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1、 最新地理七上第 1 章第四節(jié)《地球的公轉(zhuǎn)》學(xué)案 一、學(xué)習目標 1．通過閱讀文字、地圖和利用地球儀正確地演示地球公轉(zhuǎn)。 2．初步學(xué)會繪制簡略的地球公轉(zhuǎn)示意圖 ,培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力和動手能力。 二、重點難點 與地球自轉(zhuǎn)進行比較 ,掌握地球公轉(zhuǎn)的中心、方向、周期和特征。 三、導(dǎo)學(xué)問題 1．比較地球公轉(zhuǎn)和地球自轉(zhuǎn)的特點 ,完成下表： 地球自轉(zhuǎn) 地球公轉(zhuǎn) 旋轉(zhuǎn)的中心 運動方向 轉(zhuǎn)動一周的時間 天 , 小時 年 , 天。 地軸總是 的 ,北端永遠 公轉(zhuǎn)軌道與地軸之間 轉(zhuǎn)動的

2、特征 指向前 附近。 呈 夾角。 2．由于地球傾斜著身子繞太陽公轉(zhuǎn) ,就造成了太陽直射點在 和 之間來回移 動,這就是太陽直射點的回歸運動。 3．每年的 前后 ,太陽光直射 , 為春分日；春分日之后 ,太陽光直射點慢慢 移動 ,至 , 太陽光直射在 , 為夏至日；夏至日之后 ,太陽光直射點 移 動,直到 ,太陽光直射點回到赤道 ,為 ；秋分日之后 ,太陽光直射點繼 續(xù) , 至 , 太陽光直射點移動到 , 為冬至日；冬至日之后 ,太陽光直射 點慢慢 移動 ,在下一年的 3 月 21 日前后又回到 。 4. 根據(jù)不同緯度獲得太陽光熱的

3、多少 我們將地球劃分為 ________ 、 _______ 、 _________、 ________、 _________ 五帶。 5. 播放地球公轉(zhuǎn)視頻然后找兩位學(xué)生一位當?shù)厍?,一位當太陽合作演示地球公轉(zhuǎn) ,在演示 過程中請學(xué)生注意以下問題： （ 1）地球繞太陽公轉(zhuǎn)時 ,其軌道是什么樣子的？ 1 / 4 （ 2）地球公轉(zhuǎn)時是直著身體轉(zhuǎn)還是傾斜著身子？ （ 3）地球公轉(zhuǎn)時地軸指示的方向是否有變化？ （ 4）太陽直射點最北可以到什么地方？最

4、南呢？一年中太陽直射點幾次經(jīng)過赤道？ 6. 整理預(yù)習過程中遇到的問題 , 使用“學(xué)樂師生” APP拍照 , 分享給全班同學(xué)。 四、參考資料 地球公轉(zhuǎn) 1. 黃赤交角 地球在其公轉(zhuǎn)軌道上的每一點都在相同的平面上 , 這個平面就是地球軌道面。地球軌道 面在天球上表現(xiàn)為黃道面 , 同太陽周年視運動路線所在的平面在同一個平面上。 黃赤交角示意圖 黃赤交角示意圖 地球的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)是同時進行的 , 在天球上 , 自轉(zhuǎn)表現(xiàn)為天軸和天赤道 , 公轉(zhuǎn)表現(xiàn)為黃軸和黃道。天赤道在一個平面上 , 黃道在另外一個平面上

5、, 這兩個同心的大圓所在的平面構(gòu)成一個 23 26′的夾角 , 這個夾角叫做黃赤交角 。 黃赤交角的存在 , 實際上意味著 , 地球在繞太陽公轉(zhuǎn)過程中 , 自轉(zhuǎn)軸對地球軌道面是傾斜 的。由于地軸與天赤道平面是垂直的 , 地軸與地球軌道面交角應(yīng)是 90—— 23 26′ , 即 66 34′。地球無論公轉(zhuǎn)到什么位置 , 這個傾角是保持不變的。 在地球公轉(zhuǎn)的過程中 , 地軸的空間指向在相當長的時期內(nèi)是沒有明顯改變的。北極指向 小熊星座 α 星, 即北極星附近 , 這就是天北極的位置。也就是說 , 地球在公轉(zhuǎn)過程中地軸是平行地移動的 , 所以無論地球公轉(zhuǎn)到什么位置 , 地軸

6、與地球軌道面的夾角是不變的 , 黃赤交角是不變的。 黃赤交角的存在 , 也表明黃極與天極的偏離 , 即黃北極（或黃南極）與天北極（或天南極）在天球上偏離 23 26′。 我們所見到的地球儀 , 自轉(zhuǎn)軸多數(shù)呈傾斜狀態(tài) , 它與桌面（代表地球軌道面）呈 66 34′的傾斜角度 , 而地球儀的赤道面與桌面呈 23 26′的交角 , 這就是黃赤交角的直觀體 2 / 4 現(xiàn)。 2 公轉(zhuǎn)速度 地球公轉(zhuǎn)是一種周期性的圓周運動 , 因此 , 地球公轉(zhuǎn)速度包含著角速度和線速度兩個方 面。如果我們采用恒星年作地球公轉(zhuǎn)周期的話

7、 , 那么地球公轉(zhuǎn)的平均角速度就是每年 360 , 也就是經(jīng)過 365.2564 日地球公轉(zhuǎn) 360 , 即每日約 0.986 , 亦即每日約 59′ 8″。地球軌 道總長度是 940,000,000 千米 , 因此 , 地球公轉(zhuǎn)的平均線速度就是每年 9.4 億千米 , 也就是經(jīng) 過 365.2564 日地球公轉(zhuǎn)了 9.4 億千米 , 即每秒鐘 29.8 千米 , 約每秒 30 千米（線速度 =940,000,000KM/365 天 =940,000,000 秒 / （ 365X24X3600）秒 =29.8 千米（近似為 30 千米 / 秒）。 依據(jù)開普

8、勒行星運動第二定律 [2] 可知 , 地球公轉(zhuǎn)速度與日地距離有關(guān)。地球公轉(zhuǎn)的角 速度和線速度都不是固定的值 , 隨著日地距離的變化而改變。地球在過近日點時 , 公轉(zhuǎn)的速 度快 , 角速度和線速度都超過它們的平均值 , 角速度為 1 1′ 11″/ 日 , 線速度為 30.3 千米 / 秒；地球在過遠日點時 , 公轉(zhuǎn)的速度慢 , 角速度和線速度都低于它們的平均值 , 角速度為 57′ 11″ / 日 , 線速度為 29.3 千米 / 秒。地球于每年 1 月初經(jīng)過近日點 ,7 月初經(jīng)過遠日點 , 因此 , 從 1 月初到當年 7 月初 , 地球與太陽的距離逐漸加大

9、, 地球公轉(zhuǎn)速度逐漸減慢；從 7 月 初到來年 1 月初 , 地球與太陽的距離逐漸縮小 , 地球公轉(zhuǎn)速度逐漸加快。 我們知道 , 春分點和秋分點對黃道是等分的 , 如果地球公轉(zhuǎn)速度 地球公轉(zhuǎn) 地球公轉(zhuǎn) 是均勻的 , 則視太陽由春分點運行到秋分點所需要的時間 , 應(yīng)該與視太陽由秋分點運行 到春分點所需要的時間是等長的 , 各為全年的一半。但是 , 地球公轉(zhuǎn)速度是不均勻的 , 則走過 相等距離的時間必然是不等長的。視太陽由春分點經(jīng)過夏至點到秋分點 , 地球公轉(zhuǎn)速度較慢 , 需要 186 天多 , 長于全年的一半 , 此時是北半球的夏半年和南半球的冬半

10、年；視太陽由秋分 點經(jīng)過冬至點到春分點 , 地球公轉(zhuǎn)速度較快 , 需要 179 天 , 短于全年的一半 , 此時是北半球的 冬半年和南半球的夏半年。由此可見 , 地球公轉(zhuǎn)速度的變化 , 是造成地球上四季不等長的根 本原因。 首先了解幾個名詞： 1．一光年：是指光在真空中一年時間里面走過的距離 , 注意 , 光年是長度單位。 2．地球公轉(zhuǎn)：我們的地球以每秒 29.79 公里的速度 , 沿著一個偏心率很小的橢圓繞著 太陽公轉(zhuǎn)。走完大約約 9.4 億公里的一圈路程要花 365 天又 5 小時 48 分 46 秒 , 即大約一 年。（日地平均距離

11、是 1.5 億公里） 3．光在一年時間里面走過的距離是地球公轉(zhuǎn)的周長的多少倍？由于 1 光年是光在一年 3 / 4 時間里面走過的距離 , 地球公轉(zhuǎn)周長是地球一年走過的弧長 , 時間都是一年。所以距離之比 就是光速 300,000km/s 和地球公轉(zhuǎn)的速度 29.79km/s 之比： n=300,000/29.79=10,000 倍。 4．地球圍繞太陽公轉(zhuǎn)一周的距離是多少？此處的距離實際上是周長 , 一周的弧長。我 們已經(jīng)知道地球公轉(zhuǎn)軌道半徑 1.5 億公里 , 很容易算出周長的。根據(jù)公式 s=2 3.14 1.5

12、億, 大約 9.4 億公里。 5. 根據(jù)橢圓終極理論公式計算公轉(zhuǎn)周長為近似為 939901691.151 千米（由于計算機局 限暫時只能精確到此） 通常所指的地球公轉(zhuǎn)是以太陽為參考系的二維平面 , 而地球在宇宙總空間和時間中轉(zhuǎn)行 一年的行程 , 大約 117 億公里 , 軌跡是螺旋狀的 ,2011 年的春分和 2012 年的春分 , 不是相交 , 而是距離數(shù)十億公里 4 / 4