及其影响Theangleofintersectionanditsinfluence地球公转Theearthrevolves看房时南入住时南2019年6月，居住在杭州（北纬30°）的赵亮父母在“阳光花园”购买了一套位于一层的住房。南面的楼房高度为69米，两楼间距为40米。2020年1月，全家入住后，发现阳光全被前排楼房挡住了。他感到很困惑，那天看房时，小院内阳光充足，怎么才过了几个月，阳光就被挡住了呢？提示：由于太阳直射点的南北移动，正午太阳高度角有季节变化：夏季正午太阳高度角大，影长较短；冬季，正午太阳高度角小，影长较长。地球的公转EARTH'SREVOLUTION绕转中心太阳位于椭圆形轨道的一个焦点上公转轨道公转轨道：近似正圆的椭圆形注意视角的转化带来的变化地球的公转EARTH'SREVOLUTION方向自西向东方向自北极上空看：逆时针自南极上空看：顺时针地球的公转EARTH'SREVOLUTION周期恒星年StellarYear恒星概念在太阳上看，地球中心从天空中的某一点出发，环绕太阳一周，然后又回到了此点；时间365天6时9分10秒角度360°性质真周期用途天文研究近日点远日点太阳中心开普勒第二定律Kepler'ssecondlaw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两组“点”的区别：远日点是在7月初，此时地球公转速度最慢。近日点是在1月初，此时地球公转速度最快。地球的公转EARTH'SREVOLUTION速度春分夏至秋分冬至近日点1月初远日点7月初速度最快速度最慢逐渐变快逐渐变快逐渐变慢逐渐变慢地球绕太阳公转位于近日点（1月初）时速度（包括线速度和角速度）最快；远日点（7月初）时最慢。活动

Activity地球公转轨道上离太阳最近的点叫作近日点，距太阳1.471亿千米；离太阳最远的点叫作远日点，距太阳1.521亿千米。每年1月初，地球经过近日点，公转速度较快；每年7月初，地球经过远日点，公转速度较慢。据此，完成相关任务。北半球每年夏半年（自春分日至秋分日）的日数为186天，冬半年（自秋分日至次年春分日）的日数为179天。分析北半球夏半年比冬半年多出7天的原因。北半球夏半年（自春分日至秋分日），经过远日点，公转速度较慢，所以时间长；冬半年（自秋分日至次年春分日），经过近日点，公转速度较快，所以时间短，因此夏半年比冬半年多出7天。活动

Activity地球经过近日点时，北半球大部分地区正值隆冬，天气偏冷；而地球经过远日点时，北半球大部分地区正当盛夏，骄阳似火。这是真的吗？逻辑上似乎说不通，正如寒冬向火，靠的近才会暖和嘛！除距离因素外，是不是还受到了其他因素的影响？黄赤交角及其影响Theanglebetweenyellowandredanditsinfluence黄赤交角Obliquityoftheecliptic黄道面66.5°赤道面23.5°一轴地轴（始终指向北极星附近）两面黄道平面与赤道平面三角度黄赤交角：黄道面与赤道面的交角为23.5°；（与回归线度数相同）地轴与黄道面的夹角为66.5°；地轴与赤道面的夹角为90°；一轴两面三角度黄道面：地球公转轨道面赤道面：过地心并与地轴垂直的平面黄赤交角Obliquityoftheecliptic黄道面66.5°赤道面23.5°地球在公转过程中，地轴的北端始终指向北极星附近。地球自转和公转方向不变。目前黄赤交角大小基本不变，为23.5°。公转中三不变导致太阳直射点在南北回归线之间做回归运动太阳直射点Determinationofdirectpoint由于太阳光线是平行光线，地球表面是球面,不同地点的地平面并不重合，因此——任何时候太阳只能直射地球上一点，即只有一束光线是直射光线。日心与地心连线与地球表面的交点。地球太阳光太阳直射点地心太阳直射点：地表接受太阳垂直照射的点。黄赤交角Obliquityoftheecliptic黄道面66.5°赤道面23.5°由于黄赤交角的存在，导致太阳直射点的南北移动。黄赤交角的度数＝太阳直射点能达到的最北、最南纬度数＝南北回归线的度数。极圈的度数＝90°－黄赤交角的度数。极昼极夜范围变大热带、寒带变大，温带变小直射点移动速度变快如果黄赤交角增大了？太阳直射点的运动ThemovementofapointdirectlyfromthesunACBD冬至12月22日春分3月21日夏至秋分9月23日6月22日太阳直射点的运动Themovementofapointdirectlyfromthesun春分秋分冬至冬至春分3.21夏至6.22秋分9.23冬至12.22冬至南回归线北回归线赤道23.5°N23.5°S次年春分次年夏至次年秋分次年冬至日期节气直射点位置趋势3月21日前后春分赤道向北春分——夏至北半球向北6月22日前后夏至北回归线向南夏至——秋分北半球向南9月23日前后秋分赤道向南秋分——冬至南半球向南12月22日前后冬至南回归线向北冬至——春分南半球向北地球的公转EARTH'SREVOLUTION周期回归年TropicalYear概念从太阳直射点第一次直射在春分点到太阳直射点第二次直射春分点中间经过的时间。时间365天5时48分46秒角度稍少于360°性质假周期用途日常生活冬至秋分夏至春分名称回归年恒星年概念太阳直射点回归运动的周期太阳中心连续两次通过地球与某一恒星连线的时间间隔参照物太阳其它恒星时间长度365日5时48分46秒365日6时9分10秒意义多用于平时的生产生活地球公转的真正周期，多用于天文学研究23°26′N23°26′S0°春分3月21日前后夏至6月22日前后秋分9月23日前后冬至12月22日前后春分次年3月21日前后NS以北半球为例探究

Inquiry如何绘制太阳直射点的移动轨迹图太阳直射点的移动轨迹图夏半年冬半年活动

Activity结合课文关于太阳直射点回归运动的描述，请在下图中标出二分二至日太阳直射点的位置，并用平滑曲线接起来。根据所绘图示，分别说出太阳直射点在北半球和南半球，太阳直射点向北和向南移动的时段。太阳直射点在北半球，春分日—夏至日太阳直射点向北移动，夏至日—秋分日太阳直射点向南移动；太阳直射点在南半球，秋分日—冬至日太阳直射点向南移动，冬至日—次年春分日太阳直射点向北移动。23.5°N0°23.5°S春分夏至秋分冬至次年春分太阳直射点的移动轨迹图变式图一23°26′N23°26′S0°太阳直射点的移动轨迹图变式图二23°26′N23°26′S0°太阳直射点的移动轨迹图变式图三23°26′N23°26′S0°地球公转的地理意义Thegeographicalsignificanceoftheearth'srevolution地球公转的地理意义Duetotheexistenceoftheyellowredangle,theearth'srevolutioncausestheannualchangesoftheheightofthenoonsunandthelengthofdayandnight,resultinginthereplacementofthefourseasonsontheearth由于黄赤交角的存在地球公转过程中引起正午太阳高度、昼夜长短的周年变化，从而在地球上产生了四季的更替正午太阳高度的变化Thechangeoftheheightofthesunatnoon地理意义Geographicalsignificance正午太阳高度的变化NSOh地平面概念：太阳光线与地平面之间的夹角（即太阳在当地的仰角），叫做太阳高度角，简称太阳高度，用字母h表示。太阳直射点？晨昏线上？90°0°太阳高度的日变化过程地面东E西W日出正午日落h（太阳高度）t(地方时）H106121824最大日出正午日落定义：正午太阳高度角是正午时太阳光线与地平面的夹角，为一天中太阳高度的最大值，简称正午太阳高度。地理意义Geographicalsignificance正午太阳高度如果地球表面不是一个球面，而是一个平面，地球上各地的正午太阳高度会有不同吗？假设：地面是平的，同一时刻各地的正午太阳高度

。

相等地面地面地理意义Geographicalsignificance正午太阳高度事实：地球表面是

，同一时间世界各地的正午太阳高度

。NS曲面不同、对称分布地理意义Geographicalsignificance正午太阳高度NS900W等太阳高度线:一般出现于以太阳直射点为中心的高空俯视图。这种示意图用等太阳高度线（太阳高度角相等的各点连接而成的线）反映某一时刻太阳高度的分布状况。ABCD地理意义Geographicalsignificance正午太阳高度NS900WABCD（1）最外侧大圆圈数值为0°，则为晨昏线。（2）最外侧大圆圈数值不为0°，则表示昼半球的一部分。地理意义Geographicalsignificance正午太阳高度例题：右图为某时刻我国局部地区太阳高度分布示意图，图中圆圈为等太阳高度线，水平直线表示纬线，竖直的直线表示经线，读图后回答。1.此时北京时间是（

）

A.12时B.0时C.12时16分D.11时44分北京1160E400N●M●N800700•地理意义Geographicalsignificance正午太阳高度的变化太阳直射点南北移动，引起正午太阳高度有规律地变化（一）纬度变化规律①距离太阳直射点所在纬度越近，正午太阳高度角越大。（近大远小）②同一时刻，正午太阳高度由太阳直射点所在纬度向南北两侧递减③同一纬度，正午太阳高度角相等地理意义Geographicalsignificance正午太阳高度的变化66°34′90°23°26′66°34′23°26′0°0°太阳直射赤道：①正午太阳高度角由赤道(90°)向南北两方递减②赤道上的正午太阳高度角达到一年最大春、秋分日地理意义Geographicalsignificance正午太阳高度的变化夏至日43°08′66°34′90°46°52′23°26′0°0°太阳直射北回归线：①正午太阳高度角由北回归线（23.5°N）向南北两方降低；②此时北回归线及其以北各纬度，正午太阳高度达到一年中最大值地理意义Geographicalsignificance正午太阳高度的变化43°08′66°34′90°46°52′23°26′0°0°冬至日太阳直射南回归线：①正午太阳高度角由南回归线（23.5°S）向南北两方降低；②此时南回归线及其以南各纬度，正午太阳高度达到一年中最大值地理意义Geographicalsignificance正午太阳高度的变化北半球节气日期太阳直射点正午太阳高度的纬度变化规律春分日秋分日3月21日前后9月23日前后赤道正午太阳高度角由赤道向南、北两侧递减（赤道上的正午太阳高度角达到一年最大值）夏至日6月22日前后北回归线正午太阳高度角由北回归线向南、北两侧递减（北回归线及其以北各纬度，正午太阳高度达到一年中最大值）冬至日12月22日前后南回归线正午太阳高度角由南回归线向南、北两侧递减（南回归线及其以南各纬度，正午太阳高度达到一年中最大值）地理意义Geographicalsignificance正午太阳高度的变化（二）季节变化规律太阳直射点向本地所在纬线移来，正午太阳高度增大，反之减小(简称“来增去减”)。23°26′N23°26′S0°春分3月21日前后夏至6月22日前后秋分9月23日前后冬至12月22日前后春分次年3月21日前后活动

1.结合课文中关于正午太阳高度变化的描述，依据图1-16、图1-17中的相关数据，在图1-18中分别绘出夏至日、冬至日正午太阳高度的纬度分布。23.5°66.5°90°正午太阳高度0°90°S66.5°S23.5°S0°23.5°N66.5°N90°N图1-18正午高度的纬度分布夏至日冬至日二分日地理意义Geographicalsignificance正午太阳高度的计算正午太阳高度角的计算：

H=90°-纬度差纬度差指所求地点与太阳直射点之间的纬度差某点正午太阳高度的大小，可用下列公式来计算：H=90°-|

φ-δ|。式中φ为某点所在纬度，取正值；δ为太阳直射点所在纬度，当地夏半年δ取正值，冬半年取负值。地点纬度正午太阳高度夏至日春分日、秋分日冬至日北京约40°N海口约20°N50°70°73.5°86.5°26.5°46.5°地理意义Geographicalsignificance正午太阳高度的变化（三）年变化规律南、北回归线之间纬度越高，正午太阳高度变化幅度越大(由23.5°增大至47°)，赤道上为23.5°，回归线上为47°回归线至极圈之间各纬度正午太阳高度变化幅度相同(均为47°)极圈以内地区纬度越高，正午太阳高度变化幅度越小(由47°减小至23.5°)，极圈上为47°，极点上为23.5°正午太阳高度角的计算：

H=90°-纬度差纬度差指所求地点与太阳直射点之间的纬度差地理意义Geographicalsignificance正午太阳高度的应用探究一：以我国为例，见下图甲，南楼高度为h，该地冬至日正午太阳高度为H（30°），则最小楼间距L应为多少？

解析：最小楼间距L即为h楼的影长，当地冬至日的正午太阳高度最小，影长最长。

Lhcot30°==cotH

L=h·cotH地理意义Geographicalsignificance正午太阳高度的应用调节倾角=90°-当地正午太阳高度当地中午太阳高度角=90°-（太阳直射点与当地纬度的差值）。调节倾度=纬度差探究二：为使太阳能热水器有效采光集热，太阳能板与地面的倾角和当地正午太阳高度有何关系？如何计算？地面（或楼顶）正午太阳高度角集热板倾角∟太阳光互余地理意义Geographicalsignificance正午太阳高度的应用当某地太阳高度达一天中的最大值时，此时日影最短，当地的地方时是12时1、确定地方时——N-rangeandE./extensiondirectionA12地理意义Geographicalsignificance正午太阳高度的应用房屋的朝向与正午太阳所在位置有关为了获得更充足的太阳光照在北回归线以北地区正午太阳位于南方，因此房屋坐北朝南在南回归线以南地区正午太阳位于北方，因此房屋坐南朝北2、确定房屋的朝向——N-rangeandE./extensiondirectionB12地理意义Geographicalsignificance正午太阳高度的应用当太阳直射点位置一定时,所求地与直射点纬度相差多少度；正午太阳高度就相差多少度根据某地某日(二分二至日)正午太阳高度；可判断该地纬度大小3、确定当地的地理纬度——N-rangeandE./extensiondirectionC12地理意义Geographicalsignificance正午太阳高度的应用太阳直射点上，物体的影子长度缩短为0正午太阳高度越大，正午日影越短；反之，正午日影越长正午是一天中日影最短的时刻4、判断日影长短及方向——N-rangeandE./extensiondirectionD12地理意义Geographicalsignificance正午太阳高度的应用日影永远朝向背离太阳的方向北回归线以北的地区，正午日影全年朝向正北(北极点除外)，冬至日正午日影最长，夏至日正午日影最短；南回归线以南的地区,正午日影全年朝向正南(南极点除外)，夏至日正午日影最长，冬至日正午日影最短；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，太阳直射时正午日影最短(等于0)4、判断日影长短及方向——N-rangeandE./extensiondirection昼夜长短的变化Thechangeofdayandnight地理意义Geographicalsignificance昼夜长短的变化昼弧夜弧晨昏线纬线被分割成昼弧和夜弧。昼夜长短用昼弧和夜弧“长短比例”来表示。表示一个地方的昼夜长短，与它所在纬线昼弧与夜弧的长度有关。地球自转一周，如果所经历的昼弧长于夜弧，则昼长夜短；反之，则昼短夜长赤道与晨昏线(圈)始终相互平分，昼弧的长度等于夜弧，因而赤道上终年昼夜等长地理意义Geographicalsignificance昼夜长短的变化ABCDEFGHI昼夜长短的几种情况（1）昼长夜短：所在纬线昼弧与长度大于夜弧，如图北回归线上；（2）昼夜等长：所在纬线昼弧与长度等于夜弧，如图赤道上；（3）昼短夜长：所在纬线昼弧与长度小于夜弧，如图南回归线上；（4）极昼：所在纬线全为昼弧，如图北极圈内；（5）极夜：所在纬线全为夜弧，如图南极圈内；昼夜长短的变化规律春、秋分日：太阳直射点在赤道；全球昼夜平分，昼夜都为12小时。NS昼夜长短的变化规律NS春分至秋分：自春分日至秋分日，是北半球的夏半年，太阳直射北半球，北半球各纬度昼弧大于夜弧，昼长大于夜长纬度越高，昼越长，夜越短，至北极四周为极昼昼夜长短的变化规律夏至日：太阳直射点在北回归线；北半球达到昼最长、夜最短，南半球昼最短、夜最长；北极圈及其以内内出现极昼现象；南极圈及其以内内出现极夜现象NS昼夜长短的变化规律NS秋分至次年春分：自秋分日至次年春分日，是北半球的冬半年，太阳直射南半球，北半球各纬度昼短夜长纬度越高，昼越短，夜越长，至北极四周有极夜现象昼夜长短的变化规律冬至日：太阳直射点在南回归线；南半球达到昼最长、夜最短，北半球昼最短、夜最长；南极圈内出现极昼现象；北极圈内出现极夜现象NS北回归线南回归线赤道昼夜长短状况及变化规律昼渐长夜渐短昼长夜短昼长夜短昼渐短夜渐长昼短夜长昼渐短夜渐长昼短夜长昼渐长夜渐短昼夜平分秋分日昼夜平分春分日昼夜平分次年春分日夏至日昼最长，夜最短冬至日昼最短，夜最长（以北半球为例）总结：①太阳直射点在哪一个半球，哪一个半球昼长夜短；②太阳直射点向哪个半球移动，哪一个半球昼渐长，夜渐短。昼夜长短的变化规律日期太阳直射点位置昼夜长短情况北半球南半球极地四周北半球夏至北回归线昼最长夜最短昼最短夜最长北极圈及其以内极昼；南极圈及其以内极夜北半球冬至南回归线昼最短夜最长昼最长夜最短北极圈及其以内极夜；南极圈及其以内极昼春分、秋分赤道全球各地昼夜等长春分至秋分（北半球夏半年）北半球昼＞夜纬度越高昼越长昼＜夜纬度越高昼越短北极附近极昼；南极附近极夜秋分至次年春分（北半球冬半年）南半球昼＜夜纬度越高昼越短昼＞夜纬度越高昼越长北极附近极夜；南极附近极昼总结：①太阳直射点在哪一个半球，哪一个半球昼长夜短；②太阳直射点向哪个半球移动，哪一个半球昼渐长，夜渐短。-昼夜长短变化的计算昼夜长短变化的计算1、根据昼弧夜弧计算昼(夜)长时数＝昼(夜)弧度数/15°2、根据日出日落时间计算①昼长时数＝日落时间－日出时间＝(12－日出时间)×2＝(日落时间－12)×2②夜长时数＝(日出时间－0)×2＝(24－日落时间)×23、根据纬度的分布特点进行计算或比较极昼(极夜)的起始纬度=90°一太阳直射点的纬度昼长与夜长的计算地球自转方向120°8小时夜长小时16昼长240°昼夜时长=昼夜弧度/15°俯视图夜长=120°/15°=8小时昼长=240°/15°=16小时1、根据昼弧夜弧计算：1234562h2h2h2h2h2h16小时昼长NS补充知识：昼长与夜长的计算侧视图昼长=2小时×4×2=16小时夜长=24-昼长=8小时或夜长=2小时×2×2=8小时昼长与夜长的计算①昼长时数＝日落时间－日出时间＝(12－日出时间)×2＝(日落时间－12)×2②夜长时数＝(日出时间－0)×2＝(24－日落时间)×22、根据日出日落时间计算：日出日落正午12点若某地早上4点日出昼长与夜长的计算①同纬度各地的昼长相等，夜长相等。②赤道上终年昼夜等长；③极昼(极夜)的起始纬度=90°一太阳直射点的纬度；纬度越高，极昼(极夜)出现的天数越多④南、北半球纬度数相同的地区昼夜长短对称分布，即北半球各地的昼长(夜长)与南半球同纬度地区的夜长(昼长)相等。例如，30°N的昼长等于30°S的夜长，如右图。3、根据根据纬度的分布特点进行计算或比较活动

Activity读昼夜长短的纬度分布图，结合教材中相关数据，分别绘制出冬至日、二分日昼夜长短的纬度分布。61824昼长/时090°S66.5°S23.5°S0°23.5°N66.5°N90°N12夏至日二分日冬至日四季的更替Thechangeofseasons地球公转导致地球中纬度地区出现明显的四季变化。作为