魯教版 (2019)選擇性必修1 自然地理基礎第二節(jié) 地球公轉的意義第1課時教學設計及反思

這是一份魯教版 (2019)選擇性必修1 自然地理基礎第二節(jié) 地球公轉的意義第1課時教學設計及反思，共9頁。
第1課時 地球公轉與太陽直射點的回歸運動
逐點探究(一) 地球公轉的基本特征
[必備基礎]
1．公轉概念：地球繞太陽運行叫作公轉，其公轉軌道為接近正圓的橢圓，太陽位于其中的一個焦點上。
2．公轉方向：自西向東。如上圖所示。
3．公轉速度
4．周期：地球公轉一周所需要的時間為365日6時9分10秒，即1恒星年。
[微點撥] 由于地球繞日公轉的速度隨日地距離不同而略有變化，在(北半球)夏半年公轉速度較慢，用時較多；而在(北半球)冬半年公轉速度較快，用時較少。故北半球夏半年比冬半年時間長。
[關鍵能力]
1．近、遠日點與冬、夏至日的區(qū)別
(1)從時間上看：近日點為1月初，冬至日為12月22日前后；遠日點為7月初，夏至日為6月22日前后。
(2)從在公轉軌道上的位置看：近日點比冬至日靠東，遠日點比夏至日靠東。
2．近日點、遠日點的判定方法
[學科素養(yǎng)]
極晝和極夜是極圈內特有的自然現象。所謂極晝，就是太陽永不落，天空總是亮的；所謂極夜，就是太陽總不出來，天空總是黑的。在南極洲的高緯度地區(qū)，那里沒有 “日出而作，日落而息”的生活節(jié)律，沒有一天24小時的晝夜更替。南、北極點的極晝期時間長短不同，北極點極晝約為186天，南極點極晝約為179天，這與地球公轉速度的變化有關。下圖是極圈內某地極晝現象的圖片。
[思考探究]
1．試從地球運動的角度分析極晝、極夜現象產生的原因。
提示：地球在沿橢圓軌道繞太陽公轉的同時，還繞自身的傾斜地軸旋轉。
2．分析地球公轉速度變化的原因。
提示：地球的公轉軌道是一個近似正圓的橢圓，太陽位于橢圓的一個焦點上，故地球在公轉軌道上就存在一個近日點和一個遠日點。在近日點公轉速度最快，在遠日點公轉速度最慢。
3．探討北極點極晝期比南極點極晝期時間長的原因。
提示：由于地球繞日公轉的速度隨日地距離不同而略有變化，在北半球夏半年公轉速度較慢，用時較多；而在北半球冬半年公轉速度較快，用時較少。
[訓練評價]
下圖是地球公轉的軌道示意圖，圖中甲、乙、丙、丁四點將軌道均勻分成四等份。讀圖完成1～2題。
1．地球在公轉軌道上運動所用時間最少的一段是( )
A．甲→乙 B．乙→丙
C．丙→丁 D．丁→甲
2．“嫦娥五號”于2020年11月24日從中國文昌航天發(fā)射場發(fā)射時，地球在公轉軌道的位置距甲、乙、丙、丁地點最近的是( )
A．甲點 B．乙點
C．丙點 D．丁點
解析：1.A 2.A 第1題，甲、乙、丙、丁四點將地球公轉的軌道均分成四等份，根據圖中太陽的位置可以判定甲→乙段地球經過近日點，公轉速度最快，用時最少。第2題，據上題分析可知，甲→乙地球經過近日點，時間為1月初，則11月24日應接近甲點。
讀地球公轉速度隨月份變化圖，完成3～4題。
3．當地球公轉速度為圖1中N點時，地球位于圖2中公轉軌道的( )
A．甲點附近 B．乙點附近
C．丙點附近 D．丁點附近
4．當地球位于圖2中公轉軌道的甲點時( )
A．地球公轉速度較乙、丙、丁點快
B．地球自轉線速度加快
C．地球自轉角速度減慢
D．太陽黑子數達一年中最大值
解析：3.C 4.A 第3題，讀圖，當地球公轉速度為圖1中N點時，此時公轉速度最小，地球位于遠日點，為7月初，故地球位于圖2中公轉軌道的丙點附近，故選C。第4題，地球位于圖2中公轉軌道的甲點時，此時靠近近日點，地球公轉的角速度和線速度較乙、丙、丁點快，故A對。地球自轉速度不隨季節(jié)變化而變化，故B、C錯。太陽活動與地球公轉位置無關，故D錯。故選A。
逐點探究(二) 太陽直射點的回歸運動
[必備基礎]
1．黃赤交角
(1)赤道平面：通過地心與地球自轉軸垂直的平面。
(2)黃道平面：地球公轉軌道平面。
(3)黃赤交角：赤道平面與黃道平面的交角，目前是23°26′。
[微點撥] (1)地球公轉過程中，地軸的空間指向是不變的。(2)地軸與黃道平面的夾角為66°34′，其與黃赤交角互余。
2．二分二至日地球的位置(北半球)
春分日時地球在圖中的eq \a\vs4\al(甲)位置，夏至日時地球在圖中的eq \a\vs4\al(丁)位置，秋分日時地球在圖中的eq \a\vs4\al(丙)位置，冬至日時地球在圖中的eq \a\vs4\al(乙)位置。
3．黃赤交角的影響——太陽直射點的回歸運動
[關鍵能力]
1．理解黃赤交角有關數據的相互關系
(1)α＝黃赤交角＝回歸線的緯度數＝1/2太陽直射點移動的緯度范圍＝1/2熱帶范圍＝極晝(夜)的最大緯度跨度范圍。
(2)β＝90°－2α＝北(南)溫帶范圍。
(3)μ＝α＝90°－極圈的緯度數＝晨昏線移動的緯度范圍＝北(南)寒帶的緯度跨度。
2．黃赤交角變化對太陽直射點移動范圍、速度及五帶范圍等的影響
3．黃赤交角的特點
黃赤交角的特點，可以概括為“一軸兩面三角度”和“三個基本不變兩個變”。其含義如表所示：
4．在公轉軌道圖上判斷二分二至日的方法
第一步：先確定出地球公轉方向，如圖1。(可根據地球自轉、南北極指向等來確定地球公轉方向。)
第二步：在圖中過球心作地軸的垂線，即赤道，如圖2。
第三步：作條直線連接左右兩個球心，如圖3。
第四步：如果直線指向北半球(北回歸線)，為北半球夏至日，即圖3中的A；如果直線指向南半球(南回歸線)，為北半球冬至日，即圖3中的C。
第五步：再根據二至日的位置和公轉方向，確定D為春分日，B為秋分日。
5．在太陽直射點回歸運動圖上判斷二分日的方法
太陽直射點在赤道上，若由南半球進入北半球，此時為春分日(如圖1)；若由北半球進入南半球，此時為秋分日(如圖2)。
[學科素養(yǎng)]
廣州從化北回歸線標志塔位于廣州市從化區(qū)太平鎮(zhèn)油麻埔村三甲子坡地上，建成于1985年，總高30.25 m，是目前世界上南北回歸線上高度最高、規(guī)模最大的一座標志塔。該塔塔身的形狀像一枚火箭，直指藍天，正面刻著貼金的“北回歸線標志”六個大字，高度是23.5 m，與北回歸線緯度相一致。塔頂是一個直徑1.2 m的空心銅球，用不銹鋼筒承托著，其圓孔的垂線與塔底中央嵌有一顆銅心相對，塔身是空心的，北回歸線正從這里通過。在每年夏至日的中午12時26分，太陽光線會透過銅球的圓孔直射到塔內正中點，這個時候人立于塔底銅心，抬頭仰望，從塔心及銅球的一個圓孔窺見蒼穹，你會發(fā)現自己的影子消失無蹤，一年僅此一次“立竿無影”的有趣景象。
[思考探究]
1．南、北回歸線的緯度是根據什么確定的？
提示：因地球自轉與公轉的軌道平面不重合，二者之間存在著夾角，由此確定了南北回歸線的緯度數。
2．站在北回歸線標志塔下，連續(xù)兩次看到太陽光線透過銅球的圓孔直射到塔內正中點的時間間隔是多少？
提示：應是一個回歸年，即365日5時48分46秒。
3．夏至日我們參觀從化北回歸線標志塔，正午時站在北回歸線南北兩側的兩個人的影子朝向有何差異？
提示：站在北回歸線北側的正午影子朝北，而此時站在北回歸線南側的正午影子朝南。
[訓練評價]
2020年10月23日上午10時，紀念中國人民志愿軍抗美援朝出國作戰(zhàn)70周年大會在北京人民大會堂舉行。據此結合圖，完成1～2題。
1．10月23日太陽直射點的位置大約在( )
A．①②之間 B．②③之間
C．③④之間 D．④①之間
2．在紀念中國人民志愿軍抗美援朝出國作戰(zhàn)70周年大會后的十天內，關于太陽直射點移動的敘述正確的是( )
A．直射點一直在北半球
B．直射點先向北移動再向南移動
C．直射點一直在南半球
D．直射點先向南移動再向北移動
解析：1.C 2.C 第1題，讀題圖可知，當太陽直射點位于③時，為秋分日(9月23日前后)，當太陽直射點位于④時，為冬至日(12月22日前后)，所以10月23日太陽直射點的位置大約在③④之間。第2題，在2020年10月23日此后的十天內，太陽直射點位于南半球并正向南移動。
讀地球上極晝邊界緯度隨時間的移動路徑圖，回答3～5題。
3．a是二分二至日中的( )
A．春分日 B．夏至日
C．秋分日 D．冬至日
4．b緯線的緯度是( )
A．0° B．23°26′
C．66°34′ D．90°
5．造成圖中兩個陰影面積大致相等的因素是( )
①地球自轉 ②地球公轉 ③黃赤交角 ④地方時
A．①③ B．②④
C．①④ D．②③
解析：3.C 4.C 5.D 第3題，圖示a位置為北極地區(qū)極晝從最大縮小到最小，過渡到南極地區(qū)出現極晝，故判斷為秋分日。第4題，圖示陰影區(qū)為極晝的邊界，可知最高為90°， 最低是66°34′。第5題，地球的公轉運動，引起了黃赤交角的存在，導致了太陽直射點的回歸運動，南北兩極地區(qū)出現了極晝極夜現象。
6．圖1表示地球公轉軌道和太陽的位置圖，圖2表示某日太陽照射地球示意圖。讀圖完成下列要求。
(1)圖1中，A、C兩點中位于近日點附近的是________點。
(2)圖1中，太陽直射點向北移動的時段有________(選擇填空)。
A．A→B→C B．B→C →A
C．C→D D．D→A→B
(3)圖2所示時間為北半球的________(節(jié)氣)，此時太陽直射點位于________。此日到元旦，太陽直射點的移動方向是________。
解析：第(1)題，讀題圖可知，圖中A點距離太陽最近，C點最遠，位于近日點附近的是A點。第(2)題，每年的冬至日到第二年的夏至日，太陽直射點從南回歸線向北回歸線移動，由南向北移動，從圖1看，A、B、C、D分別代表冬至日、春分日、夏至日、秋分日，太陽直射點向北移動的時段有A→B→C，故選A。第(3)題，讀圖2可知，此時太陽直射點位于南回歸線，為北半球冬至日，冬至日為12月22日前后，元旦為1月1日，從冬至日到元旦，太陽直射點向北移動。
答案：(1)A (2)A (3)冬至 23°26′S 向北
[體系構建]
[學以致用]
1．中華文化源遠流長、博大精深，擇吉習俗是中國一項歷史悠久的傳統(tǒng)文化，它具有相當廣泛的文化蘊含。擇選吉日其根本就是尋找、確定用事活動的適宜時空點，能充分地把握天時、地利、人和以及由此之間的和諧關系所造成的適宜機遇，從而達到趨吉避兇、吉祥如意的結果。所謂“黃道”，本是一個天文學術語，指地球繞太陽公轉的軌道平面與天體星座相交的大圓。這是一條波形路徑，其中夏至日時太陽落在波形曲線的最高點，冬至日則座落于最低點。太陽日行一度，每天所在的位置都不同，它所在位置的旁邊還有很多星座，太陽與這些星座形成某種局面可以影響地球上的人。有時是好的影響，稱為吉；有時是壞的影響，稱為兇。當太陽走到黃道某個位置上，并與星圖形成吉祥影響力時，就是所謂的“黃道吉日”。
請思考：天文學中的“黃道”反映的是地球的什么運動？為什么古人依據“黃道”能辨識日期？
提示：天文學中的“黃道”反映的是地球圍繞太陽的公轉運動。古人將黃道劃分為360°，太陽在“黃道”上每天移動1°，每天所在的位置不同，據此可以辨識日期。
2．英國古文明研究作家葛瑞姆·漢卡克曾在著作中寫道：“黃赤交角會發(fā)生周期性的變化，這個周期是41 000年，交角改變在22.1°到24.5°之間，準確性和可預測性不亞于瑞士鐘表?！秉S赤交角變化速度很慢，在短時間內，黃赤交角可以視作不變。因黃赤交角的存在，地球在公轉軌道的位置不同，地表接受太陽直射點存在著周年往復運動。
請思考：若黃赤交角變?yōu)?4.5°，太陽直射的范圍將會如何變化？
提示：太陽直射點在24.5°N～24.5°S之間移動，太陽直射范圍將變大。
課標要求
結合實例，說明地球運動的地理意義。
素養(yǎng)解讀
1.通過日常生活的觀察總結，了解地球公轉的基本特征，提高學生的地理實踐力。
2.運用綜合思維，理解黃赤交角的形成及其影響。
3.結合區(qū)域認知，分析與太陽直射點移動相關的自然現象。
時間
速度
公轉位置
eq \a\vs4\al(1)月初
較快
近日點
eq \a\vs4\al(7)月初
較慢
遠日點
從日期判斷
每年1月初，地球位于近日點附近，每年7月初，地球位于遠日點附近
從公轉速度判斷
地球在近日點附近時，公轉速度(線速度、角速度)較快；反之，則較慢
從地球公轉軌道的長軸和短軸判斷
近日點和遠日點位于長軸兩端。距離太陽最近的點為近日點；反之，為遠日點
從直射位置判斷
連接太陽和地球的中心，觀察太陽直射的位置，若直射南回歸線附近則位于近日點附近，若直射北回歸線附近則位于遠日點附近
從節(jié)日角度判斷
元旦時接近近日點
含義
一軸
兩面
三角度
一軸
地軸(自轉軸，與赤道平面垂直)
黃道平面
地球公轉的軌道平面
赤道平面
地球自轉的平面，與地軸垂直
黃赤交角
黃道平面與赤道平面的交角，目前為23°26′
地軸與黃道平面夾角
與黃赤交角互余，目前為66°34′
地軸與赤道平面夾角
90°
三個基
本不變
兩個變
三個
基本不變
地球在公轉過程中，地軸的空間指向基本不變，北極始終指向北極星附近
黃赤交角的大小基本不變，目前保持23°26′
地球運動的方向不變，總是自西向東
兩個變
地球在公轉軌道的不同位置，黃道平面與赤道平面的交線、地軸與太陽光線的相對位置是變化的