第一章

地球的運動第一節(jié)地球的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)中圖版·選擇性必修一探索怎么證明地球的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)？1851年，“傅科擺”實驗中，人們通過觀察“傅科擺”，看到擺動方向沿順時針方向緩緩轉(zhuǎn)動。這種擺動方向的變化，說明觀察者所在的地球在沿著逆時針方向轉(zhuǎn)動，地球上的觀察者才看到相對運動現(xiàn)象，從而證明了地球存在自轉(zhuǎn)。巴黎萬神殿“傅科擺”目錄地球的自轉(zhuǎn)12地球的公轉(zhuǎn)PART01.地球的自轉(zhuǎn)地球的自轉(zhuǎn)

地球圍繞其自轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的運動地球自轉(zhuǎn)

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形態(tài)觀察地球自轉(zhuǎn)思考：地球繞什么旋轉(zhuǎn)？地軸的北端指向哪里？地球（水平側(cè)視）的自轉(zhuǎn)方向是什么？地軸北極星附近自西向東地球自轉(zhuǎn)

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方向

1.歸納地球自轉(zhuǎn)的一般特點：運動形式旋轉(zhuǎn)中心方向周期自轉(zhuǎn)東西地軸自西向東右手回握法：右手拇指指向北極，四指回握方向即地球自轉(zhuǎn)方向。地軸北極星側(cè)視圖2.從北極上空和從南極上空看地球，地球自轉(zhuǎn)方向的表現(xiàn)有什么差異？順時針逆時針NS北逆南順北極俯視南極俯視NS逆時針順時針北極上空南極上空地球自轉(zhuǎn)

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方向

3.地球自轉(zhuǎn)為什么有兩個不同的周期？哪一個是地球自轉(zhuǎn)360°的周期？選定的參考點不同，太陽日的參照點為日地中心連線，恒星日的參照點為同一恒星與地心連線。恒星日地球自轉(zhuǎn)________，時間是____________，

太陽日地球自轉(zhuǎn)________，時間是_______。(3)地球自轉(zhuǎn)的真正周期為_______。360°360°59′23時56分4秒24時恒星日恒星道地球公轉(zhuǎn)軌恒星日太陽日太陽βαNA4.為什么大部分地區(qū)選擇太陽日為一天進行時間的計算？

因為古代人們?nèi)粘龆魅杖攵ⅲ栍绊懼鴷円垢?，更適合人們在生活中計算時間。地球自轉(zhuǎn)

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周期

思

考天文愛好者小明某日晚上20:00用天文望遠鏡觀測到了26光年外的織女星，若觀察設備不動，小明第二天幾點能再次在天空同一位置觀測到織女星？答案：19點56分4秒地球自轉(zhuǎn)過程中，極點可以看作是不動的，其他各地都在做圓周運動。如何描述圓周運動的物體的速度？地球自轉(zhuǎn)

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速度

角速度線速度地球自轉(zhuǎn)

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速度

角速度概

念：單位時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的弧度。（α）計算方法：ω

=

α

/

t分布規(guī)律：除兩極點外，任何地點的自轉(zhuǎn)角速度都等于15°/h，（極點角速度＝0）。ααl1l20°60°線速度概

念：單位時間內(nèi)經(jīng)過的弧度長度。（l）計算方法：v

=

l

/

t分布規(guī)律：由赤道向兩極遞減，赤道最大，極點線速度＝0。地球自轉(zhuǎn)

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速度A緯度線速度分布規(guī)律：由赤道向兩極遞減，赤道最大，

極點線速度＝0。同緯度海拔

越高，線速度越快?！白厝招邪巳f里，巡天遙看一千河。”分別計算赤道和北緯60°地球自轉(zhuǎn)線速度，說明它們有什么關(guān)系？Rrθ地心赤道N任一緯線的自轉(zhuǎn)線速度＝緯線圈周長自轉(zhuǎn)周期緯線圈周長＝2πr＝2πR·cosθ＝40000·cosθ

千米60°緯度的自轉(zhuǎn)線速度約為赤道的一半。60°緯線圈周長＝40000·cos60°

千米

＝20000千米自轉(zhuǎn)周期相同課堂探究10°60°地球自轉(zhuǎn)

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速度為什么南北極點既無角速度也無線速度？旋轉(zhuǎn)半徑小，線速度小旋轉(zhuǎn)半徑大，線速度大因為地軸是不旋轉(zhuǎn)的，極點在地軸上，所以極點不自轉(zhuǎn)。讀圖分析：在A地觀察北極星的仰角（高度角）與該地緯度的關(guān)系。Aαθ12提示：北極星高度角：北極星平行光線與地平面的夾角。（）地平面的繪制：過A點作A點與地心連線的切線。結(jié)論：α

=1

=θ北極星仰角＝當?shù)鼐暥葦?shù)注：南半球看不到北極星α課堂探究2α思考：為什么恒星在天空中看起來都圍繞北極星附近作圓周運動?這些恒星的運動方向是怎樣的？6小時中，這些恒星在天空中轉(zhuǎn)動了多少角度呢？北極星相對地平線的高度與拍攝地點的緯度有什么關(guān)系?

在中國科學院國家天文臺興隆觀測站，拍攝團隊將相機對準北極星附近的星空并固定好，通過長達數(shù)小時的曝光，得到的一張絢麗星軌照片。2011年11月興隆觀測站拍攝到的星軌照片課堂探究3北極星相對地平線的高度=拍攝地點的緯度，緯度越高，北極星的高度越大，北極點北極星的高度最大為90°。1.為什么恒星在天空中看起來都圍繞北極星附近作圓周運動?2.這些恒星的運動方向是怎樣的？3.6小時中，這些恒星在天空中轉(zhuǎn)動了多少角度呢？4.北極星相對地平線的高度與拍攝地點的緯度有什么關(guān)系?地球自轉(zhuǎn)中心是地軸，而地軸一端始終指向北極星附近，所以拍攝的星軌途徑繞北極星作圓周運動。逆時針方向90度課堂探究3課堂探究4從地球運動角度思考，為何美國、法國在赤道附近建發(fā)射場？應該向哪個方向發(fā)射呢？中國在哪里發(fā)射能夠獲得更大的初速度？美國圣馬科發(fā)射場和法國庫魯發(fā)射場的位置示意圣馬科發(fā)射場（美國）庫魯發(fā)射場（法國）赤道附近自轉(zhuǎn)線速度大，衛(wèi)星飛出地球時可以獲得更大的初速度，可以增加衛(wèi)星的載荷。應該朝向東方發(fā)射理論上講應該在中國的最南端，但最南端是曾母暗沙是島礁，沒有足夠的空間建設衛(wèi)星發(fā)射站，因此我們中國最南的發(fā)射站是在海南島的文昌。課堂探究4從地球自轉(zhuǎn)的速度，思考海南文昌衛(wèi)星發(fā)射中心與其他幾個衛(wèi)星發(fā)射中心相比有什么突出優(yōu)勢？文昌還有哪些優(yōu)勢？這里緯度低，自轉(zhuǎn)線速度比較大，衛(wèi)星初速度大，可以增加載荷。還有海運優(yōu)勢方便運輸大型器材；周邊都是大海，人口少，對人們的生產(chǎn)生活影響小。地球的自轉(zhuǎn)方向速度周期側(cè)視北極上空南極上空角速度線速度恒星日太陽日小結(jié)俯視PART02.地球的公轉(zhuǎn)地球圍繞太陽旋轉(zhuǎn)的運動地球的公轉(zhuǎn)

觀察地球公轉(zhuǎn)近似正圓的橢圓不是勻速旋轉(zhuǎn)方向相同思考：地球公轉(zhuǎn)的軌道是什么形狀？地球公轉(zhuǎn)是勻速的嗎？地球公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)有什么相同點？地球公轉(zhuǎn)

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軌道和速度地球公轉(zhuǎn)

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軌道和速度7月初日地距離：1.52×108

km角速度：57‘/d線速度：29.3km/s遠日點近日點1月初日地距離：1.47×108km角速度：61‘/d線速度：30.3km/s太陽在一個焦點上速度最慢速度最快距離遠，引力相對較小，速度慢距離近，引力相對較大，速度快f1f2O地球公轉(zhuǎn)軌道是橢圓地球公轉(zhuǎn)的平均線速度約為每秒30米。地球公轉(zhuǎn)的平均角速度為每日1°。地球公轉(zhuǎn)

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軌道和速度AB思考：地球公轉(zhuǎn)過程中由A點到B點的過程中公轉(zhuǎn)速度的變化趨勢是什么？為什么地球在近日點時北半球為冬天，在遠日點時北半球為夏天？先變慢，在7月初遠日點時速度最慢，然后變快。近日點和遠日點的日地距離差異對地球溫度的影響非常小，造成地球四季溫度變化的主要原因是太陽直射點的回歸運動。地球公轉(zhuǎn)

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周期回歸年：太陽兩次通過春分點的時間間隔，365天5小時48分46秒，太陽為參照（實際生活應用）恒星年：太陽中心連續(xù)兩次通過地球與某一恒星連線的時間間隔，365天6小時9分10秒，恒星為參照（真正周期）一年西方公歷：古埃及人創(chuàng)立，后經(jīng)改造，協(xié)調(diào)平均歷年與回歸年的長度。耶穌誕生為元年。平年365天，閏年366天，4年一閏，滿百年少閏一次，但到第400年再閏一次……使平均歷年與回歸年相適應。中國農(nóng)歷：取月相的變化周期為月的長度，加入干支歷“二十四節(jié)氣”成分，參考太陽回歸年為年的長度，通過設置閏月以使平均歷年與回歸年相適應。運動形式自轉(zhuǎn)公轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)中心方向

周期角速度線速度地球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)的異同地軸太陽恒星日：23時56分4秒太陽日：24小時恒星年：365日6時9分10秒由赤道至兩極遞減；赤道最大，極點=0；60°緯線約為赤道的一半。自西向東,北逆南順近日點速度最快遠日點速度最慢除極點外（極點＝0）,任何地點都相等，約15°/h。比較歸納自西向東近日點速度最快遠日點速度最慢觀察視頻思考：什么是黃道面？什么是赤道面？黃赤交角的度數(shù)是我們生活中熟悉的哪條緯線的度數(shù)？地球公轉(zhuǎn)

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黃赤交角赤道面：地球自轉(zhuǎn)的軌道面，過地

心與地軸垂直，不是勻速黃道面：地球公轉(zhuǎn)的軌道面黃赤交角：黃道面與赤道面之間的交角，大小23°26′=回歸線度數(shù)地球公轉(zhuǎn)

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黃赤交角地球公轉(zhuǎn)

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黃赤交角一軸兩面三角度66?34’23?26’黃道平面赤道平面一軸：指地軸兩面：指黃道面和赤道面三角度：

（1）黃赤交角23

26

（2）地軸與黃道面的夾角為66

34

（3）地軸與赤道面的夾角為90

地球公轉(zhuǎn)

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太陽直射點太陽直射點：是地球表面接受太陽垂直照射的點太陽直射點的位置：是地心與日心連線和地球球面的交點。地球公轉(zhuǎn)

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太陽直射點二分二至日地球的位置示意圖（北半球）近日點遠日點注意：冬至日和近日點并不是重合的，同樣夏至日和遠日點也并不是重合的NNNN夏至春分秋分冬至地球的公轉(zhuǎn)（側(cè)俯視）課堂探究5結(jié)合教材繪圖步驟和視頻動畫，畫一條曲線表示太陽直射點的移動軌跡。結(jié)合教材繪圖步驟和視頻動畫，畫一條曲線表示太陽直射點的移動軌跡。春分(3.21)夏至(6.22)秋分(9.23)冬至(12.22)0。春分(3.21)●●●●●畫圖提升23。26'N23。26'S方法指導公轉(zhuǎn)軌道圖上二分二至日的判斷先確定出地球公轉(zhuǎn)方向，如圖1。(可根據(jù)地球自轉(zhuǎn)、南北極指向等來確定地球公轉(zhuǎn)方向)在圖中過球心作地軸的垂線，即赤道，如圖2。作條直線連接左右兩個球心，如圖3。如果直線指向北半球，為北半球夏至日，即圖3中的A；

如果直線指向南半球，為北半球冬至日，即圖3中的C。再根據(jù)二至日的位置和公轉(zhuǎn)方向，確定D春分日和B秋分日。小結(jié)地球的公轉(zhuǎn)運動特征黃赤交角方向速度周期黃赤交角太陽直射點的回歸運動3.10月1日這一天,太陽直射點(

)A.在北半球,并向北移動 B.在北半球,并向南移動C.在南半球,并向南移動 D.在南半球,并向北移動1.關(guān)于地球自轉(zhuǎn)的敘述,正確的是(

)A.就線速度而言,北京小于深圳;就角速度而言,北京大于深圳B.新加坡與上海的角速度相等C.南北極點線速度為零,但角速度最大D.緯度越低,線速度越小課堂檢測2.正當?shù)厍蚬D(zhuǎn)到了遠日點附近時,悉尼的季節(jié)應為(

)A.春季B.夏季

C.秋季

D.冬季4.下列日期中,地球公轉(zhuǎn)速度較快的是(

)A.1月1日 B.10月1日 C.5月1日 D.8月1日BDCA課堂檢測ABC①D②5.讀“地球公轉(zhuǎn)示意圖”，ABCD