高中地理地球的运动 地球的公转教案 湘教版 必修1

地球的运动-地球的公转
（一）地球的公转
1．概念：地球围绕太阳的转动。

2．方向：自西向东。

⎩⎨
⎧时
针转动从南极上空向下看：顺时
针转动从北极上空向下看：逆
3．轨道
①形状：近似正圆的椭圆，太阳位于两焦点之一。

②近日点和远日点
每年1月初，地球离太阳最近，这个位置叫近日点；7月初，地球距离太阳最远，这个位置叫远日点。

4．周期：为1年，约为365日5时48分。

5．速度 （1）平均速度⎩⎨⎧'秒
千米约线速度日角速度／39：　／：59
（2）速度变化
地球的公转速度是不断变化的，它的变化遵循开普勒三定律（见图）：日地连线在单位时间内扫过的面积是相等的。

也就是说，在近日点公转速度快，在远日点公转速度慢。

这就是为什么北半球夏半年长，冬半年短，为什么北极地区极昼天数多于南极地区的原因。

地球公转轨道不同位置时速度的变化
注意：（1）地球在围绕太阳公转过程中，有时距太阳近，有时距太阳远，地球公转到距太阳最近的地
方叫近日点，大致是每年的1月初；公转到距太阳最远的地方叫远日点，大约是每年的7月初。

当太阳直射北回归线时，为北半球的夏至日，为每年的6月22日前后，直射南回归线时为北半球的冬至日，为每年的12月22日前后。

由此可知近、远日点和冬、夏至日并不是完全重合的。

（2）地球公转的角速度和线速度在近日点都是最大，在远日点都是最小。

（3）可总结如下规律：“近1远7，近快远慢。

”
6．黄赤交角及其影响
黄赤交角是指赤道平面与地球轨道面（黄道面）之间的夹角，度数约为23.5°。

（1）黄赤交角与太阳直射点的移动
由于黄赤交角的存在，地球在公转轨道的不同位置，地表接收太阳垂直照射的点（简称太阳直射点）是有变化的。

太阳直射点的移动规律如下图：
（2）黄赤交角与五带
∠α为黄赤交角等于23°26′
∠β为地轴与黄道面的交角66°34′
二者之间的关系是互为余角。

黄亦交角的大小决定着太阳直射点的移动范围，即南北回归线之间的范围大小，决定着回归线与极圈的度数。

因此黄赤交角的变化，导致五带范围的变化、极昼极夜范围的变化。

黄赤交角的度数＝南北回归线的度数
极圈的度数＝90°－黄赤交角的度数
若黄赤交角变大，则热带、寒带范围变大，温带范围变小，极昼极夜范围扩大。

若黄赤交角变小，则
反之。

（二）地球公转的地理意义
1．昼夜长短和正午太阳高度的变化
由于黄赤交角的存在，地球绕日公转过程中引起昼夜长短和正午太阳高度的变化，使地表获得太阳辐射的热量因纬度和季节而变化，从而在地球上产生了四季和五带。

（1）昼夜长短的变化
①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，各地的昼弧和夜弧都不等长。

地球自转一周，如果所经历的昼弧长，夜弧短，则白天长，黑夜短；反之，则黑夜长，白昼短。

②掌握太阳直射点的移动规律是掌握昼夜长短状况和变化规律的关键，二者关系如下：
注意：晨昏线是昼半球与夜半球的分界线，是太阳光照图中非常重要的线，蕴含很多信息，是解读光照图的突破口。

形状：晨昏线是地球的大圆，由晨线半圈和昏线半圈组成。

移动：相对于地球自转方向，晨昏线在地球表面向西移动。

与经、纬线的关系。

晨昏线与太阳光线是相垂直的，太阳直射点的移动引起晨昏线与经纬线的关系发生变化。

在春秋分时，太阳直射赤道，晨昏线与经线圈重合，且平分纬线圈，全球昼夜平分。

在其他时间，晨昏线与经线圈相交，纬线圈被分成不等的两部分，并且有的纬线圈不被分割（极昼或极夜）。

其中冬、夏至日时，晨昏线与经线圈交角最大，并与极圈相切。

晨、昏线的判断，借助地球自转方向判断。

晨昏线上的信息 日期信息： 晨昏线⎩⎨
⎧夏至日交角最大）：冬至日或与极圈相切（或与经线
合）：春分日或秋分日过极点（或与经线圈重
时间信息：
两交点：晨线与赤道交点为6时，昏线与赤道交点为18时；
两切点：晨昏线与极昼圈的切点处为。

时或24时，与极夜圈的切点处为12时。

昼、夜半球信息：晨
线以东为昼，昏线以东为夜。

晨昏线的形状随着光照图的不同，可被画成多种形状，如折线、直线、曲线等，不论画成什么形态，其基本特点不变。

（2）正午太阳高度
①正午太阳高度随纬度和季节的变化规律：A．就全球范围来讲，在太阳直射点上，太阳高度是90°；在晨昏线上，太阳高度是0°。

正午太阳高度以直射点为圆心，在地表呈同心圆向四周递减。

B．正午太阳高度随纬度的分布是：低纬大而高纬小；春秋二分，从赤道向两极递减；夏至日，从北回归线向南北两侧递减；冬至日，从南回归线向南北两侧递减。

C．随季节变化是：北回归线以北，夏至日前后正午太阳高度达最大值，冬至日前后正午太阳高度达最小值。

南回归线以南则相反。

南北回归线之间地带，太阳每年直射两次。

正午太阳高度的纬度分布
注意：正午太阳高度变化规律的应用
判断某日太阳高度随纬度变化规律：
N S−
−→
−
−
−−
←递减
递减直射点
比较两地正午太阳高度角的大小：距直射点越近太阳高度越大。

解答有关日影的问题。

A．日影朝向：与太阳光来向相反
B．日影长短：太阳高度角越大，日影越短，直射时日影为0
C．影子长短的计算，利用三角函数公式
据直射纬度，判断极昼极夜范围：极昼极夜的界线纬度与直射点纬度之和为90°。

②正午太阳高度的计算
一地正午太阳高度的大小，可以用下面的公式来计算：
H＝90°－|ϕ－δ|
式中H为正午太阳高度，ϕ为当地地理纬度，永远取正值；δ为直射点的纬度（任何一天的δ可以在天文年历上查到），当地夏半年取正值，冬半年取负值。

以二分和二至日北京（39°54＇）为例：春、秋分日H＝90°－｜39°54＇－0°｜＝50°06＇
（太阳直射赤道，δ＝0°）
夏至日H＝90°－｜39°54°－23°26＇｜＝73°32＇
（太阳直射北回归线，δ＝23°26＇）
冬至日H＝90°－｜39°54＇＋23°26＇｜＝26°40＇
（太阳直射南回归线，δ＝－23°26＇）
如果某地的正午太阳高度H小于0°，说明该地处于极夜，这种情况只会出现在两极地区。

注意：正午太阳高度计算的简便方法
正午太阳高度角＝90°—两地相隔的纬度数（所求地点与太阳直射点之间相隔的纬度数）。

注意：相隔纬度数的求法，当所求地点与太阳直射点在同一半球时，纬度数大的一纬度数小的；当两点在不同半球时，两纬度数相加。

【例3】夏至时，求北纬30°、南纬30°、南纬71°处的正午太阳高度角。

思路：求北纬30°处的正午太阳高度角：
夏至时，太阳直射在北纬23°26′，直射点与所求地点（北纬30’）两点相隔的纬度数为：
30°—23°26′＝6°34′。

北纬30°正午大阳高度角
H＝90°－6°34＇＝83°26＇。

（2）求南纬30°处的正午大阳高度角：
直射点（北纬23°26，）与南纬30°两点相隔的纬度数＝23°26＇＋30°＝53°26＇。

南纬30°的正午大阳高度角H＝90°－53°26＇＝36°34＇。

（3）求南纬71°处的正午太阳高度角：
直射点（北纬23°26＇）与南纬7l*两点相隔的纬度数＝23°26＇＋71°＝94°26＇。

南纬7l°的正午太阳高度角H＝90°－94°26＇＝－4°26＇（该纬度正处于极夜）。

2．四季更替
地球公转造成地球中纬度地区形成明显的四季变化。

作为一种天文现象，四季更替表现为一年中昼夜长短和正午太阳高度的季节变化。

夏季是一年中白昼较长、正午太阳高度较大的季节，冬季是一年中白昼较短、正午太阳高度较小的季节；春秋两季是冬夏两季的过渡季节。

注意：北温带的许多国家运用气候统计的方法，一般把3、4、5三个月划分为春季；6、7、8三个月
划分为夏季；9、10、1l三个月划为秋季；12、l、2三个月划为冬季。

这属于气候四季。

3．五带的划分
同一季节，昼夜长短和正午太阳高度随纬度的变化，使得太阳辐射总量在地表具有从低纬向高纬递减的规律。

这样，地球表面就划分成了五带：。