地理选择性必修1 自然地理基础第二节 地球的公转一等奖课件ppt

这是一份地理选择性必修1 自然地理基础第二节 地球的公转一等奖课件ppt，共60页。PPT课件主要包含了如果黄赤交角变大，正午太阳高度角的变化，四季更替和五带等内容，欢迎下载使用。

结合三球仪演示地球的公转，分析地球公转的三要素一方 向、速度和周期以及地理意义,形成空间想象能力。
通过观察地理课件的演示，了 解地球公转的轨道形状、方向、周期和速度。通过绘制黄赤交角和太阳直射点移动轨迹示意图，掌握太阳直射点的移动规律。
掌握地球公转在方向、周期、速度及意义等方面的特点及其规律，养成你们求真、 求实的科学态度。
01 地球公转的一般特征
1、公转绕转中心、轨道
公转轨道（黄道）：近似正圆的椭圆
概念：地球绕太阳的运动，叫作地球公转。地球公转轨道是一个近似正圆的椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上。
地球的公转方向：自西向东
南顺北逆
南顺北逆
如果以太阳作为参照物，1年的时间长度为365日5时48分46秒，称为回归年。
如果以其他恒星作为参照物，1年的时间长度为365日6时9分10秒，称为恒星年，这是地球公转的真正周期。
恒星年：地球公转一周所需要的时间。
365天6时9分10秒
近日点：1月初，日地距离：1.471亿km，角速度：61’/d，线速度：30.3km/s。
远日点：7月初，日地距离：1.521亿km，角速度：57’/d，线速度：29.3km/s。
地球公转的轨迹叫作公转轨道，它是近似正圆的椭圆轨道，太阳位于椭圆的一个焦点上。每年的1月初，地球距离太阳最近，这个位置叫近日点;每年的7月初，地球距离太阳最远，这个位置叫远日点。
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。
北半球夏半年是地球公转距离太阳较远的半年。距离太阳远，速度慢。
分析地球运行到近日点时，北半球正值隆冬季节的原因。
02 黄赤交角及其影响
地球自转的同时也在围绕太阳公转；过地心并与地轴垂直的平面称为赤道平面。
地球公转轨道平面称为黄道平面。
赤道平面与黄道平面之间存在一个交角，，目前的黄赤交角是23° 26'。
太阳直射点：地球表面太阳光入射角度(即太阳高度角 )为90度的地点，是地心与日心连线和地球球面的交点。黄赤交角和太阳直射点的关系：黄赤交角导致太阳直射点的变化；太阳直射的范围，最北到达北纬23° 26'，最南到达南纬23° 26'。
回归年：365日5时48分46秒
画出太阳直射点的回归运动
1、太阳直射点的南北移动
春分日(3月21日前后)，太阳直射点逐渐北返，太阳直射赤道。秋分日(9月23日前后)，太阳直射点逐渐南移，太阳直射赤道。
北半球夏至日(6月22日前后)，太阳直射北纬23° 26北半球冬至日(12月22日前后)，太阳直射南纬23° 26'
一年中，太阳直射点在南北回归线之间做回归运动。据此，完成相关任务。（1）结合课文关于太阳直射点回归运动的描述，请在图1-14中标出二分二至日太阳直射点所在的位置，并用平滑的曲线接起来表示太阳直射点的移动轨迹。
图1-14太阳直射点移动示意
（2）根据所绘图示，分别说出太阳直射在北半球和南半球，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。
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冬夏季昼夜长短变化幅度变大冬夏季正午太阳高度差变大
03 地球公转的地理意义
太阳光线与地平面的交角( 即太阳在当地的仰角)，叫作太阳高度角，简称太阳高度。在太阳直射点上，太阳高度是90°;在晨昏线上，太阳高度是0°。一天中太阳高度最大值出现在正午，称为正午太阳高度。
太阳高度角：太阳光线与地平面之间的夹角（太阳在当地的仰角）。
正午太阳高度角：一天中太阳高度最大值出现在正午。
直射：光线集中，单位面积得到的太阳光热多，地面气温较高。斜射：光线分散，单位面积得到的太阳光热少，地面气温较低。
正午太阳高度的涵义
一地的太阳高度达到最大当地地方时为12：00太阳位于一天中最南或最北(极夜地区除外)物影最短时的太阳高度
正午太阳高度的变化规律
正午太阳高度的空间变化—春分和秋分日
正午太阳高度就纬度分布而言，春分和秋分日，由赤道向南北两方降低;
正午太阳高度的空间变化—夏至日
正午太阳高度就纬度分布而言， 夏至日，由北回归线向南北两方降低;
正午太阳高度的空间变化—冬至日
正午太阳高度就纬度分布而言， 冬至日，由南回归线向南北两方降低;
正午太阳高度从直射纬度向南北两侧递减
正午太阳高度的时间变化
夏至日时，北回归线及其以北地区正午太阳高度达到一年中的最大值，南半球的各纬度地区达到一年中的最小值。冬至日时，南回归线及其以南地区正午太阳高度达到一年中的最大值，北半球的各纬度地区达到一年中的最小值。
正午太阳高度的季节变化规律
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
纬度相差一度，正午太阳高度角对应相差一度
北京（40°N）的正午太阳高度角
H北京=90°-25°=65°
圣保罗（23°S）的正午太阳高度角
H圣保罗=90°-38°=52°
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。
图1-18 正午高度的纬度分布
简易测量学校所在某地的正午太阳高度。如图1-19，图中a、b为本章第9页活动第3题的测量数据。利用所学的数学知识，求出学校所在地当日的正午太阳高度H。
答案：H=arctan b/a
图1-20 正午高度图解
如图1-20，图中A点为太阳直射点，其纬度为δ，B点的纬度为β，H为B点的正午太阳高度。读图，完成相关任务。
问题：（1）B点正午太阳高度的大小，可用下列公式来计算：H=90°- | β- δ | 。式中β取正值；当地夏半年δ取正值，冬半年取负值。据图1-20，利用“两直线平行，同位角相等”这个几何知识点，理解上述公式。
问题：（2）利用上述公式，完成表格内容。
正午太阳高度的应用
确定地方时当某地太阳高度达一天中最大值时日影最短，地方时是12时。确定房屋的朝向为了获得更充足的太阳光照，确定房屋的朝向与正午太阳所在位置有关。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。判断日影长短及方向正午太阳高度越大，日影越短，正午太阳高度越小，日影越长，且日影方向背向太阳。
确定当地的地理纬度纬度差多少度，正午太阳高度就差多少度。根据某地某日(二分二至日)正午太阳高度，可判断该地区纬度大小。
确定楼距、楼高为了更好地保证各楼层都有良好的采光，楼与楼之间应当保持适当距离。以我国为例，见下图，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为：L＝hctH
太阳能热水器的倾角调整为了更好地利用太阳能，应不断调整太阳能热水器与楼顶平面之间的倾角，使太阳光与受热板成直角。其倾角和正午太阳高度角的关系为α＋h＝90
昼夜长短的变化规律及其计算
为什么一年中不同日子天安门广场的升旗时刻不相同？升旗时刻的变化规律是什么？
到北京天安门广场观看升旗仪式，是中华儿女的心愿与期盼。一年中的大部分日子，国旗升起的时刻就是天安门广场的日出时刻。下表为天安门广场不同日期的升旗时刻。
一个地方的昼夜长短，与它所在纬线昼弧和夜弧的长度有关。
赤道与晨昏圈始终相互平分，昼弧的长度等于夜弧，因而赤道上终年昼夜等长。
昼夜长短的空间变化—太阳直射北半球
北半球夏半年(春分日至秋分日)，太阳直射于赤道和北回归线之间，北半球各地昼长夜短，且纬度越高，昼越长，北极附近出现极昼现象。夏至日时，北半球各地昼长达一年中最大值，极昼范围也达最大。
昼夜长短的空间变化—太阳直射南半球
北半球冬半年(秋分日至次年春分日)，太阳直射于赤道和南回归线之间，北半球各地昼短夜长，且纬度越高，昼越短，北极附近出现极夜现象。冬至日时，北半球各地夜长达一年中最大值，极夜范围也达最大。
昼夜长短的空间变化—太阳直射赤道
春分日和秋分日，太阳直射赤道，全球各地昼夜等长，均为12时。
太阳直射点在北半球，北半球昼长夜短。
太阳直射点向北移动，北半球昼变长夜变短。
极昼极夜是从极点处开始的极点的极昼极夜长达半年极圈的极昼极夜只有一天
总结：1、太阳直射点在那个半球，那个半球就昼长夜短 2、太阳直射点向那个半球移动，那个半球的昼就渐长 3、太阳直射点到那个半球的回归线，那个半球的昼长就达到一年中最长。
昼弧+夜弧=360° 昼长+夜长=24h昼长＝昼弧÷15°昼长=（12-日出时间）*2昼长=（日落时间-12）*2
夜长的求法和昼长的求法一样或 夜长 = 24 - 昼长日出时刻 = 夜长 ÷ 2日落时刻 = 24 – 夜长÷2赤道昼长总是等于夜长a°N的昼长=a°S的夜长
正午太阳的方向。在南北回归线之间，一年内正午太阳有时在南方，有时在北方。在北回归线以北的地区，全年正午太阳都在南方;在南回归线以南的地区反之。作图法判断正午太阳的方向，右图为夏至时地球光照的示意图，作图法得出A点的正午太阳方向为正南。
当太阳直射北半球时，除极昼极夜的地区外，全球各地日出东北，日落西北。当太阳直射南半球时，除极昼极夜的地区外，全球各地日出东南，日落西南。当太阳直射赤道时，全球各地日出正东，日落正西。作图法判断日出日落太阳的方向，右图为夏至时地球光照的示意图，作图法得出A点的日出方向为东北。
南北半球日出东北，日落西北
南北半球日出东南，日落西南
读图1-21，完成相关任务。
图1-21 昼夜长短的纬度分布
问题：(1)结合课文关于昼夜长短变化的描述，依据图1-15、图1-17中的相关数据，在图1-21中分别绘出冬至日、二分日昼夜长短的纬度分布。
问题：(2)根据所绘图示，你能归纳出什么规律。
答案：二分日，太阳直射赤道时，全球昼夜平分;夏至日，北半球昼大于夜，纬度越高，昼越长，北极圈及其以内发生极昼，南半球夜大于昼，纬度越高，夜越长，南极圈及其以内发生极夜;冬至日，南半球昼大于夜，纬度越高，昼越长，南极圈及其以内发生极昼，北半球夜大于昼，纬度越高，夜越长，北极圈及其以内发生极夜。
不同的季节学校一般会执行不同的作息时间，其地理原因是什么呢?
就地方时来说，赤道各地日出、日落的时刻每天都一 样吗?如果每天都一样，那什么时刻日出，什么时刻日落呢?
回答丹霞、经纬提出的问题，如果你有问题也提出来，与同学共同探讨。
作为一种天文现象，四季更替表现为一年中正午太阳高度和昼夜长短的季节变化。
形成原因：昼夜长短和正午太阳高度的季节变化，导致太阳辐射随季节有规律的变化
夏季：一年内白昼最长、太阳高度最高的季节冬季：一年内白昼最短、太阳高度最低的季节春、秋：冬夏两季的过渡季节
引起地球四季变化的真正原因是太阳直射点的移动直射点在哪个半球，哪个半球就进入夏季南北半球的季节刚好相反（但日期和时刻相同）
天文四季：夏季：正午太阳最高，白昼最长的季节；冬季：正午太阳最低，白昼最短的季节；春秋为过度季节。
我国四季：以四立点为起点
欧美四季：以二至二分点为起点
春季3、4、5；夏季6、7、8；秋季9、10、11；冬季12、1、2
地球公转引起正午太阳高度和昼夜长短的变化
因日地距离的变化，地球在近日点获得的太阳辐射比远日点多6.5%；因正午太阳高度和昼夜长短的变化，南北两半球各自获得的太阳辐射，夏半年比冬半年多57%。据此，完成相关任务。(1)决定季节变化的主要因素是什么?(2)在本节第11页的活动中，丹霞、经纬对距日远近与北半球的季节问题质疑。运用所学知识，试为他们释疑。
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？
问题：(1)决定季节变化的主要因素是什么?(2)运用所学知识，试为他们释疑。
答案：(1)太阳直射点的移动。(2) 主要与太阳直射点的位置有关。近日点时，太阳直射南半球，北半球为冬季;远日点时，太阳直射北半球，北半球为夏季。
读图1-23，完成相关任务。（1）在图中绘出地球自转方向，说出晨（昏）线移动的方向及角速度。（2）在图中P1、P2标出晨线与昏线的分界点，判断P1、P2两地的地方时；用Q标出太阳直射点的位置，描述晨昏线（圈）与太阳光线的关系，判断晨昏线（圈）上太阳高度的大小。 （3）讨论一年中P1、P2与Q点纬度位置的变化范围，以及P1、P2与Q点纬度值的数量关系。
图1-22 某日太阳光照示意
问题：（1）在图中绘出地球自转方向，说出晨（昏）线移动的方向及角速度。
答案：晨昏线移动方向与地球自转方向相反，为自东向西，角速度为15°/时。
问题：（2）在图中P1、P2标出晨线与昏线的分界点，判断P1、P2两地的地方时；用Q标出太阳直射点的位置，描述晨昏线（圈）与太阳光线的关系，判断晨昏线（圈）上太阳高度的大小。
答案：图略;晨昏线(圈)上太阳高度为0°。
问题：（3）讨论一年中P1、P2与Q点纬度位置的变化范围，以及P1、P2与Q点纬度值的数量关系。
答案： P、P2纬度位置变化范围为66.5°~90°， Q纬度位置变化范围为23.5°N~23.5°S,P1、P2纬度值与Q点纬度值互余。
问题：试解释出现埃及太阳节奇观的原因。
答案：神庙大门朝向一个方位，一年中有两天太阳直射在南北回归线之间(不包括南北回归线)的同一纬度上，故一年中有两天清晨太阳的人射方向是一致的并从神庙大门射人。
光照图中基础图的判读与变式图突破
1.确定地理坐标、判别方向；2.比较各点的角、线速度；3.推断公转速度状况。4.判读晨昏线、节气、直射点纬度；5.计算地方时及区时；6.比较各地太阳高度、正午太阳高度的大小，计算某地正午太阳高度；7.计算昼长,判断昼夜长短状况;8.确定水平运动物体的偏向；
光照图判读的题型解读：