2020版高中地理 第一章第三节 地球的运动 课时1 地球的自转和公转学案 新人教版必修1

2020版高中地理 第一章第三节 地球的运动 课时1 地球的自转和公转学案 新人教版必修1

课时1　地球的自转和公转 课程标准　‎ 分析地球运动的地理意义。‎ 学习目标 ‎1.学会利用地球仪或计算机正确模拟演示地球的自转和公转，并说明地球运动规律。2.利用光照图，结合地球自转和公转的轨道特点，理解黄赤交角的形成和太阳直射点的移动规律。‎ ‎[基础知识梳理]‎ 教材梳理1　地球的自转 阅读教材P16～P17“地球的自转”，填写下列知识。‎ ‎1．定义 地球始终绕其自转轴的旋转运动。‎ ‎2．方向 自西向东 ‎3．周期 名称 长度 角度 参考点 恒星日 ‎23时56分4秒 ‎360°‎ 距地球遥远的同一 恒星 太阳日 ‎24小时 ‎360°59′‎ 太阳 ‎【思考感悟】　发射航天器为什么在低纬度比较合适？一般向哪个方向发射？为什么？‎ 提示　低纬度地区自转线速度大，地球自西向东自转，在低纬度向东发射可获得一个较大的初速度，节省燃料，发射容易成功。‎ 教材梳理2　地球的公转 阅读教材P17～P19“地球的公转”，填写下列知识。‎ ‎1．定义 地球围绕太阳的运动。‎ ‎2．特征 ‎(1)方向：自西向东，在图中用箭头标出。‎ ‎(2)轨道：近似正圆的椭圆，太阳位于其中一个焦点上，图中A点为近日点，地球每年1月初经过该点，图中B点为远日点，地球每年7月初经过该点。‎ 16‎ ‎(3)周期：1恒星年，即365天6时9分10秒。‎ ‎3．黄赤交角及其影响 ‎(1)黄赤交角 黄道面与赤道面之间的夹角，目前为23°26′。‎ ‎(2)影响：太阳直射点的回归运动。‎ 位置 日期 太阳直射 点的位置 太阳直射点的移动 B ‎3月21‎ 日前后 赤道 C ‎6月22‎ 日前后 北回归线 D ‎9月23日前后 赤道 A ‎12月22日前后 南回归线 ‎【图表解读】　读教材图1－3－6“太阳直射点的回归运动示意”，据图分析，春、秋分日及冬、夏至日时，北极圈及其以北地区的现象有何不同？‎ 提示　春、秋分日时，全球各地昼夜平分；冬至日时，北极圈及其以北地区出现极夜现象；夏至日时，北极圈及其以北地区出现极昼现象。‎ ‎[预习效果自测]　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ ‎1．判断下列关于“地球自转”的表述是否正确。‎ ‎ (1)地球自西向东自转，从北极上空看，呈顺时针方向旋转；从南极上空看，呈逆时针方向旋转。(　　)‎ ‎(2)地球自转的真正周期是一个太阳日，昼夜交替周期是一个恒星日。(　　)‎ ‎(3)地球自转线速度与某地的地理纬度和地势高低都呈负相关。(　　)‎ 答案　(1)×　(2)×　(3)×‎ 读下面四幅示意图，完成2～3题。‎ 16‎ ‎2．图中，能正确表示黄赤交角的是(　　)‎ A．① B．② C．③ D．④‎ ‎3．若黄赤交角由现状变为24°，下列现象中不会出现的是(　　)‎ A．北极圈的度数变为66°‎ B．地球上太阳光直射的范围增大 C．我国南方地区将出现极光现象 D．地球上温带范围减小 解析　第2题，黄赤交角是黄道平面与赤道平面的夹角，即图②中的角度。第3题，黄赤交角变为24°对地球的影响是明显的。将使极圈的地理纬度变为66°；太阳光的直射范围变大；地球上温带的范围缩小。极光现象出现在高纬度地区。‎ 答案　2.B　3.C 读地球公转示意图，图中各点分别是二分二至和近、远日点。据此完成4～5题。‎ ‎4．2018年的秋分在‎9月23日，那么秋分日时地球运动到图中的位置大约是(　　)‎ A．① B．②‎ C．③ D．④‎ ‎5．当地球从公转轨道③处运行到①处时，其公转速度(　　)‎ A．先变慢后变快 B．逐渐变快 C．先变快后变慢 D．逐渐变慢 解析　第4题，图示⑥在近日点附近，可判断④是冬至日，⑤在远日点附近，②应是夏至日；秋分日时，地球应运行在③位置。第5题，公转轨道③处运行到①处时，地球由秋分→冬至→春分，经过近日点(⑥)，公转速度先变快后变慢。‎ 答案　4.C　5.C ‎　　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ 探究点一　地球运动的特点 ‎【案例探究】‎ 16‎ 晴朗的夜晚，北极圈及其以北地区的某地，一天文爱好者用三脚架固定好相机，并将相机尽可能对准北极星，把焦距定在无限远，将光圈全部打开，快门定在长时间曝光，然后开始曝光，不间断曝光23小时56分，在冲出的底片上显示恒星绕北极星做圆周运动，其方向为逆时针方向。 ‎ 结合材料探究：‎ ‎(1)为何北极星附近的恒星会绕北极星做圆周运动？‎ ‎(2)恒星做圆周运动的方向为什么是逆时针？‎ 提示　(1)北极星为地球自转轴的指向，其位置是不变的。‎ ‎(2)随着地球的自转，在地球北半球高纬度的人们会看到恒星绕北极星运转。由于在北极上空看地球呈逆时针方向旋转，因此在地球上看北极星周围的恒星会绕北极星做逆时针方向旋转，这正是地球自转的结果。‎ ‎【反思归纳】‎ ‎1．地球自转方向的判断技巧 ‎(1)‎ 常规方法：地球自转方向是自西向东。‎ ‎(2)极点法：从北极上空看地球是逆时针方向旋转，从南极上空看地球是顺时针方向旋转。‎ ‎(3)经度法：东经增大的方向是地球自转方向，西经减小的方向也是地球自转方向。如右图地球自转方向为顺时针。‎ ‎(4)海陆法：根据大洲和大洋的排列也可判断地球自转方向。如沿某一纬线从欧洲到亚洲的方向或从印度洋到太平洋的方向就是地球自转方向。‎ ‎2．地球自转和公转的速度及二者的关系 16‎ 角速度是指做圆周运动的物体，在单位时间内转过的角度；线速度是指做圆周运动的物体，在单位时间内转过的弧长。‎ 运动形式 自转 公转 速度 角速度 除南、北极点外，各地均约为15°/时(或1°/4分)‎ 平均约1°/天 近日点快(1月初)，远日点慢(7月初)‎ 线速度 因纬度而异，自赤道(1 ‎670千米/时)向两极(‎0千米/时)递减 平均约30千 米/时 关系 地球自转的平面(赤道面)与公转轨道平面(黄道面)目前存在23°26′的交角(黄赤交角)‎ 方法技巧　地球公转近日点、远日点时间反向思维记忆法 ‎　一般人似乎觉得冬季太阳离地球远些，夏季太阳离地球近些，实际上北半球1月初正是隆冬季节，地球距离太阳最近；7月初正是盛夏，地球距离太阳最远。学习时可利用反向思维记忆法加以记忆。‎ ‎【即时巩固】　读地球自转线速度随纬度变化图(甲)和地球公转线速度变化图(乙)，完成下列问题。‎ ‎(1)甲图M点的纬度和乙图N点的月份分别是(　　)‎ A．30°、1月份 B．60°、7月份 C．60°、1月份 D．30°、7月份 ‎(2)当公转线速度为N时(　　)‎ A．自转线速度变快 B．自转线速度变慢 C．公转角速度较快 D．公转角速度较慢 解析　M处自转线速度约为赤道处的一半，为南北纬60°；N为公转线速度最慢，公转角速度也最慢，为远日点，7月初。但公转速度的变化不影响自转线速度。‎ 答案　(1)B　(2)D 探究点二　黄赤交角与太阳直射点的移动 16‎ ‎【案例探究】　英国古文明研究作家葛瑞姆·汉卡克在《上帝的指纹》中写道：“黄赤交角会发生周期性的变化，这个周期是41 000年，交角改变在22.1°到24.5°之间，准确性和可预测性不亚于瑞士钟表。”这个周期变化早在1911年巴黎国际天文历大会上就已经公布了。‎ 结合材料探究：‎ ‎(1)什么是黄道面？什么是赤道面？‎ ‎(2)什么是黄赤交角？‎ ‎(3)黄赤交角对太阳直射点有何影响？‎ ‎(4)若黄赤交角变为24.5°，太阳直射的范围将会如何变化？‎ 提示　(1)黄道面是地球公转轨道所在的平面。赤道面是通过地球中心并与地轴垂直的平面。‎ ‎(2)赤道面与黄道面的交角就是黄赤交角。‎ ‎(3)黄赤交角的存在，使太阳直射点在南、北回归线之间往返移动。‎ ‎(4)太阳直射点在24.5°N～24.5°S之间移动，太阳直射的范围将变大。‎ ‎ 【反思归纳】‎ ‎1．太阳直射点回归运动的原因和范围 太阳直射点在地球表面并不是固定不变的，而是以回归年为单位做周期性的回归运动，如下图所示。‎ ‎(1)原因：地轴的空间指向和黄赤交角的大小，在一定时期内可看做不变。‎ ‎(2)范围：最北到达北纬23°26′(北回归线)，最南到达南纬23°26′(南回归线)，即南北回归线之间。‎ ‎2．太阳直射点回归运动的过程 16‎ ‎3．太阳直射点在地球表面的移动速度分析 太阳直射点大约每个月移动纬度为8°左右，每移动1°大约需要4天。‎ 方法技巧 ‎1．区别近日点、远日点与二至点的方法 地球公转轨道是个近似正圆的椭圆。因而地球1月初公转至近日点，7月初公转至远日点，下图表示地球自转、公转的不同画法。‎ ‎(1)注意观察地轴方向、太阳位置、近日点和远日点的位置。(若没有特殊说明，该图一般表示从北极点俯视的地球公转图，“二分二至日”未作特殊说明，一般是指北半球而言。)‎ ‎(2)注意“二至点”与近日点、远日点之间的关系，二者并不重合，但有时也作模糊处理。‎ ‎2．确定春、秋分的方法 ‎(1)在地球公转轨道上，确定春、秋分时应按地球公转方向来确定。冬至→春分→夏至→秋分。‎ 判断时应先根据近、远日点判断出冬、夏至日，然后根据公转方向判断二分日。‎ ‎(2)根据太阳直射点的移动方向来确定。若太阳直射点由南半球进入北半球，此时为春分日；若由北半球进入南半球，此时为秋分日。‎ ‎【即时巩固】　农历八月十八是浙江海宁观赏钱塘潮的最佳时期。读图完成(1)～(2)题。‎ 16‎ ‎　‎ ‎(1)浙江海宁观赏钱塘潮的最佳时期时，太阳直射点在图一的(　　)‎ A．A点附近 B．B点附近 C．C点附近 D．D点附近 ‎(2)在图二中画出这一天地球在公转轨道上的位置(用圆圈表示地球，同时画出地轴)。‎ ‎(3)太阳直射点在北半球且向北移动的是图一中的________段。太阳直射点在南半球且向北移动的是图二中的________段。‎ 解析　第(1)题，浙江海宁观赏钱塘潮的最佳时期(‎9月22日)是在秋分日前后，太阳直射点应在图一的A点附近。第(2)题，此题应分两步进行，第一步确定‎9月22日时地球所处的位置；第二步确定地轴倾斜方向。图中左侧表示“二分二至日”的点离太阳较近，意味着左侧的②点代表冬至日(‎12月22日前后)，右侧的④点代表夏至日(‎6月22日前后)；再结合地球公转方向，推断出上方的①点代表秋分日(‎9月23日前后)，下方的③点代表春分日(‎3月21日前后)。‎9月22日处于夏至日与秋分日之间，且距秋分日较近，由此确定‎9月22日时地球的位置。地轴方向的确定应结合冬至日、夏至日来判断。先在冬至日与夏至日的位置处画一地球，再连接两球心，接着画地轴，使连线在冬至日处指向南半球，在夏至日处指向北半球。第(3)题，据图一可确定C点的节气应为春分日，D点为夏至日A点为秋分日，B点为冬至日。春分至夏至太阳直射点在北半球且向北移动。冬至到春分太阳直射点在南半球且向北移动，据第(2)题分析可知，图二中②点代表冬至日，③点代表春分日。‎ 答案　(1)A ‎(2)‎ ‎(3)CD　②③‎ 知识结构 16‎ 晨背索引 ‎1．说出地球自转的方向以及在南北极上空俯视呈什么方向旋转。‎ ‎2．说出地球自转角速度和线速度的特点和规律。‎ ‎3．说出地球公转轨道和方向的特点。‎ ‎4．说出黄赤交角成因、定义，太阳直射点的移动规律。‎ ‎5．说出近日点和远日点的位置和时间，以及地球公转速度的特点。　‎ ‎　　　　　‎ ‎　　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ 对点练一　地球运动的特点 ‎1．下面四幅图中，正确表示地球自转方向的是(　　)‎ ‎　‎ 解析　地球自西向东自转，从北极上空看呈逆时针，从南极上空看呈顺时针。‎ 答案　C ‎2．北京和上海两地的自转线速度和角速度相比较，正确的叙述是(　　)‎ A．两地的角速度和线速度都相同 B．两地的角速度和线速度都不相同 C．两地的角速度相同，线速度上海大于北京 D．两地的线速度相同，角速度上海小于北京 解析　除极点外，各地角速度相等，线速度纬度越高越小。‎ 答案　C 二十四节气是我国独有的农业物候历，是我国优秀传统文化之一。寒露节气在每年公历‎10月8日左右。据此回答第3题。‎ 16‎ ‎3．地球绕太阳运行一周为360°，以春分日地球在黄道上的位置为0°，则寒露日地球在黄道上的位置为(　　)‎ A．15° B．105° C．195° D．285°‎ 解析　本题考查地球公转及二十四节气的顺序。相邻节气之间地球绕太阳公转的角度为15°，从春分到寒露，地球绕太阳公转了195°，因此C选项正确。如图所示：‎ 答案　C 对点练二　黄赤交角与太阳直射点的移动 ‎4．假设目前的黄赤交角变为30°，则下列地区的范围缩小的是(　　)‎ A．热带 B．南寒带 C．温带 D．北寒带 解析　黄赤交角变为30°，则回归线的度数为30°，极圈的度数为60°，所以温带范围变小，热带、寒带范围变大。‎ 答案　C 某载人航天飞船于2016年10月从卫星发射中心发射。读图回答5～6题。‎ ‎5．该飞船发射时，太阳直射点在图甲的(　　)‎ A．DA段并向北移动 B．AB段并向南移动 C．BC段并向南移动 D．CD段并向北移动 ‎6．在该飞船发射后的四天里，关于地球在图乙中的运动，叙述正确的是(　　)‎ A．地球距离③处越来越近 B．地球距离④处越来越近 C．地球公转速度越来越慢 D．地球公转速度先变慢后变快 解析　第5题，该飞船发射是在秋分日过后，太阳直射点应在图甲的BC段并向南移动。第6题，在该飞船发射后的四天里，地球应该在图乙的③和④之间，并远离③，距离④越来越近，地球公转速度也越来越快。‎ 16‎ 答案　5.C　6.B 课后作业 基础冲A练　　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ ‎1．下列四幅图中，正确表示地球自转方向的是(　　)‎ A．①②③ B．①②④ C．①②③④ D．①③④‎ 解析　①图，自转方向自西向东；②图，结合经度知自转方向是自东向西，错误；③图，从北极上空看呈逆时针方向自转；④图，从南极上空看呈顺时针方向自转。‎ 答案　D ‎2．读图，判断下列说法正确的是(　　)‎ A．图示是以南极点为中心的经纬网图 B．图中A点的地理纬度是23°26′S C．A在B的东南方向 D．A比B的自转角速度稍大 解析　图中地球自转的方向呈逆时针方向，该图是以北极点为中心的经纬网图；A点在北半球，地理纬度不可能是23°26'S。南北方向上，越靠近北极点，就越偏北，故A在B的南面；东西方向上，由B到A与地球自转方向一致，故A在B的东面，综上所述A在B的东南方向；地球上各地的角速度除极点为O外，其他均为15°/时。‎ 答案　C 读黄赤交角示意图，回答3～5题。‎ 16‎ ‎3．图中序号表示黄赤交角的是(　　)‎ A．① B．②‎ C．③ D．④‎ ‎4．恒星M是(　　)‎ A．牛郎星 B．织女星 C．太阳 D．北极星 ‎5．地球绕太阳公转时，地轴与公转轨道面的夹角是(　　)‎ A．0° B．23°26′‎ C．66°34′ D．90°‎ 解析　黄赤交角是地球赤道面与地球公转轨道面(黄道面)的夹角，黄赤交角在短期内可以看作是稳定不变的，目前采用23°26′。地轴与公转轨道面的夹角是66°34′。地球公转过程中，地轴的北端始终指向北极星附近。‎ 答案　3.A　4.D　5.C 读太阳直射点周年移动变化示意图，回答6～7题。‎ ‎6．当太阳直射点分别位于B点和C点时，对地球公转速度的判断正确的是(　　)‎ A．B点比C点快 B．B点比C点慢 C．B点和C点都是最大值 D．B点和C点都是最小值 ‎7．太阳直射A点的时间最有可能是(　　)‎ A．5月 B．8月 C．10月 D．2月 解析　第6题，太阳直射B点时为‎6月22日前后，接近远日点，地球公转速度慢；太阳直射C点时为‎12月22日前后，接近近日点，地球公转速度快。第7题，8月太阳直射点向南移动；10月、2月太阳直射南半球。‎ 16‎ 答案　6.B　7.A ‎8．读图，回答下列问题。‎ ‎(1)A点的节气是________，在________月________日前后。‎ ‎(2)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)‎2016年2月8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8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)冬至日　12　22　(2)A　C　(3)AB　南　北 能力达标练 读地球局部自转等线速度(单位：km/h)分布示意图，①②在同一纬线上。据此回答1～2题。‎ ‎1．该区域所在的位置是(　　)‎ A．北半球中纬度 B．北半球低纬度 C．南半球高纬度 D．南半球中低纬度 ‎2．①点地形最有可能是(　　)‎ A．河谷 B．盆地 C．平原 D．山地 解析　第1题，图示区域地球自转线速度自南向北递减，为北半球；线速度接近赤道线速度(1 ‎670 km/h)，为低纬地区。第2题，①点附近等线速度线弯曲明显，线速度大于同纬度两侧，说明海拔较高，可能是山地。‎ 答案　1.B　2.D 在地球公转过程中，若以地球为参照系，可看到太阳在黄道上运行。图1是天赤道与黄道的示意图，图2是太阳在黄道上的视运行轨迹图。读图，完成3～4题。‎ 16‎ ‎3．6月初，太阳在黄道上的位置是(　　)‎ A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 ‎4．太阳处于甲、乙位置时(　　)‎ A．地球公转速度相同 B．同一地点昼长变化趋势相同 C．日地距离相同 D．同一地点日出方位相同 解析　第3题，考查地球公转运动的特点。6月初，太阳在黄道上的位置应该是在春分点和夏至点之间，并靠近夏至点。分析图2不难看出，丁点符合上述特点，故选项D正确。第4题，考查地球公转运动的地理意义。从图2看出，甲、乙两点相对于冬至点对称，说明太阳处于这两个点时，太阳直射南半球同一纬线，而日出方位是由太阳直射点的纬度位置决定的，故选项D正确。由于地球公转速度在近日点(1月初)时最大，甲、乙两点并不在近日点两侧对称，公转速度不可能相同，选项A错误。甲、乙两点，太阳直射点的移动方向相反(甲点向北移动，乙点向南移动)，因此同一地点昼长变化趋势也相反，选项B错误。由于甲、乙两点不在近日点两侧对称，因此日地距离不可能相同，选项C错误。‎ 答案　3.D　4.D ‎5．下图为太阳直射点在地表的年运动轨迹图，图中心位置为极点，外圆为赤道。秋分日(‎9月23日前后)太阳直射点的位置是(　　)‎ 16‎ A．a B．b C．c D．d 解析　左图为南半球图，b→a太阳直射点由赤道移至南回归线，时间为从秋分日(‎9月23日前后)到冬至日(‎12月22日前后)。‎ 答案　B 右图中A平面为黄道面、B平面为赤道面，据此回答6～7 题。‎ ‎6．当太阳直射点位于图中P点时，北半球的节气应是(　　)‎ A．春分 B．夏至 C．秋分 D．冬至 ‎7．若图中②角比现在增大2°，则(　　)‎ A．黄赤交角变为25.5°‎ B．回归线的度数将变为24.5°‎ C．太阳直射的范围将缩小4个纬度 D．地球上出现极昼极夜的范围将扩大两个纬度 解析　第6题，图中①为黄赤交角，则P点位于北回归线。当太阳直射P点时，北半球的节气应是夏至。第7题，若图中②角比现在增大2°，即黄赤交角比现在减小2°，变为21.5°，则回归线的度数将变为21.5°，地球上出现极昼极夜的范围将缩小4个纬度。‎ 答案　6.B　7.C ‎8.读图，回答下列问题。‎ ‎(1)此图是北半球还是南半球？判断依据是什么？‎ ‎(2)站在C点的某同学于昨天晚上20：00在天空中观察到某一恒星位于上中天，那么今天晚上该同学再次观察到该恒星位于上中天时应为 16‎ ‎(　　)‎ A．19时56分4秒 B．20时56分4秒 C．20时3分56秒 D．19时3分56秒 ‎(3)B、C、D三点的角速度变化规律是______________________，原因是___________________。‎ ‎(4)A、B、C、D四点的线速度有什么变化规律？理由是什么？‎ ‎(5)若E为位于赤道上空的地球同步人造卫星，则E围绕地球运动的速度与地表对应点的自转速度相比(　　)‎ A．角速度和线速度都相同 B．角速度和线速度都不同 C．角速度相同，线速度不同 D．角速度不同，线速度相同 解析　第(1)题，地球自转方向为自西向东，但在南、北极上空观察到的方向不同，在北极上空观察，地球呈逆时针方向旋转，在南极上空观察，地球呈顺时针方向旋转。图中箭头指向为逆时针，所以A点应为北极点。第(2)题，考查地球自转周期，即恒星日和太阳日的区别，恒星日是地球自转的真正周期，时间为23时56分4秒，而太阳日是昼夜交替的周期，时间为24小时。由题意可知，站在C点的某同学观察一遥远的恒星应是1个恒星日，时间间隔为23时56分4秒，所以该同学应在今天晚上19时56分4秒观察。第(3)、(4)题，地球自转的角速度除极点外，其他各地均相同，大约为15°/时。而线速度除极点为零外，随纬度的增大而减小。第(5)题，E为地球同步卫星，因此其自转的角速度与地表相同，但由于其绕地球公转半径大于地球半径，因此线速度比地球大。‎ 答案　(1)北半球。地球自转方向为逆时针。‎ ‎(2)A ‎(3)角速度相同　地球自转角速度除南北极点外，其他各地均相同 ‎(4)D>C>B>A。地球自转的线速度随纬度的增大而减小，南北极点的线速度为零。‎ ‎(5)C 16‎