第一章《地球的运动》学案

选择性必修一学案

第一章地球的运动

第一节地球的自转

课标解读

1.通过对地球自转的方向、周期、速度的学习，理解地球自转的特点，培养

学生的综合思维能力、地理实践能力。

2.通过对昼夜交替的学习，理解昼夜交替现象产生的原因及其影响，培养学

生的综合思维能力。

3.通过对地方时、区时的学习，理解地方时、区时产生的原因，掌握计算方

法，培养学生的综合思维能力、地理实践力。

4.通过对水平运动物体的偏转的学习，理解水平运动物体的偏转的规律，培

养学生的地理实践力。

必背目录

1.地球自转的方向。

2.地球自转线速度和角速度的分布和变化规律。

3.晨昏线的概念及判断。

4.地方时的早晚与计算标准。

5.时区是如何划分的，什么是区时。

6.区时的计算。

7.跨越国际日界线日期的变更规律。

8.水平运动物体的偏转规律。

9.地转偏向力及其影响；

教学内容

2011年11月一个晴朗无月的夜晚，在中国科学院国家天文台兴隆观测站，拍

摄团队将相机对准北极星附近的星空并固定好，通过长达6小时的曝光，得到一

张绚丽的星轨照片。为什么这些恒星在天空中看起来都围绕北极星附近做圆周运

动？北极星相对地平线的高度与拍摄地点的纬度有什么关系？

地球自转；北极星相对于地平线的高度等于当地纬度。

一、地球自转的基础知识

1.定义：地球围绕地轴自西向东旋转。

2.方向：自西向东，北逆南顺；北半球向上看天体绕北极星逆时针旋转；北极星

的仰角笠壬当地的纬度。

句也纯取为用4.

所以

也就足北

横里视角等下6

地件度.

（注意，由于北极点雨地

球打48光年.所以可U

忽略推球手及的影啊,北

北横・

椽里乂始终对6北极点.

当地地平雄故北半球各地不北极兴的

况”方向（始终

现线应询平打池轴.南竽

保持同地轴平行）

球贴终见不到止极生.）

々1当地观联北极*.仰角

3.周期：

⑴恒星日：23小时56分4秒,地球自转360°,是地球自转的真正周期；顺

着地球自转方向运动，周期缩短:逆着地球自转方向运动，周期延长。

⑵太阳日：24小时，地球自转360°59,，是地球上昼夜交替的周期。

4.速度：

①定义：地球表面上的各点在单位时间内转过的角度。

②分布规律：除南北极点为零外，均约为15。/h。

⑵线速度：

①定义：地球上的各点在单位时间内转过的弧长。V=1670・cosQkm/h（Q为当

地的纬度）。

②分布规律：由赤道向两极递减；纬度相同，线速度相等；60。SN的线速度

约为赤道的一半；同纬度地区，海拔越高，线速度越大。

③应用：发射火箭、卫星等航天器；原因：纬度低，线速度大，初速度大，

惯性大，越容易发射，节省燃料；发射时，要沿着切线向东天空发射。

二、地球自转的地理意义

㈠昼夜交替现象

1.原因：

⑴有稳定的太阳光照；

,昼夜现象的原因

⑵地球本身是不发光、不透明的球体；.

⑶地球时刻不停的自转。

2.晨昏线:

⑴定义：昼半球与夜半球的分界线，也称为晨昏圈，是以地心为圆心的大圆。

⑵晨线和昏线的判断：

①方法：顺着地球的自转方向，由夜半球进入到昼半球的过渡线为晨线；由

昼半球进入到夜半球的过渡线为昏线。

②规律：面对地球的侧视图，可见完整的晨线或完整的昏线;左置右晨，左

右指太阳光线的方位。

综上，面对地球的俯视图，可见一半晨线、一半昏线。

⑶特点：

①以地心为圆心的大圆，将地球分为昼半球和夜半球。

②与太阳光线永远垂直。

③与赤道相互平分。

④晨线与赤道的交点为6点，昏线与赤道的交点为18点。

⑤晨昏线上各点的太阳高度角为0°。

⑥晨线上各点为日出时刻，昏线上各点为日落时刻。

⑦晨昏线上纬度最高点，如果是一天极昼，地方时为0:00；如果是一天极夜,

地方时为12:00。

⑧晨昏线与经线圈的夹角变化范围为0°23。26,，且与太阳直射点的纬度数

相同。

3.昼夜交替的周期为"小时，一个太阳日。

4昼夜交替的意义・

,⑴形成生物钟「日出而作，日落而息；

⑵昼夜交替周期适中，地表增温、降温的幅度不致于过分剧烈，保证地球上

有适宜的温度，使生命能够存在和发展。

㈡沿地表水平运动物体的偏转

1.地转偏向力，

⑴定义：促使水壬运动物体偏转的力，又称科里奥利力，简称科氏力。

⑵特点：只作用于水平运动的物体；始终垂直于物体的水平运动方向，北半

球右侧垂直，南半球左侧垂直：随水平运动物体速度的增加而增大；随纬度的升

高，地转偏向力越大，偏转的角度越大。

2.偏转规律：北半球右偏，南半球左偏，赤道上不偏。

3.应用：阳忸

⑴河流：北半球右岸为侵蚀岸、凹岸、水深、适合建港口、码头;左岸为堆

积岸、凸岸、水浅、适合挖沙、淘金等。

如果河流弯曲度大时，惯性力大于地转偏向力。

⑵站在赤道上的人沿20°W经线方向向北水平打出一颗炮弹，炮弹将落入北

半球、东半球;向南水平打出一颗炮弹，炮弹将落入南半球、东半球。

站在赤道上的人沿160。E经线方向向北水平打出一颗炮弹，炮弹将落入北半

球、西半球;向南水平打出一颗炮弹，炮弹将落入南半球、西半球。

㈢时间

1.地方时：

⑴定义：因经度不同而不同的时刻。

⑵特点：经度相同，地方时相同；经度不同，地方时不同：地理位置越靠东

边，地方时越大，地方时越早。

⑶计算：经度差15。，时间差1个小时；经度差1。，时间差4分钟；所求

地在已知地的东边用“+”，所求地在已知地的东边用“一”。

2.时区和区时

⑴时区：国际上规定，把全球划分个时区，每个时区跨地二。

⑵区时：

①定义：每个时区中央经线的地方时,作为整个时区的统一时间。

②计算，相邻时区的区时相差1_个小时。在任意两个时区之间，相差几个时

区数，就相差几个小时，靠东边的病的区时较星，区时较大。

③公式：所求时区的区时=已知时区的区时土时区差。东“+”西“一”。

④时区的判断：某地所在的时区二该地的经度+15,余数为0,说明该经线为

该时区的中央经线；如果余数V7.5,舍去；余数＞7.5,商加1。

例如：120。E经线位于东△区；110°E经线位于东土区；130。E经线位于东

九区。

⑶国家时间：

①北京时间：东八区区时；东八区中央经线的地方时；120。E经线的地方时。

②美国时间：东部时间西五区区时；中部时间是西六区区时；山地时间是西

七区区时；太平洋时间是西八区区时。

③世界时：零时区或中时区的区时。

④夏令时：又称夏令制，日光节约时制，是一种为节约能源而人为规定的地

方时间制度，在这一制度实行期间所采用的统一时间，成为夏令时间；一般在天

亮早的夏季人为将时间提前一个小时，可以使人早睡早起，减少照明量，以充分

利用光照资源，从而节约照明用电；一般在3月的最后一个星期日开始，9月的最

后一个星期日结束；我国曾经在1986年〜1991年使用了6年夏令时。

3.日界线：

（D自然日界线：0:00所在的经线；0:00以东为新的一天，0:00以西为旧的一

天。

⑵人为日界线：即国际日期变更线，大致沿180°经线穿行的折线；自东向西

跨过日界线，日期加一天；自西向东跨过日界线，日期减一天；只跨过180。经线

未跨过日界线，则日期不变。

⑶如何判断地球上的两天：当0:00和180。经线重合时，全球位于同一天，

此时北京时间为20:00；太阳的位置不变，0:00的位置不变，180°经线扫过的范

围为新的一天，即0:00向东到180°为新的一天；0:00向西到180。为旧的一天。

技巧：180°经线的地方时是几点，新的一天就占几个小时；例如：180°经线

的地方时为12：00,则新的一天就占12小时。

活动：

1.俄罗斯世界杯足球赛于当地时间2018年6月14日17:30在莫斯科（东三区）

开幕，我国观众观看开幕式的时间是北京时间何时？

北京时间为2018年6月14日22:30。

2.一艘邮轮航行在太平洋上，船上有一位怀了双胞胎的孕妇临产。航行到180°

经线附近海域时，老大出生了，当时是2018年1月1日。接着，老二出生了，出

生日期是2017年12月31日。这是怎么回事？

老大是在东十二区出生，老二是在西十二区出生，老大在东十二区出生后，

这艘船进入到西十二区，日期减一天。

选择性必修一学案

第一章地球的运动

第二节地球的公转

课标解读

1.通过对地球公转的方向、周期、速度的学习，理解地球自转的特点，培养

学生的综合思维能力、地理实践能力。

2.通过对黄赤交角及太阳直射点的移动的学习，理解黄赤交角的形成及影响、

太阳直射点移动的规律，培养学生的综合思维能力。

3.通过对昼夜长短变化的学习，理解昼夜长短的变化规律，培养学生的综合

思维能力。

4.通过对正午太阳高度的变化的学习，理解正午太阳高度的变化规律及在现

实生活中的应用，培养学生的综合思维能力、地理实践力。

必背目录

1.地球公转轨道上的近日点和远日点及公转速度的变化规律。

2.黄赤交角及太阳直射点的概念。

3.太阳直射点的移动规律。

4.昼弧、夜弧与昼长和夜长的关系。

5.昼夜长短的变化规律；

6.太阳高度和正午太阳高度的概念。

7.正午太阳高度的变化规律；

8.天文四季和气候四季的划分。

9.五带的划分及特点。

教学内容

＜情境导入）

2007年2月，美国空军F22战斗机群飞离夏威夷群岛，前往日本，进行首次

海外之旅。刚开始，一切正常。然而，当战斗机群经过180°经线附近海域上空时,

一些战斗机的导航等多个电子系统出现故障，甚至完全失灵。这种当时世界上最

先进的战斗机一下子变成了“瞎子二美国空军后来找到了这次行动中战斗机出现

故障的原因，是电子系统设计时忽略了一个重要的地理问题。这批战斗机为什么

在经过180°经线附近海域上空时，变成“瞎子”？其电子系统设计时忽略了哪一

重要的地理问题？

战斗机在经过180。经线附近海域上空时，导航等系统失灵，是由于电子系统

设计忽略了跨越国际日界线时日期变更的问题。

一、地球公转的基础知识

1.定义：地球绕太阳运行，其路径叫公转轨道。地球的公转轨道面为黄道面。公

转轨道为逋圆，太阳位于椭圆的一个焦点上。

2.方向：自西向东，从北天极看，呈逆时针方向，从南天极上空看呈俄时针方向。

3.周期：⑴恒星年：365日6时9分10秒,地球公转的真正周期:

⑵回归年：365日5时48分46秒,太阳直射点回归运动周期。

4.速度：⑴角速度：约59'/天;⑵线速度：约30千米/秒;

每年1月初，地球位于近日点附近,公转速度较快，角速度和线速度均较快;

每年7月初，地球位于远旦点附近，公转速度较慢，角速度和线速度均较慢。

因此，北半球夏半年（自春分日至秋分日）是186天，冬半年（自秋分日至

次年春分日）的日数是179天。即北半球的夏半年比冬半年时间长，北半球的极

昼天数比南半球极昼天数多。

5.黄赤交角：地球的赤道面与黄道面之间的夹角，约23°26',地轴与黄道面之

间的夹角为66°34'；黄赤交角的度数也就是南北回归线的度数。回归线的度数

与极圈的度数互余（直射点的度数与一天极昼纬线的度数互余）。

二、地球公转的地理意义

1.太阳直射点的回归运动

北回归歧

赤道

两回归线

0B1

每年3月21日，太阳直射赤道;随着地球的公转，太阳直射点向北移动，每

年6月22日，太阳直射北回归线;随着地球公转，太阳直射点开始向南移动，每

年9月23日，太阳再次直射赤道，随着地球公转，太阳直射点继续向南移动，每

年12月22日，太阳直射南回归线;随着地球公转，太阳直射点开始向北移动，

到次年的3月21日，太阳再次直射赤道，这样，太阳直射点完成了一次回归运动,

时间是365日5时48分46秒。

2.五带的划分（热量带）：

⑴热带：南北,回归线及其之间,在一年中有太阳直射现象的地方，也是地球

上获得太阳辐射最多的区域；

⑵寒带：北极圈及其以北（北寒带）和南极圈及其以南（南寒带），昼夜交替

消失的最大范围的界线，也是地球上获得太阳辐射最少的区域。

⑶温带：热带和寒带的过渡带；

如果黄赤交角变大，热带和寒带的范围变大，温带的范围变小；

如果黄赤交角变小，热带和寒带的范围变小，温带的范围变大。

3.四季的划分

⑴天文四季：夏季是一年中白昼最姑，正午太阳高度最高的季节，冬季是一

年中白昼最短，正午太阳高度最小的季节，春秋是二者的过渡季节。

⑵传统四季：欧美国家以二分二至日作为四季的开始:中国等亚洲国家以四

立作为四季的开始。

⑶气候四季：就北半球而言，3、4、5月份为春季:6、7、8月份为夏季:9>

10、11月份为秋季:12、1、2月份为冬季:

4.昼夜长短的变化

⑴昼弧长和夜弧长:晨昏线将地球上的纬线圈分成两部分，位于昼半球的部分

为昼弧长，位于夜半球的部分为夜弧长；

如果昼弧长〉夜弧长，则昼长〉夜长;

如果昼弧长=夜弧长，则昼长二夜长;

如果昼弧长〈夜弧长，则昼长V夜长;

N（A）

S（B）BS（B）BS

冬至日、（天昏歧

春分日（晨昏线及至日（裂昏歧秋分日（又备我

与经线重合）与极图相切）与经戌重合）与极图相切）

⑵二分二至日全球各地昼夜长短情况

每年3月21日左右，北半球春分日,太阳直射赤道,晨昏线和经线重合，全

球各地昼夜笠长；

每年6月22日左右，北半球夏至日,太阳直射北回归线,北半球各地昼区达

到一年中的最大值，逡氐达到一年中的最小值：北半球越向高纬，白昼越长：北

极圈及其以北出现极昼现象；南半球各地昼代达到一年中的最小值，夜长达到一

年中的最大值；南半球越向高纬，昼越短，夜越长；南极圈及其以南出现极夜现

象。此时，全球各地越向北白昼越长。

每年9月23日左右，北半球秋分日,太阳再次直射赤道,晨昏线和经线重合,

全球各地昼夜等长；

每年12月22日左右，北半球冬至日，太阳直射南回归线,北半球各地昼长

达到一年中的最小值，夜长达到一年中的最大值；北半球越向高纬，白昼越短；

北极圈及其以北出现极夜现象；南半球各地昼近达到一年中的最大值，夜长达到

一年中的最小值，南半球越向高纬，昼越长，夜越短；南极圈及其以南出现极昼

现象。此时，全球各地越向北白昼越短。

⑶二分二至日之间，昼夜长短情况及其变化情况

昼夜长短的变化规律：太阳直射点在哪个半球，哪个半球昼长大于夜长；太

阳直射点向哪个半球方向移动，哪个半球昼变长、夜变短。

以北京为例：

①北京昼长大于夜长，昼长变长；②北京昼长大于夜长，昼长变短;

③北京昼长小于夜长，昼长变短；④北京昼长小于夜长，昼长变长;

⑷昼长和夜长的计算

①昼长+夜长=24

②昼长二昼弧长/15;夜长二夜弧长〃5;

③昼长二日落时刻日出时刻

二（12日出时刻）X2

二（日落时刻12）X2

夜长二日出时刻X2

⑸特殊纬线的昼长

赤道上永远昼夜等长为坨小时；20cSN昼最长为11小时；

30°SN昼最长为小时；40°SN昼最长为运小时；

60°SN昼最长为退小时；66°34,SN昼最长为"小时；

90°SN昼最长为"小时，一年内，约半年极昼、半年极夜;

5.正午太阳高度：

⑴太阳高度：太阳光线相对于地平面的高度角。太阳高度角最大为90。。分

布规律：直射点为90°,向四周递减至晨昏线为0。。

⑵正午太阳高度角：

①定义:各地在地方时12时时的太阳高度角,正午太阳高度角最大值为90°。

②纬度分布规律：同一时刻，正午太阳高度角由太阳直射点向南北两侧递减,

且同一纬度上正午太阳高度角相同。

③季节分布规律：

北半球夏至日，太阳直射北回归线，北回归线及其以北地区正午太阳高度达到

一年中的最大值，南半球各地正午太阳高度达到一年中的最小值。

北半球冬至日，太阳直射南回归线，南回归线及其以南地区正午太阳高度达到

一年中的最大值，北半球各地正午太阳高度达到一年中的最小值。

南北回归线之间，太阳直射点的正午太阳高度最大。

⑶正午太阳高度的应用

①正午太阳高度的计算公式：H=90。一I。±6|（。代表所求地的纬度，

8为太阳直射点的纬度，土同半球用负异半球用正。

例如：二分二至日，北京的正午太阳高度分别是多少？

二分日：H=90。|40。±0°|=50°；

夏至日：H=90°|40°23°26'|=73°26'；

冬至日：H=90°|40°+23°26'|=26°34'。

②物体的影子：大小与正午太阳高度成反比，方向与太阳的位置相反。

正午时影子的分布规律：

北回归线以北的地区（北极点除外），物体的影子永远朝北，北半球夏至日时,

影子最短，北半球冬至日时，影子最性；南极点上物体的影子永远朝北，北半球

冬至日时，影子最短，春秋分时，影子最是。

南回归线以南的地区（南极点除外），物体的影子永远朝南，北半球夏至日时,

影子最长，北半球冬至日时，影子最短。北极点上物体的影子永远朝南，北半球

夏至日时，影子最短，春秋分时，影子最近。

南北回归线之间物体的影子可能朝南，可能朝北，可能没有;

北回归线上物体的影子可能朝北，可能没有;

南回归线上物体的影子可能朝南，可能没有。

日出、日落时物体的影子：

太阳直射点在赤道，全球各地日出正东，影子正西;日落正西,影子正东。

太阳直射点在北半球，除极昼极夜地区，日出东北，影子西南;日落西北,

影子东南;北半球极昼地区，日出、日落均在正北,影子正南,且0：00日出、红

00日落。

太阳直射点在南半球，除极昼极夜地区，日出去直，影子西北;日落西南，

影子东北;南半球极昼地区，日出、日落均在正南,影子正北,且0：00日出、0L

”日落。

③照射房屋的面积：正午太阳高度越大，阳光照射屋内的面积越小。正午太

阳高度越小，阳光照射屋内的面积越大。

④楼距：d=h・cotH（d代表楼距，h代表楼高，H代表正午太阳高度E

如果理论楼距大于实际楼距，不合理。

如果理论楼距小于实际楼距，合理。

⑤热水器问题：a=|4>±5|o

例如：北京在夏至日和冬至日时，热水器集热板获得最多的太阳辐射，热水器

集热板与地面的夹角分别是什么？

夏至日：a二|40°23.5°|=16.5°。

冬至日：a=|40°+23.5°|=63.5°°

如果让热水器的集热板始终和太阳光线重合，则调整的角度，

①如果该地点在南北回归线及其之内：

a最大=|6+8|；a最小=0°；△a=|<j>+8|。

②如果该地点在南北回归线及其之外至极圈之内，则调整的角度：

a最大二|6+6|；a最小二|6一8|；△a=25=47°。

6.确定太阳直射点的坐标（通过日照，图读取直射点坐标）

经度：地方时12点所在的经线，或整个白昼最中央的经线。

纬度：一天极昼纬线的互余度数（晨昏线和经线重合，太阳直射赤道）。

确定下图中太阳直射点坐标

NN.

(23°26'N,150°E)(23°26'N,135°W)(0°,0°)

7.太阳视运动

⑴太阳直射在赤道

①如果该地位于赤道，日出正东，正午太阳在正上方,日落正西。

②如果该地位于北半球，日出正东，正午太阳在正南方,日落正西。

③如果该地位于南半球，日出正东，正午太阳在正北方,日落正西。

⑵如果太阳直射点在北半球

①如果该地位于直射点所在纬线上，日出东北、正午太阳在正上方,日落西

北；

②如果该地位于直射点所在纬线以北，且无极昼现象，日出东北、正午太阳

在正南,日落西北;

③如果该地位于直射点以南，且无极夜现象，日出东北，正午太阳在正北天

空，日落西北;

④如果该地此时出现极昼现象，日出走北，日落正北,0：00点日出,0:00

点日落，正午太阳在正南天空。

⑶如果太阳直射点在南半球

①如果该地位于直射点所在纬线上，日出途、正午太阳在正上方,日落西

南；

一’②如果该地位于直射点所在纬线以北，且无极夜现象，日出东南、正午太阳

在正南，日落西南；

飞如果该丽*直射点以南，且无极昼现象，日出东南，正午太阳在正北天

空，日落西南。

④如果该地此时出现极昼现象，日出正直，日落正南,0：00点日出,0:00

点日落，正午太阳在正北天空。

问题研究

人类是否需要人造月亮

地球不停地自转，昼夜不断地交替。现代社会，人类在夜间的活动频繁，对

夜间照明的需求增加。航天技术和产业的快速发展，催生了人们对人造月亮的憧

憬和试验。然而，人类真的需要人造月亮吗？

对这一课题的研究，建议采用以下思路。

对于这一课题的探究，建议采用一下思路。

了解月相的变化，思考了解人造月亮的试验，比较了解人类对人造月亮探讨人类是否

月亮对人类活动的影响人造月亮与月亮的差异。的不同态度及理由需要人造月亮

资料］月亮

月亮是地球的天然卫星，通称月亮。由于月球的自转周期和公转周期一样，月

球始终固定的半面朝向地球。随着月球在公转轨道中的位置变换，我们看到的月

亮的形状月相也不同。月相呈周期性变化。

资料分析

为什么农历上半月和下半月月亮凸起的方向不同？

因为月球是自西向东绕地球运行的，相对于地球来说，上半月月球是背离太

阳越走越远。此时太阳在月球西方，月球西部被太阳照亮，所以这时月球的亮面

朝西，即凸面朝西。而下半月，月球是向着太阳越走越近，太阳在月球东方，月

球东部被太阳照亮，因此这时月球亮面朝东。

补充：

月相的变化规律

月相同太阳出没的关系月出月落夜晚见月情况