选择性必修一第二课地球公转的意义教案

1.2地球公转的意义【学习目标】1.说出地球公转的基本特征；2.分析说明太阳直射点回归运动的成因和规律，熟练绘制太阳直射点移动示意图。3.通过观察模拟动画，比较太阳高度和正午太阳高度，理解正午太阳高度的纬度和季节变化规律。4.运用正午太阳高度变化规律解释相关生活实际问题。5.通过地理课件的演示，结合太阳直射点的回归运动，说明昼夜长短的季节变化和纬度变化规律，掌握昼夜长短的简单计算。6.通过实例说明五带与四季的形成及划分。【重点难点】1.正午太阳高度的分布规律2.正午太阳高度的计算3.正午太阳高度的应用4.昼夜长短的变化规律5.昼夜长短变化的应用【教学方法】讲授法，合作探究法、演示法、练习法【课时安排】4课时【课前准备】教师准备：课件、学案、投影仪等。学生准备：结合学案课前预习。【教学过程】导入：讲述北京天安门升国旗时间一年中的变化，引导学生思考原因？引出地球公转的意义。一、地球公转的基本特征1．方向：地球围绕太阳自西向东公转。2．轨道：近似正圆的椭圆，太阳位于其中的一个焦点上。3．速度：eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(近日点附近1月初，较快。,远日点附近7月初，较慢。))4．周期：1恒星年＝365日6时9分10秒。教师活动：利用PPT展示地球公转轨道图，指导学生观察地球的轨道形状，太阳位置，讲解地球的公转周期。简单介绍开普勒定律，指导学生总结出地球公转速度变化规律。学生活动：观察地球的轨道形状，太阳位置，归纳出地球与太阳距离的变化情况（近日点、远日点），地球的公转方向。二、太阳直射点的回归运动1.黄赤交角及其影响概念（1）赤道平面：过地心并与地轴垂直的平面。（2）黄道平面：地球公转轨道平面。（3）黄赤交角：赤道平面与黄道平面之间存在一个交角，叫黄赤交角，目前是23°26′。（4）特点：概括为“一轴两面三角度”和“三个基本不变两个变”。（5）规律：①黄赤交角的度数=南北回归线的度数②90°回归线的度数=极圈的度数2.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)3.太阳直射点的回归运动（1）定义：太阳直射点在南、北回归线之间的周期性往返运动，称为太阳直射点的回归运动。（2）周期：365日5时48分46秒，又叫1回归年。（3）成因：地球绕日公转；黄赤交角的存在；地轴北端永远指向北极星。教师活动：通过PPT影像使学生对黄赤交角有感性的认识，并让同学明白黄赤交角和南北回归线的关系。通过演示，将太阳直射点的回归运动呈现给学生。学生活动：认真观看太阳直射点的回归运动，在导学案上绘制出太阳直射点的随时间的变化曲线。并找一个同学在讲台上绘制。(太阳直射点随时间的变化曲线图的绘制既是对该知识点的巩固，又是对对学生掌握情况的了解途径。)学生完成导学案合作探究一，展示讲解正午太阳高度角的变化教师引入：通过大家的观察，一天当中太阳离地平面高度有什么差异？指引学生根据自己的课前观察和平时生活经历并展示课件让学生初步了解以上两个知识内容。播放视频讲解直观感受。1.太阳高度(角)：太阳光线与地平面之间的夹角，叫作太阳高度角，简称太阳高度。晨昏线上太阳高度等于零，夜半球小于零，昼半球大于零，直射点上等于90º2.正午太阳高度：正午12时的太阳高度。一天中太阳高度最大值出现在正午。3.正午太阳高度变化原因：黄赤交角的存在、太阳直射点的南北移动。教师提问：认真观看视频演示，说出同一时刻正午太阳高度角随纬度的变化规律；并分别说出春分、夏至、秋分、冬至四个节气正午太阳高度角随纬度的变化。请同学们结合教材得出答案，并举手回答（展示视频演示）学生阅读、观看视频、思考、回答4．变化规律：(1)纬度变化规律从太阳直射点所在纬线分别向南北两侧递减。①夏至日：正午太阳高度由北回归线向南北两侧递减。②冬至日：正午太阳高度由南回归线向南北两侧递减。③春(秋)分日：正午太阳高度由赤道向南北两侧递减。(2)季节变化规律北回归线及其以北纬度带夏至日达最大值冬至日达最小值南回归线及其以南纬度带夏至日达最小值冬至日达最大值南北回归线之间各地每年太阳直射两次推测：离太阳直射点越近（纬度差小），正午太阳高度就越大；离太阳直射点越远（纬度差大），正午太阳高度就越小。递变规律：近大远小，来增去减(直射点向本地所在纬线移来，则正午太阳高度增大，移去则减小)教师活动：通过视频和PPT引导学生学习正午太阳直射点随纬度和季节变化规律学生活动：归纳出春秋分、冬至日正午太阳高度角随纬度的变化规律。5.计算计算公式：H＝90°－两点纬度差特别说明：①H：观测点的正午太阳高度。②两点：太阳直射点、观测点。③纬度差“同减异加”：若两点在同一半球，用高纬度减去低纬度；若两点分属于南、北半球，用两点的纬度求和。如下图所示：当太阳直射B点(10°N)时，A点(30°N)正午太阳高度是HA＝90°－＝90°－(30°－10°)＝70°。当太阳直射B点(10°N)时，C点(23°26′S)正午太阳高度是HC＝90°－＝90°－(10°＋23°26′)＝56°34′。拓展：巧用对称特点确定正午太阳高度(1)纬度对称性：与直射点所在纬度相差相同纬度的地点，正午太阳高度相同。(2)季节对称性：在太阳直射点的回归运动过程中，两次经过同一纬度时的两天，正午太阳高度相同。教师活动：讲解正午太阳高度角的计算方法，举例让学生计算巩固5、应用(1)确定地方时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。(2)确定房屋的朝向在北回归线以北地区，正午太阳位于南方，房屋朝南；在南回归线以南地区，正午太阳位于北方，房屋朝北。(3)判断日影长短及方向太阳高度越大，影子越短，太阳高度越小，影子越长。一天中日影的变化规律：日出最长eq\o(→,\s\up7(逐渐变短))正午最短eq\o(→,\s\up7(逐渐变长))日落最长，且日影方向与太阳方位相反。(4)计算楼间距一般来说，纬度较低的地区，楼间距较近；纬度较高的地区，楼间距较远。解题关键是计算当地冬至日的正午太阳高度，并计算影长。以我国为例，南楼高度为h，该地冬至日正午太阳高度为H，则最小楼间距L＝h·cotH。(5)计算热水器安装角度：应使太阳能热水器集热面与太阳光线垂直，其倾角和正午太阳高度的关系为α＋h＝90°。教师活动：引导学生完成导学案合作探究二，结合实例分许正午太阳高度角的运用。四、昼夜长短的变化1．昼夜长短的划分(1)昼弧、夜弧：晨昏线(圈)将纬线圈分成两段，位于昼半球的部分叫昼弧，位于夜半球的部分叫夜弧。(2)昼夜长短判断eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(昼弧长于夜弧：昼长夜短,昼弧短于夜弧：昼短夜长,昼弧等于夜弧：昼夜等长))(3)昼夜长短反映日照时间的长短。2．昼夜长短的变化(1)赤道上：终年昼夜等长。(2)春分日和秋分日：全球昼夜等长。(3)北半球情况：（南半球相反。）时间昼夜长短分布规律特殊节气夏半年(春分日至秋分日)昼长夜短纬度越高，昼越长，北极附近出现极昼现象夏至日，北半球各地昼最长，夜最短，北极圈及其以北地区皆为极昼冬半年(秋分日至次年春分日)昼短夜长纬度越高，昼越短，北极附近出现极夜现象冬至日，北半球各地昼最短，夜最长，北极圈及其以北地区皆为极夜3．昼夜长短分布判读技巧——抓“直射点位置”太阳直射点在哪个半球，哪个半球就昼长夜短，且越向该半球的高纬度地区白昼时间越长。太阳直射点所在半球的极点周围出现极昼现象。如右图所示：4．昼夜长短变化判读技巧——抓“移动方向”太阳直射点向哪个半球移动，哪个半球就昼变长夜变短；且纬度越高，昼夜长短变化幅度越大。如下图所示：5．昼夜长短的计算方法(1)根据昼弧、夜弧求昼长、夜长(昼弧、夜弧的长短反映昼夜长短)：昼长时数＝eq\f(昼弧度数,15°)；夜长时数＝eq\f(夜弧度数,15°)(2)根据日出日落时间求昼长、夜长：昼长＝日落时间－日出时间＝(正午12时－日出时间)×2＝(日落时间－正午12时)×2夜长＝24时－昼长(3)根据分布特点的相关性计算：①相同纬度地区昼长相等、夜长相等。②南北半球纬度数相同的地区昼夜长短对称分布，即同一日期，北半球各地的昼长(夜长)与南半球同纬度数的夜长(昼长)相等。例如：同一日期50°N的昼长等于50°S的夜长。6.昼夜长短变化的规律(1)对称规律：同一纬线上各地昼夜长短相同(同线等长)；南北半球同纬度昼夜长短相反。二分日前后间隔时间相同的两日期，昼夜长短相反。二至日前后间隔时间相同的两日期，昼夜长短相同。(2)递增规律：太阳直射点所在半球昼长夜短，且纬度越高，昼越长。另一半球相反。(3)变幅规律：赤道处全年昼夜平分；纬度越高昼夜长短的变化幅度越大。(4)极昼、极夜规律：极昼(极夜)的起始纬度＝90°－太阳直射点的纬度。纬度越高，极昼(极夜)出现的天数越多。7.全球日出、日落方位太阳直射点位置非极昼、极夜地区极昼地区(极点除外)北半球东北日出、西北日落正北日出、正北日落赤道正东日出、正西日落南半球东南日出、西南日落正南日出、正南日落五、五带与四季的形成1．五带的形成(1)成因或划分依据：太阳辐射从低纬度向高纬度呈有规律递减。(2)五带的划分2．四季的形成(1)划分(以北半球为例)类型范围春季夏季秋季冬季天文四季过渡季节一年内白昼最长、正午太阳高度最高的季节过渡季节一年内白昼最短、正午太阳高度最低的季