资源简介

课时计划：1、2课时（共4课时）
一、内容及其解析
本节内容主要包括地球公转的基本特点（轨道、方向、速度、周期等）、黄赤交角、正午太阳高度角的变化规律以及由地球公转引起的昼夜交替和季节的变化等，其核心内容是地球公转的基本特点、黄赤交角和正午太阳高度角的变化。理解它的关键是要在理解地球公转的轨道、方向、速度、周期等基本特点的基础上，重点分析在地球公转的过程中，太阳直射点回归运动的规律、成因以及由此产生的正午太阳高度、昼夜长短的变化规律，从而形成四季的过程。学生已经学过了地球公转的地理意义，本节课地球公转的地理意义就是在其地球自转的地理意义的基础之上再次建立和发展的地球运动规律和意义。认识的地球公转的运动规律。地球公转和自转是同时进行的，两者的叠加、合成形成了地球的运动。
由于地球的公转不但与地球的自转是密切联系的，而且还是后面高中地理学习的基础，具有开启地理学大门的钥匙的作用，是地球运动的核心内容。教学重点是黄赤交角，因为它是地球公转地理意义产生的根本，是推导和认识地球公转地理过程及其现象的出发点。要解决这个重点，关键应关注地球自转和公转之间的关系，避免孤立地分析某种运动。由于地球自转和公转，形成了黄赤交角，决定考虑地球表面太阳直射点的回归运动，导致正午太阳高度和昼夜长短的变化，从而形成四级和五带。
目标及其解析
（一）目标定位
1．掌握地球公转的基本概念（轨道、方向、速度、周期等）。
2．掌握黄赤交角，并理解其影响。
3．理解并掌握正午太阳高度的变化规律。
（二）目标解析
1．要掌握地球公转的基本概念（轨道、方向、速度、周期等），需要直接阅读教材，通过与地球自转的基本特点相结合来理解和掌握。
2．掌握和理解黄赤交角，关键是要理解地球公转地理意义产生的根本，是推导和认识地球公转地理过程及其现象的出发点。
3．要理解并且掌握正午太阳高度的变化规律，首先阐述正午太阳高度的概念和正午太阳高度变化的原因，再在建立空间思维的基础上，掌握一般与特殊的关系。
三、问题诊断分析
在本节课地球公转的地理意义教学中，学生可能遇到的问题是对黄赤交角是地球公转地理意义产生的根本，是推导和认识地球公转地理过程及其现象的出发点难以真正理解。产生这一问题的主要原因是本节课程内容宏观性、空间性和综合性较强，学生的空间概念和思维尚不完善。要解决这一问题，可以从学生熟悉的现象入手，结合演示和铺垫的必要知识，以达到降低学生认知难度，增加学生学习兴趣的目的。其中，如何做好演示和铺垫是学生理解黄赤交角及其影响的关键。
四、教学支持条件分析
在本节课地球公转的地理意义教学中，准备使用多媒体课件和学案。因为本节课程内容较为抽象，需要建立较强的空间思维能力，使用多媒体辅助教学，有利于为学生做好知识的演示和铺垫，直观性强，易理解和掌握；使用学案有利于学生自主学习和提高课堂教学水平。
五、教学过程设计
【引入】孔子东游，见两小儿辩斗。问其故。一儿曰：“我以日始出时去人近，而日中时远也。”一儿以日初远，而日中时近也。一儿曰：“日初出大如车盖，及日中则如盘盂，此不为远者小而近者大乎？”一儿曰：“日初出沧沧凉凉，及日中如探汤，此不为近者热而远着凉乎？”孔子不能决也。两小儿笑曰：“孰为汝多知乎！”
孔子不能决，而汝能决否？
1．地球的公转
问题一： 什么是地球的公转？地球的公转轨道、方向、速度、周期等基本特点怎样的？
【设计意图】 让学生了解地球公转的概念、运动规律及特点。
例题1 什么是地球的公转？地球的公转轨道和方向是怎样的？地球公转一周需要多久？它的公转速度有何变化规律？
解析：1.地球公转的概念：地球绕太阳的运动，叫做地球的公转。
2．轨道：地球公转的路线叫做地球公转的轨道，它是近似于正圆的椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上。
每年1月初，地球距离太阳最近，这个位置叫做近日点；7月初，地球距离太阳最远，这个位置叫做远日点。
问题2：公转的方向是怎样的？地球公转一周需要多久？它的公转速度有何变化规律？
:3．方向：地球公转的方向是自西向东。但是从地球北极上空向下俯视，地球沿逆时针方向绕日公转，从地球南极上空向上仰视，地球沿顺时针方向绕日公转。
4．速度：随着距太阳远近的变化而变化。距离太阳近，公转速度快，距离太阳远，公转速度慢。
时间 位置 日地距离 地球运动角速度 地球运动线速度
1月初 近日点 1.471亿km 61′/ d 30.3km/s
7月初 远日点 1.521亿km 57′/ d 29.3km/s
平均值 1.5亿km 约1°/d 约30km/s
5．周期：地球公转的周期为1年，约为365日9时9分10秒，叫做一个恒星年。它是以一颗遥远的恒星作为参照物测定的，是地球公转360°所需的时间。
【师生活动】1. 学生阅读思考、教师列表归纳地球公转的特点。
轨道 接近正圆的椭圆
方向 自东向西
周期 1个恒星年，即365天6时9分10秒
速度 角速度[来 平均角速度为1°／天 近日点（1月初）较快，远日点（7月初）较慢
线速度 平均线速度为30千米／秒
探究活动：
2．如何理解近日点和远日点？
地球公转轨道近似一个椭圆，地球与太阳的距离会不断变化着。把距离太阳最近的点称为近日点，由于距离太阳近，太阳对地球引力大，公转速度大；把距离太阳最远的点称为远日点，由于距离太阳远，太阳对地球引力小，公转速度小。
【变式练习】读“地球公转轨道图”，回答下列问题。
（1）在途中用箭头标出地球公转的方向。
（2）地球公转的平均角速度是 ，平均线速度是 。
（3）地球公转一周的时间单位是1年，历时 ，叫做1个 。
解析：但是从地球北极上空向下俯视，地球沿逆时针方向绕日公转，从地球南极上空向上仰视地球，地球沿顺时针方向绕日公转，地球公转的角速度大至每日自西向东转59′（或者1°），平均线速度每秒30km。图中地球公转速度最慢的点是远日点，即A点。地球公转一周历时365天6时9分10秒，即1个恒星年。
问题二：太阳直射点的回归运动的回归运动是如何形成的？它有何规律？
【设计意图】 让学生通过问题分析，掌握太阳直射点回归运动的成因及运动规律。
【师生活动】读课本P15图1-3-3，想一想，地球为什么斜着身子转动？如果地球指着身子转动，现在地球上的哪些现象将会消失？
例题2 什么叫黄赤交角？有多大？它的存在有何影响？
解析：（1）黄赤交角的概念：地球绕太阳公转的轨道平面叫黄道平面，通过地心与地转垂直的平面叫赤道平面，黄道平面和赤道平面之间的夹角称为黄赤交角。
（2）黄赤交角的大小：（如图所示）黄道平面和赤道平面之间的夹角为23 26′。
【注意】① 地轴与黄道平面的夹角为66 34′。
② 黄赤交角不是固定不变的，1984年起，天文学上用23 26′21″的数值，我们只需要记住是23 26′。但是黄赤交角的变化周期很长。
③ 地球在公转的过程中，地球的空间指向和黄赤交角的大小，可以看做是不变的。
（3）黄赤交角的影响
地球在公转的过程中有两个重要特点：①地球总是斜着身子绕日公转。②地轴在宇宙空间的方向不因季节的变化而变化。而太阳与地球的相对位置随时在变化，这就引起太阳直射点纬度位置的周年变化，即太阳直射点在南北回归线间往返移动。
例题3 什么叫做太阳直射点？太阳直射点的移动有何规律？
解析：地表接受太阳垂直照射的点叫做太阳直射点。
太阳直射点运动规律
节气变化 时间段 太阳直射点的半球位置 太阳直射点南北移动方向
春分—夏至 3月21日前后至6月22日前后 在北半球 向北移动
夏至—秋分 6月22日前后至9月23日前后 在北半球 向南移动
秋分—冬至 9月23日前后至12月22日前后 在南半球 向南移动
冬至—次年春分 12月22日前后至次年3月21日前后 在南半球 向北移动
【变式练习】12月2日是次年1月1日这段时间内，太阳直射点移动的规律是（ ）
A．先向北移后向南移 B．一直往北移
C．先向南移后向北移 D．一直往南移
(
赤道
6
月
22
日
12
月
22
日
北回归线
南回归线
1
月
1
日
12
月
2
日
)解析：本题考查太阳直射点南北移动的规律，可以借助图解，是问题变得直观。太阳直射点每年6月22日前后移动到北点，即北回归线上，随后向南移；12月22日到达最难点，即南回归线上；随后又向北移。
【师生活动】 完成课本P16活动部分内容。
2．正午太阳高度的变化
问题3 太阳直射点与地面有什么样的关系？它们有什么变化规律？
【设计意图】 回顾课本P14的问题，结合太阳高度部分内容，让学生掌握太阳高度与正午太阳高度概念及其变化规律。
例题4 什么是太阳高度与正午太阳高度？他们有什么变化规律？
解析：1.太阳高度与正午太阳高度：
太阳高度是指太阳高度与地球表面之间的夹角，或者说人们看太阳的仰角。正午太阳高度则是指某地一天内最大的太阳高度，即当地地方时12时的太阳高度。太阳高度在一天之中有多个，而正午太阳高度只有一个。
2.正午太阳高度的变化规律
（1）正午太阳高度是纬度的分布规律
同一时刻，正午太阳高度由太阳直射点向南北两侧递减。地球上，同一纬线上正午太阳高度相同。太阳直射点所在的纬线上正午太阳高度最大（90°）。正午太阳高度由直射点所在的纬线向南北两侧递减。
(
正午太阳高度随纬度的变化规律
春秋二分：由赤道想南北两极递减
夏至日：由北回归线向南北两侧递减
冬至日：由南回归线向南北两侧递减
)
（2）正午太阳高度的季节变化?
同一纬度，正午太阳高度的大小随季节而变化。离太阳直射点越近，正午太阳高度角越大；离太阳直射点越远，正午太阳高度角越小。?
北回归线以北的地区：夏至日达最大值，冬至日最小
南回归线以南的地区：冬至日达最大值，夏至日最小
南北回归线之间的地区：太阳两次直射，直射时达最大值，但回归线上只有一次
【注意】 我国南方纬度较低，全年太阳高度大于纬度较高的地方，正午时楼房的影子较短，因而楼房间距离南北距离小些。
(
太阳光
新楼
原楼
楼影
)【变式练习】 如右图所示，位于北纬36°34′的某疗养院，计划在一幢20米高的楼房北面新建一幢楼房。因为疗养院的需要，要求新楼的每一层一年四季都能晒到阳光。
（1）新楼房至少要距原楼多少米？
（2）若黄赤交角变为23°34′，两楼之间的距离应该如何让变化，才能保证各楼层均有较好的采光？
解析：第（1）题该地位于3636°34′N，当太阳直射南回归线时北半球各地正午太阳高度达到一年中的最小值，原楼的楼影最长，求出此时的正午太阳高度H = 90°—纬差（纬差 = 36°34′+ 23°26′）即H = 30°。根据三角函数的关系，两楼之间的距离m。
第（2）题，若黄赤交角变为23°34′（变大），据公式关系可判断冬至日正午太阳高度变小，楼影变长，楼距应增大。
答案：（1）34.7 （2）间隔应增大
问题4 正午太阳高度角如何计算？
【设计意图】 让学生理解太阳高度从定性到定量的变化，理解并学会计算正午太阳高度。
例题5 计算某各个地方的正午太阳高度
根据正午太阳高度角计算公式，直接套用公式计算。利用公式H=90°-|θ±δ|（θ为某地的纬度，δ为太阳直射点的纬度；同半球用“—”，异半球用“+”）
根据太阳直射点一年之中总是在南北回归线之间移动，也可设计下图，计算各地太阳高度角。
?
?
（1） 计算6月22日南北极圈、南北回归线、赤道上正午太阳高度角，从图中清楚地看出：
① 北极圈与北回线之间纬度相差43°8′，?6月22日，北回归线上正午太阳高度是90°，北极圈上太阳高度是90°-43°8′＝46°52′
② 南极圈与北回归线之间纬度差90°，6月22日，南极圈上正午太阳高度是90°- 90°=0°
③ 赤道与北回归线之间纬度相差23°26′，6月22日,赤道上正午太阳高度是90°- 23°26′=66°34′
④ 南回归线与北回归线之间纬度相差46°52′，6月22日，南回归线上正午太阳高度是90°-46°52′=43°8′
结论：求某点的正午太阳高度角就用90°减去该点与太阳直射点间的纬度差。
（2）夏至日，南京的正午太阳高度是多少？
解析：夏至日：δ=23°26′N；θ为南京的纬度=31°N；此时南京和太阳直射点位于同一半球 ，H=90°-|32°—23°26′|=82°26′
【变式练习】 冬至日，北京（40°N）的正午太阳高度是多少？
【师生活动】讨论并计算沧源（23°10′N）的正午太阳高度是多少？
六、课堂小结
本节课程地球公转的地理意义第1、2课时，这两课时主要介绍了地球公转的概况和运动规律，太阳直射点回归运动的成因和规律及正午太阳高度变化规律及应用，重点难点偏多，需要加强练习和巩固。
七、目标检测
1．地球公转的基础知识
（1）地球公转的运动方向
（2）地球的公转速度的差异
（3）周期：一恒星年： ；一回归年：
2．黄赤交角
黄道和赤道之间的夹角为
黄赤交角与地轴和黄道平面的夹角之间有什么关系？
3．太阳直射点的回归运动
根据我们绘制的太阳直射点回归运动的示意图讨论下列问题：
（1）太阳直射点一直向南移的时段是
（2）太阳直射点一直向北移的时段是
（3）太阳直射点位于北半球且一直向南移的时段是
（4）地表各点一年中接受阳光直射的次数：
①南、北回归线上的各点一年中有 次阳光直射的机会。
②南、北回归线间的各点一年中有 次阳光直射的机会。
③南回归线以南、北回归线以北的各点一年中 阳光直射机会。
（5）回归线的角度数值与极圈数值的关系 。
4．正午太阳高度及变化规律
（1）正午太阳高度的定义
太阳高度角定义：
正午太阳高度：
（2）正午太阳高度的变化规律
①同一地点，两种情况：Ⅰ．回归线以外（即北回归线以北，南回归线以南）则其正午太阳高度的变化规律：
。
Ⅱ．回归线之间：直射某地时， 。
即：南北回归线之间的某地，一年中有 太阳直射，在赤道与北纬23 26’之间的，当直射点在 正午太阳高度最小，赤道与南纬23 26’反之。
②同一时刻，距离直射点越近，正午太阳高度 。如：，当太阳直射北纬23 26’时 正午太阳高度达到一年中的最大值，而 正午太阳高度，达到一年中的最小值。当太阳直射南纬23 26’时， 正午太阳高度达到一年中的最大值，而 正午太阳高度，达到一年中的最小值。
解析及答案：
1.地球公转的基础知识：
⑴地球公转的运动方向自西向东 ⑵地球的公转速度的差异：近日点处速度较快，远日点处速度较慢，由近日点到远日点速度越来越慢，由远日点到近日点速度越来越快
⑶周期：一恒星年：365日6时9分10秒；一回归年：365日5时48分46秒
2.黄赤交角：
⑴黄道和赤道之间的夹角为23°26'
⑵黄赤交角与地轴和黄道平面的夹角之间的关系：互余
3.太阳直射点的回归运动
⑴ 太阳直射点一直向南移的时段是6月22日至12月22日
⑵ 太阳直射点一直向北移的时段是12月22日至次年6月22日
⑶ 太阳直射点位于北半球且一直向南移的时段是6月22日至9月23日。
⑷地表各点一年中接受阳光直射的次数：
①南、北回归线上的各点一年中有一次阳光直射的机会
②南、北回归线间的各点一年中有两次阳光直射的机会
③南回归线以南、北回归线以北的各点一年中无阳光直射机会
⑸回归线角度数值与极圈数值两者互余
4．正午太阳高度及变化规律
（1）正午太阳高度的定义
太阳高度角定义：太阳光线与地平面之间的夹角，简称太阳高度。
正午太阳高度：一天中太阳高度最大值出现在正午，称为正午太阳高度
（2）正午太阳高度的变化规律
① 同一地点，Ⅰ．回归线以外则其正午太阳高度的变化规律：当直射点位于北纬23 26’该地的个、正午太阳高度达到一年中的最大值，直射点往南移，正午太阳高度变小，到了南纬23 26’最小，然后直射点往北移，正午太阳高度再开始变大，到北纬23 26’有达到最大。
Ⅱ．回归线之间：直射某地时，某地的正午太阳高度最大。
两次 南纬23 26′
② 越大 北回归线及其以北 整个南半球 南回归线及其以南 整个北半球
八、配餐作业：
A组
1.太阳直射点南北移动的原因是（　　）
A.地球的公转
B.地球的公转运动和不变的地轴倾角
C.太阳的运动
D.地球的自转
2.当地球公转运行到远日点附近时，地球上可能出现的地理现象是（　　）
A.地球自转的角速度和线速度都较快
B.地球自转的角速度和线速度都较慢
C.地球公转的角速度和线速度都较快
D.地球公转的角速度和线速度都较慢
3.下面四幅图中，正确表示地球绕日公转示意图的是（ ）
A.①②　　　　B.②③ C.③④ D.②④
B组
4．读右图“地球公转及其轨道示意图”，下列说法正确的是（　　）
A.公转轨道是正圆
B.地球运行至A点时大致是1月初
C.图示为从南极所看到的地球公转运动
D.地球过A点时的运动线速度略小于B点
5．正午太阳高度的计算
当太阳直射点的地理纬度是10°N,北京（ 120°E，40°N）的正午太阳高度是 ，亚马孙河口（50°W ，0°）的正午太阳高度是 。
【注意】正午太阳高度只与纬度相关与经度无关
答案 60° 80°
C组
6.2006年6月4日以来，福建省中北部地区持续发生暴雨和特大暴雨，致使闽江支流建溪和霍同溪发生50年一遇的特大洪水，此时，地球在公转轨道上的位置接近右图中的?（　　）
A.① B.② C.③ D.④
7.读“地球绕日公转示意图”，完成下列问题。
（1）在图中用箭头标出地球自转和公转方向。
（2）图中A、B、C、D四地位于近日点附近的是 ，位于远日点附近的是 。
（3）当地球运行到C点时，公转速度较 ，此时南半球为 季。
（4）自地球公转到C点以后几天开始，过D点到A点，在此时段，地球公转的角速度和线速度有何变化？原因是什么？
（5）地球公转自B—C—D与自D—A—B比较，哪一段用时较长？为什么？
答案：（1）逆时针方向。
（2）C　A
（3）快　夏
（4）逐渐减慢。由近日点公转到远日点附近，地球绕日公转角速度逐渐变小，线速度逐渐变慢。
（5）D—A—B用时长。位于远日点所在时段，地球绕日公转速度慢。
8.太阳直射点的地理纬度是10°N,北京（120°E，40°N）的正午太阳高度是 ，亚马孙河口（50°W， 0°）的正午太阳高度是 。
答案：60° 80°
【注意】正午太阳高度只与纬度相关与经度无关

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