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地球运动的地理意义
第一章 第二节
地理选必一精品课系列
—以神舟十八号的太空之旅为例
新课导入
逐梦苍穹再出发 神舟十八号发射圆满成功
北京时间2024年4月25日20时59分，搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射并进入预定轨道。后续，航天员将继续开展空间科学实验和技术试验，并计划今年10月下旬返回东风着陆场。在太空中，航天员可以看到什么样的地球呢？
学习目标
01
02
03
用地球自转和公转原理解释昼夜更替、时差、地转偏向力、昼夜长短变化、正午太阳高度变化、四季变化等自然现象。(综合思维)
课程标准
结合实例，说明地球运动的地理意义
结合实例，分析不同地区的昼夜长短、正午太阳高度的特征。(区域认知、综合思维)
通过对典型案例的剖析，认识真实的地球运动，形成正确的地球观。(人地协调观)
04
利用地球运动规律，解答相关地理问题，指导人们的生产生活。（地理实践力）
探究一：昼夜更替
材料一：在太空中，我们中国神舟十八号上的航天员看到了我们美丽的家园——地球：一半是白天，一半是黑夜，同时航天员可以看到白天和黑夜在不断地交替。
探究问题1：地球为什么会有白天和黑夜不断交替的现象？
地球不透明也不发光，太阳照亮地球表面一半
昼夜现象
昼夜交替
地球不停的自转
【思考】若地球不自转，地球上有没有昼夜交替？
有，周期为一年。
周期:1个太阳日(24小时)
探究一：昼夜更替
探究问题2：在太空中，航天员从不同的角度看到A、B两地正经历着昼夜更替，判断此时A、B两地正在经历怎样的情景
白昼
黑夜
太阳平行光线
自转方向
A
B
A地正在日出
B地正在日落
夜半球
昼半球
晨线
昏线
夜晚进入白昼
白昼进入夜晚
探究一：昼夜更替
（1）概念：昼半球和夜半球的分界线（圈），叫作晨昏线（圈）。
昼
夜
昼半球
夜半球
昏线
晨线
沿自转方向
黑夜→白天 晨线； 白天→黑夜 昏线
（2）晨昏线的判读：
小结
探究一：昼夜更替
侧视
北极俯视
南极俯视
晨线
晨线
昏线
晨线
昏线
D
E
A
B
极昼
C
F
【学生活动1】请在下面三幅图中画出晨线和昏线。
O
O
材料二：北京时间2024年5月28日18时58分，航天员叶光富、李聪、李广苏密切协同，完成了空间站空间碎片防护装置安装、舱外设备设施巡检等任务。此次出舱活动历时约8.5小时，神舟十八号乘组刷新中国航天员单次出舱活动时间纪录。
探究二：时差
刘同学看到的北京
王同学看到的纽约
探究问题3：北京（40°N,116°E）的刘同学把这喜讯告知给在美国纽约（41°N，74°W）读书的王同学，发现此时北京已经进入黑夜，而纽约此时还是白天，同一时刻，为什么两人所处的地方景象有差异，两人通话时两地是同一时间吗？
探究二：时差
地球自西向东自转
在同纬度地区，相对位置偏东的地点，要比位置偏西的地点先看到日出
东边的地点比西边时间早
经度不同，时刻不同，地方时不同
C
B
A
____日出
______日出
____日出
已经
正经历
还未
早
晚
探究问题3：北京（40°N,116°E）的刘同学把这喜讯告知给在美国纽约（41°N，74°W）读书的王同学，发现此时北京已经进入黑夜，而纽约此时还是白天，同一时刻，为什么两人所处的地方景象有差异，两人通话时两地是同一时间吗？
探究二：时差
小结
（1）概念：因经度不同而出现的不同时刻，称之为地方时。经度相同，地方时相同。
（2）东早西晚
地球自西向东自转，同一纬度,东边比西边更早看到日出
（3）计算：经度每隔15°， 地方时相差1小时经度每隔1°， 地方时相差4分钟
地球自转一周
为360°，需24h
所求地方时＝已知地方时 ± 时差
时差＝经度差 ÷ 15° ±：东加西减
探究二：时差
【学生活动2】地方时计算。
北京（40°N,116°E）的刘同学把喜讯告知给在美国纽约（41°N，74°W）读书的王同学，此时北京地方时是2024年5月28日20时40分，王同学所在地的地方时是多少？
西经度
东经度
最晚
最早
15°=1h
1°=4m
经度差190°
差12时40分
5月28日20时40分
20时40分-12时40分=7时00分
5月28日7时00分
74°W
116°E
探究二：时差
探究问题4：地球仪上有无数条经线，也就有无数个地方时，这给人们日常生活带来诸多不便。使用地方时很不方便，国际上是如何解决这个问题？
时区：国际上规定经度每隔15°划分为一个时区，全球共24个时区。
区时：各时区以时区中央经线的地方时作为本区的区时。
探究二：时差
0°
7.5°E
7.5°W
15°E
22.5°E
30°E
37.5°E
45°E
60°E
52.5°E
75°E
90°E
105°E
120°E
135°E
150°E
165°E
180°
67.5°E
82.5°E
97.5°E
112.5°E
127.5°E
142.5°E
157.5°E
172.5°E
15°W
30°W
45°W
60°W
75°W
90°W
105°W
120°W
135°W
150°W
165°W
180°
52.5°W
37.5°W
22.5°W
67.5°W
112.5°W
97.5°W
82.5°W
172.5°W
157.5°W
142.5°W
127.5°W
零时区
东一区
东二区
东三区
东四区
东五区
东六区
东七区
东八区
东九区
东十区
东十一区
西一区
西二区
西三区
西四区
西五区
西六区
西七区
西八区
西九区
西十区
西十一区
东西十二区
东西十二区
西经度
东经度
西时区
东时区
全球共分为24个时区，每个时区跨经度15°。各时区都以本时区中央经线的地方时为本时
以本初子午线为基准，从西经7.5°至东经7.5°，划为中时区，或零时区。
中时区以西，依次划为西一区至西十二区
合为一个时区（东西十二区）
相邻两个时区区时,相差1h
12:00
11:00
13:00
中时区以东，依次划为东一区至东十二区
【学生活动3】时区计算。
（1）计算刘同学（40°N,116°E）和王同学（41°N，74°W）分别所在地方的时区？
（2）北京时间2024年5月28日18时58分，航天员经过约8.5小时的出舱活动，刷新了中国航天员单次出舱活动时间纪录，计算此时纽约所在的区时？
①定时区
116°E÷15°=7……9>7.5（东八区）
②定时差
8+5=13小时（东三区与东八区：“同减异加”）
③定区时
18:58-13:00=5:58（“东加西减” ）
经度÷15 ，
若余数小于7.5 →商数为时区数；
若余数大于7.5 →商数+1为时区数。
74°E÷15°=4……14>7.5 （西五区）
2024年5月28日5时58分
探究二：时差
【学生活动4】计算“今天”和“昨天”的分界线
已知神舟十八号经过0°经线的时间为当地5月2日6:00,以0°经线为起点，依次分别向东和向西计算180°经线或者任一经线的时间，计算结果会出现什么问题？
0°
0°
180°
90°E
90°W
5月2日6:00
5月2日12:00
5月2日18:00
5月2日6:00
5月2日0:00
5月1日18:00
180°经线
国际日界线
+1
-1
“人为日界线”
自转方向
目的：
原则：
180°经线
为了避免日期的紊乱
西侧
东侧
探究二：时差
【学生活动4】计算“今天”和“昨天”的分界线
0°
0°
180°
90°E
90°W
5月2日6:00
5月2日12:00
5月2日18:00
5月2日6:00
5月2日0:00
5月1日18:00
国际日界线
0时所在经线
顺着地球自转的方向，过0时经线日期要加一天，过国际日界线日期则要减一天
180°经线
24点经线
+1
0时经线
国际日界线
-1
+1
-1
“人为日界线”
“自然日界线”
自转方向
探究二：时差
探究三：地转偏向力
探究问题5：分析崇明岛岸线变化的原因
材料三：每当飞过祖国上空，航天员都有一种 “怎么看也看不够”的心情，从太空俯瞰祖国大地，可以看到这几十年来长江入海口的变化，在这三十几年间，崇明岛不断增大，并且整体岸线是往北移动。
北半球，水流向右偏转
地转偏向力作用
河流南岸为冲刷侵蚀显著，北岸淤积显著
崇明岛岸线往北移动
地球自转
探究三：地转偏向力
实验探究1：沿地表水平运动物体的运动方向的偏转
地球上，地转偏向力的成因比较复杂，通过简单实验装置进行模拟：
北半球顺时针，运动物体向右偏转
南半球逆时针，运动物体向左偏转
小结
表现：大规模气流和水流的水平运动中表现得最为明显。
规律：
北半球向右偏转
南半球向左偏转
赤道上不偏转
产生原因：
地球自转
只改变物体运动方向，而不改变物体运动速度
特点：
探究三：地转偏向力
情境总结：神舟十八之旅，探地球自转之美，寻地球奥秘
昼夜更替
时差
地转偏向力
地球自转
昼夜交替
产生地方时
地转偏向力
自然地理现象
对人类活动的影响
知识概况
昼夜交替
水平运动物体偏向
时差
晨昏线
地转偏向力
地球自转的意义
地球自转
小结：地球自转的地理意义
地方时、区时、日界线
南左北右
迁移应用——地转偏向力对人类活动的影响
如果在北半球的河流上新设港口，应该优先考虑河流的哪岸？
地球自转
地转偏向力作用
左岸堆积
右岸侵蚀
河水较深
适宜建河港
右岸
右岸
左岸
左岸
右岸
课后练习
（2020·江苏卷）2020年4月8日22时，小明在上海观赏了“超级月亮”。下图为“月亮视直径最大与最小时的对比示意图”。据此完成下面小题。
A
1．与此时全球昼夜分布状况相符的是（ ）
22时
0时（24时）
北极圈以内小范围出现极昼，南极圈以内小范围出现极夜
东8区120°E
排除B、C
课后练习
(2021·广东卷)据报道，北京时间2021年4月29日，包括我国搭载空间站天和核心舱的长征5号B等三枚运载火箭先后发射升空下表为三枚三个发射场均位于海岸线附近运载火箭发射的相关信息。据此完成下题。
C
2．三枚火箭发射离开地球表面的先后顺序为（ ）
A．长征5号B、织女星、猎鹰9号 B．长征5号B、猎鹰9号、织女星
C．织女星、长征5号B、猎鹰9号 D．织女星、猎鹰9号、长征5号B
东八区
判断三枚火箭发射，应统一换算为同个地点的时间，然后比较时间顺序
北京时间为4月29日9时50分
北京时间为4月29日11时44分
课后练习
(2023·全国乙卷)位于日本海附近的珲春与内陆的辽源各日最高气温时刻（北京时间）的月均值不同（表1）。规定各日最高气温时刻与月均值相差超过1小时为偏离。据此完成下题。
D
3．珲春7月各日最高气温时刻均值滞后当地正午约
A.1小时40分钟
B.2小时00分钟
C.2小时40分钟
D.3小时20分钟
珲春7月各日最高气温时刻均值
（北京时间）
珲春7月各日最高气温时刻均值
（地方时130°）
14:40
120°E
130°E
15:20
探究四：昼夜长短和正午太阳高度的变化
探究问题6：为什么这期间北京的白天时间越来越长？
材料四：从2024年4月25日神舟十八号成功发射，到5月28日航天员出舱期间，北京的刘同学发现：这段时间，北京白天时间变得越来越长。
S
太阳直射点在南、北回归线之间移动
黄赤交角
太阳直射点向北移动
昼变长夜变短
地球自转和公转
探究四：昼夜长短和正午太阳高度的变化
晨昏线把所经过的纬线分割成
昼弧和夜弧
由于黄赤交角的存在，除了在赤道上和春、秋分日外，各地的昼弧和夜弧不等长。
如果昼弧比夜弧长，则白昼长、黑夜短；反之，则黑夜长、白昼短。
S
太阳直射点在南、北回归线之间移动
小结
【学生活动5】
从2024年4月25日神舟十八号成功发射，到5月28日航天员出舱期间，北京的昼夜长短情况为昼长夜短，昼夜变化情况又如何？
探究四：昼夜长短和正午太阳高度的变化
23°26′N
23°26′S
0°
北回归线
南回归线
春分
3.21
夏至6.22
秋分
9.23
冬至12.22
次年春分
3.21
北半球昼夜长短变化图
4.25
5.28
昼夜等长
昼夜等长
昼渐长
夜渐短
昼渐长
夜渐短
昼渐短
夜渐长
昼渐短
夜渐长
夏半年
昼长夜短
昼短夜长
冬半年
昼最长、夜最短
北极圈及其以北地区皆为极昼
北极圈及其以北地区皆为极夜
昼最短、夜最长
S
太阳直射点在南、北回归线之间移动
探究四：昼夜长短和正午太阳高度的变化
北半球夏半年
23°26 N
0°
23°26 S
夏至
6月22日前后
春分
3月21日前后
秋分
9月23日前后
昼长大于夜长
纬度越高，昼越长，夜越短
（以北半球为例,南半球相反）
夏至日：昼最长，夜最短，北极圈及其以北地区为极昼
昼夜长短变化规律
N
S
太阳直射点
小结
探究四：昼夜长短和正午太阳高度的变化
23°26 N
0°
23°26 S
秋分
9月23日前后
昼长小于夜长
纬度越高，昼越短，夜越长
北半球冬半年
冬至
12月22日前后
次年春分
冬至日：昼最短，夜最长，北极圈及其以北地区为极夜
N
S
太阳直射点
（以北半球为例,南半球相反）
昼夜长短变化规律
小结
探究四：昼夜长短和正午太阳高度的变化
探究问题7：为什么测量铅笔的影子变得越来越短？
材料五：从2024年4月25日神舟十八号成功发射，到5月28日航天员出舱期间，北京的刘同学 （40°N,116°E）居家在朝南阳台上通过铅笔测量这期间中午的影子变化，发现影子越来越短。
黄赤交角
太阳直射点向北移动
正午太阳高度角变大
地球自转和公转
影子变短
太阳光线
太阳光线
5月28日
4月25日
探究四：昼夜长短和正午太阳高度的变化
太阳光线与地平面之间的夹角（即太阳在当地的仰角），叫作太阳高度角，简称太阳高度。
地平面
太阳高度角
太阳光线
1．太阳高度角概念
小结
太阳高度角
(太阳高度)
正午太阳高度角
(正午太阳高度)
探究四：昼夜长短和正午太阳高度的变化
探究问题8：此时全球太阳正午太阳高度变化规律？
材料六：2024年夏至出现在6月21日4时51分，这也是228年以来最早出现的夏至，上一次比这更早的，发生在1796年。北京的刘同学 （40°N,116°E）测量得到当天正午太阳高度高达73.34°。
太阳光线
73.34°
夏至日：太阳直射北回归线
正午太阳高度变化规律：
从北回归线向南北两侧递减
小结-正午太阳高度角的变化规律
90°
66°34′
66°34′
23°26′
23°26′
0°
0°
太阳光线
二分日：太阳直射赤道
正午太阳高度变化规律：
从赤道向南北两侧递减
二分日正午太阳高度角
探究四：昼夜长短和正午太阳高度的变化
小结-正午太阳高度角的变化规律
90°
46°52′
66°34′
43°08′
23°26′
0°
0°
太阳光线
夏至日：太阳直射北回归线
正午太阳高度变化规律：
从北回归线向南北两侧递减
夏至日正午太阳高度角
达到一年中最大值的区域：
北回归线及其以北各纬度
达到一年中最小值的区域：
南半球
探究四：昼夜长短和正午太阳高度的变化
小结-正午太阳高度角的变化规律
0°
43°08′
66°34′
46°52′
23°26′
0°
冬至日：太阳直射南回归线
正午太阳高度变化规律：
从南回归线向南北两侧递减
达到一年中最大值的区域：
南回归线及其以南各纬度
达到一年中最小值的区域：
北半球
探究四：昼夜长短和正午太阳高度的变化
探究五：四季更替和五带划分
探究问题9：酒泉为什么会有四季更替？如何划分？
材料七：从2024年4月25日神舟十八号成功发射，到5月28日航天员出舱期间，并计划于今年10月下旬返回东风着陆场，酒泉在这期间会从春天过渡到夏天再到冬天，这过程会经历不一样的景观变化。
春季
夏季
秋季
探究五：四季更替和五带划分
天文四季
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
北温带国家普遍采用
四季
1
2
3
4
5
6
12
11
10
9
8
7
昼夜长短和正午太阳高度的季节变化
太阳辐射随季节有规律的变化
形成原因
四季更替
探究问题9：酒泉为什么会有四季更替？如何划分？
探究五：四季更替和五带划分
探究问题10：如下图，为什么同一季节酒泉卫星发射中心和文昌卫星发射中心的景观不同？
材料八：神舟十八号在中国酒泉卫星发射中心发射成功，随后5月3日17时27分，嫦娥六号探测器由长征五号遥八运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射，准确进入地月转移轨道，发射任务取得圆满成功，开启世界首次月球背面采样返回之旅。
酒泉卫星发射中心
文昌卫星发射中心
探究五：四季更替和五带划分
探究问题10：为什么同一季节酒泉卫星发射中心和文昌卫星发射中心的景观不同？
昼夜长短和正午太阳高度的季节变化
太阳辐射空间变化
形成原因
热量的差异
自然景观的不同
酒泉卫星发射中心
文昌卫星发射中心
根据太阳辐射从低纬度向高纬度呈有规律递减，将全球划分为热带、南温带、北温带、南寒带、北寒带
探究五：四季更替和五带划分
以_____________和___________为界限，把地球表面粗略地分为A______、B_______、C______、D______ 和E________五个热量带。
五带反映了太阳辐射总量从低纬地区向高纬地区_______的规律。
南、北回归线
南、北极圈
热带
北温带
南温带
北寒带
南寒带
递减
A
B
D
C
E
小结-五带划分
探究五：四季更替和五带划分
思考：黄赤交角的变化对五带的影响
黄赤交角增大
热带、寒带面积增大；温带面积减少
黄赤交角减小
热带、寒带面积减小；温带面积增大
情境总结：神舟十八之旅，探地球公转之美，观地球之变
白天变长
影子变短
四季更替
地球公转
景观差异
2024.4.25
2024.5.28
2024.6.21
太阳直射点移动
昼夜长短
太阳高度角变化
四季更替
五带划分
知识总结
昼夜长短
五带划分
正午太阳高度
四季更替
太阳辐射空间变化
太阳辐射时间变化
黄赤交角
赤道平面
黄道平面
地球自转
地球公转
小结：地球公转的地理意义
迁移应用-地球公转对人类活动的影响
材料九：中国第40次南极科学考察队由自然资源部组织，由雪龙号和雪龙2号极地科学考察破冰船以及“天惠”轮货船组成，于2023年11月1日上午正式出征，开启为期5个多月的科考征程。
结合所学知识，分析本次南极科学考察时间的科学性？
考察期间大部分时间太阳直射点位于南半球
雪龙2号
气温较高，恶劣天气少
海冰融化较多
破冰难度较低
南半球昼长夜短
便于施工和科考
课后练习
(2022·广东卷）2021年10月16日，神舟十三号载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射，将我国3名航天员顺利送入距离地表约400km的中国空间站。2022年4月16日，航天员安全返回地球。据此完成下面小题。
4. 驻留期间，酒泉卫星发射中心发射塔与广州市区广州塔两地每天正午太阳高度的差值（ ）
A. 先变大后变小 B. 先变小后变大
C. 持续不断变大 D. 始终保持不变
D
驻留期间（2021年10月16日-2022年4月16日）太阳直射点均在北回归线以南
酒泉和广州两地与太阳直射点之间的纬度差始终保持不变
两地的正午太阳高度差即两地的纬度差，始终保持不变
课后练习
(2024·广东卷）距今约3000年前的金沙遗址(30°41′N，104°01′E)是古蜀国时期的一处大型聚落遗址。在该遗址祭祀区的东部、有一处九柱建筑基址，其9个柱洞呈“田”字形分布。研究发现，这些柱洞分布具有一定的天文属性。下左图为九柱建筑的复原示意图；下右图示意该建筑柱洞平面分布及当时冬至日的日出方位。据此完成下面小题。
5．已知3000年前的黄赤交角比现今大，与现在遗址地居民相比，则当时金沙先民在（ ）
A．春分日看到日出时间更早 B．夏至日经历更长的夜长
C．秋分日看到日落时间更晚 D．冬至日经历更短的昼长
D
夏至日北半球各地昼更长、夜更短
冬至和夏至时的太阳直射点的纬度变大
冬至日北半球各地昼更短、夜更长
课后练习
(2021·河北高考）家住某城(36.5°N，116°E)的小明，秋分时节搬进了新楼房，站在书房2.6米高的落地窗前，远处公园美景尽收眼底。下图示意书房平面布局。
6．从入住到次年春分，书房的日采光时间变化趋势是(　　)
A．一直增加　　　B．先增后减
C．一直减少 D．先减后增
D
直射点先向南移，再向北移
该地昼长先变短再变长
在冬至日达到最小值
书房落地窗朝南，白天都有采光，采光时间随昼长变化

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