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地球的运动

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第3课时
    教学过程
    导入新课
    师上节课我们学习了地球自转的地理意义、地球自转产生了昼夜交替和地方时差现象,下面请大家思考两个问题。
1.(单选)东经121°比东经120°的地方(  )
A.区时早          B.地方时早          C.一定先看到日出          D.地方时晚
2.(双选)在北京时间8时20分时(  )
A.东经130°的地方时是9时
B.东经130°的地方时为7时40分
C.东经130°(位于东九区)的地方时正好等于区时
D.东经105°(位于东七区)的区时为7时20分
生1.B 2.AD
师回答正确。看来同学们掌握得很不错。我们学习了地球自转的地理意义,那么地球公转又会带来哪些地理现象呢?
第三节 地球的运动(板书)
四、地球公转与季节
    推进新课
    师(动画演示)地球是倾斜着身子绕日公转的。地球自转的平面,也就是过地心并与地轴垂直的平面称为赤道平面或赤道面。
    (动画演示)地球公转的轨道平面叫黄道面。地球在自转的同时围绕太阳公转,因此,地球的运动是这两种运动的叠加。地球自转和公转的关系,可以用赤道平面与黄道平面的关系即黄赤交角来表示。
    (板书)1.黄赤交角
    (方法引导)
    生(指认赤道平面与黄道平面)
 
二分二至日时地球的位置与黄赤交角
    师地轴与赤道平面的夹角为多少度?
    生90°。
    师地轴与黄道平面的夹角为多少度?
    生66°34′。
    师赤道平面与黄道平面的夹角为多少度?
    生23°26′。
    师刚才大家观察的三个角度很重要,要记住它们度数的大小。地球在公转的过程中,其方向总是自西向东;地轴的空间指向和黄赤交角的大小,在一定时期内也可以看作是不变的,即北极始终指向北极星附近,赤道平面与黄道平面的夹角即黄赤交角,保持23°26′。但地球在公转轨道上的位置时刻在变化,赤道平面与黄道平面的交线在变化,地轴与太阳光线的相对位置也在变化。
    (动画演示)地球在公转轨道上绕太阳转动。
 
    生(引导学生观察地球公转的过程)太阳有时直射北半球,有时直射南半球,有时直射赤道。
    师如果地球不公转,太阳直射点将永远直射在同一纬线上;如果地球不倾斜着自转,直射点将永远在赤道上,可事实上正是由于地球倾斜着绕日公转,即由于黄赤交角的存在,才导致了太阳直射点的南北移动。
    地球在公转轨道的不同位置,地表接受太阳垂直照射的点(简称太阳直射点)是有变化的。夏至日直射北回归线,春分、秋分日直射赤道,冬至日直射南回归线。
    (演示)太阳直射点在南北回归线之间来回移动的动画效果
    从冬至到第二年夏至,太阳直射点自南纬23°26′向北移动,经过赤道(春分时),到达北纬23°26′;从夏至到冬至,太阳直射点自北纬23°26′向南移动,经过赤道(秋分时),到达南纬23°26′。太阳直射点在赤道南北的这种周期性往返运动,称为太阳直射点的回归运动。太阳直射点回归运动的周期为365日5时48分46秒,就是我们前边学习的回归年。
    (投影表格)
    生(根据观察演示填表)太阳直射点的南北移动规律
代号 日期 节气 直射点位置 运动趋势
A 3月21日 春分 赤道 北
B 6月22日 夏至 北回归线 南
C 9月23日 秋分 赤道 南
D 12月22日 冬至 南回归线 北
师可以把上述内容总结为:
 
    需要注意的是,远日点和近日点的位置与夏至日和冬至日的位置有明显的区别。不能混淆远日点与夏至日的位置,也不能颠倒近日点与冬至日的位置。
    生(观察远日点与夏至日的位置、近日点与冬至日的位置)时间上夏至日比远日点早一些,冬至日比近日点早一些。夏至日过后很快就到远日点,冬至日过后很快就到近日点。
    活动与探究
    探究课题:按步骤画示意图,表示太阳直射点的移动轨迹。
 
探究内容:
(1)按等间距画三条直线分别表示赤道和太阳直射点所能到达的最北和最南纬线。
(2)在三条直线的适当位置标注四个点,分别代表北半球二分二至日太阳的直射点。
(3)结合课文关于太阳直射点回归运动的描述,画一条曲线表示太阳直射点的移动轨迹。
    探究办法、过程:根据演示逐个画出二分二至日太阳直射点的位置,讨论合作进行。
    探究结果:学生画出图示,并能解释所画图示的含义。理解南回归线、北回归线的含义。
    师在太阳直射点上,单位面积获得的太阳辐射能量最多。太阳直射点的回归运动,使太阳辐射能在地球表面的分配具有了回归年的变化。这种变化可以用昼夜长短和正午太阳高度的变化来定性地描述。先来探讨一下昼夜长短的变化。
    (板书)2.昼夜长短的变化
    (演示)逐个演示二分二至日全球昼弧和夜弧的长度
    (方法引导)
    生(观察、归纳、总结某地不同季节昼夜长短的变化,某日全球各地的昼夜长短的分布规律)
(1)春分日—秋分日:北半球的夏半年,北半球获得日照时间最长的季节,各纬度昼长大于夜长,纬度越高,昼越长,夜越短。
(2)秋分日—次年春分日:北半球的冬半年,北半球获得日照时间最短的季节,各纬度昼长小于夜长,纬度越高,昼越短,夜越长。
(3)北极圈以北地区:夏至日有极昼,冬至日有极夜现象。
(4)南半球的情况与北半球正好相反。
(5)春、秋分日:全球各地昼夜等长;赤道上全年昼夜平分;获得日照时间相等,都是12小时。
    生略
    师昼夜长短的变化反映了日照时间的长短。对于北半球来说,一年中昼夜长短的变化情况是有规律的,可以归纳为:
    (投影)
 
    师下面是解答昼夜长短相关题目的三个方法,请大家记住并做一些练习。
    (投影文本)
1.求某地点某日昼(夜)长的方法:过该地点作纬线(地球侧视图)或纬线圈(地球极心图),判断昼(夜)弧长短。赤道上终年昼夜平分,极昼区昼长24小时,极夜区昼长0小时。
2.某地点某日昼长2x小时,则该地点日出日落时间计算尺为:
 
3.春(秋)分日晨(昏)线与经线重合,晨(昏)线过极点,则为春(秋)分日:该日全球昼夜平分,6:00日出,18:00日落。
    (过渡)昼夜长短的变化从日照长短体现了太阳辐射能在地球表面分配的变化,正午太阳高度的变化则反映了太阳辐射的强弱,从另一个方面体现了太阳辐射能在地球表面分配的变化。
    (板书)3.正午太阳高度的变化
    (演示)太阳高度示意图
    师太阳高度是太阳光线与过太阳照射地点所作的与地球表面相切的平面即当地地平面的夹角。正午太阳高度是当地地方时12时的太阳高度,是某地一日内最大的太阳高度,反映了太阳辐射的强弱。下面是相关的解题方法和一道练习,请大家看投影。
    (投影)
    太阳直射点所在经线地方时为12:00:此法可作为求解地理坐标和地方时的切入点。
【例题】 (经典考题)读右图(阴影部分为夜半球),回答问题。
 
若此刻西半球为夜半球,太阳直射点的经度是(    )
A.东经70°         B.东经90°              C.西经70°     D.西经110°
    生(合作探讨)选A。
    师答案正确。(解析)据该方法可知12:00经线就是太阳直射点所在的经线。由西半球是夜半球可知东半球是昼半球,则20°W是6:00,可得12:00经线是70°E。因此答案是A。
    (演示)逐个演示二分二至日全球正午太阳高度的变化
    生(教师引导观察、分析、讨论)
    师(分别提问,归纳讲解)
(1)同一时刻:正午太阳高度由太阳直射点向南北两侧递减。
(2)夏至日:正午太阳高度由北回归线向南北两侧递减;北回归线及其以北各纬度,正午太阳高度达到一年中的最大值,太阳辐射最强;南半球各纬度,正午太阳高度达到一年中的最小值,太阳辐射最弱。
(3)冬至日:正午太阳高度由南回归线向南北两侧递减;南回归线及其以南各纬度,正午太阳高度达到一年中的最大值,太阳辐射最强;北半球各纬度,正午太阳高度达到一年中的最小值,太阳辐射最弱。
(4)春分日和秋分日:正午太阳高度由赤道向南北两侧递减;南北半球太阳辐射强度相当。
师正午太阳高度的求解是重要的考点,以下是解题方法,请看投影。
(投影)
求某地点正午太阳高度:H=90°-纬度差(太阳直射点纬度与该地点纬度之差),6(12)月22日北(南)回归线及以北(南)地区达一年中最大值。
【例题】 (经典考题)下列4天中,北京某地(40°N)测出正午太阳高度角最接近50°的一天是(    )
A.3月4日                           B.3月8日
C.3月13日                          D.3月17日
    生(合作探讨)选D。
    师非常正确。(解析)据此方法知纬度差约为40°,则太阳应直射在赤道附近。故选D。
    师前面我们学习了地球公转的地理意义,知道除赤道外,全球同纬度地区昼夜长短和正午太阳高度随季节的变化而变化,太阳辐射也随季节变化而呈现有规律的变化,形成了四季。请大家看书P21第3、4段,看看四季是如何划分的。
    (板书)4.四季
    生(小组讨论,总结)
    天文四季:夏季是一年中白昼最长、太阳高度最高的季节,也是获得太阳辐射最多的季节;冬季是一年中白昼最短、太阳高度最低的季节,也是获得太阳辐射最少的季节;春秋季是冬夏两季的过渡季节,获得太阳辐射居中。
    师答得不错。天文四季这样的划分依据是什么呢?
    生划分依据是昼夜长短和正午太阳高度的变化。
    师很好。是昼夜长短和正午太阳高度影响了某地太阳辐射的大小和强弱。我们的祖先创立了24节气来指导农业生产活动,四季的划分是以24节气中的“四立”作为四季的开始。谁能说出24节气呢?
    生(背诵二十四节气或阅读教材P22“阅读”部分的内容——二十四节气与四季)
    师很好。那么“四立”分别是哪四个节气呢?
    生立春、立夏、立秋、立冬。
    师立春是春天的开始,而此时在我国北方大地,还是数九寒天的隆冬季节,立秋时正是烈日炎炎的盛夏时节,可见,我国传统的四季与气候变化不符。二分二至作为四季的开始又略显迟了些。为了使季节划分与气候变化相符,现在北温带的许多国家在气候统计上一般把3、4、5月划分为春季,6、7、8月为夏季,9、10、11月为秋季,12、1、2月为冬季。南半球与北半球的季节正好相反。
练习:
1.(经典考题)读“太阳直射点周年变化示意图”,回答问题。
 
(1)太阳直射点位于A点的这一天,地球上正午太阳高度达一年中的最大值的纬度范围是________________。
(2)太阳直射点位于B点的这一天,北极圈与南极圈上的正午太阳高度角数值相差______________度。
(3)太阳直射点位于C点的这一天,昼长时间北极圈比赤道上_________________(多或少几小时)小时。
2.(经典考题)在30°N附近的日光城拉萨安装太阳能热水器,为了充分利用太阳能,尽可能使一年内正午太阳光线与集热板保持垂直,集热板与地面夹角的调整幅度约为(  )
A.23.5°            B.30°              C.47°            D.60°
3.(经典考题)当地球公转至远日点时,下列城市中正午太阳高度最大的是(  )
A.悉尼              B.新加坡            C.广州            D.东京
答案:1.(1)北回归线及其以北 (2)0 (3)少12
2.C 3.C
    课堂小结
    我们刚才学习了“地球公转和季节”,讲解了黄赤交角的形成,分析了昼夜长短和正午太阳高度的变化,了解了四季的形成。
    板书设计
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