選擇性必修一第二課地球公轉的意義教案

1.2地球公轉的意義【學習目標】1.說出地球公轉的基本特征；2.分析說明太陽直射點回歸運動的成因和規(guī)律，熟練繪制太陽直射點移動示意圖。3.通過觀察模擬動畫，比較太陽高度和正午太陽高度，理解正午太陽高度的緯度和季節(jié)變化規(guī)律。4.運用正午太陽高度變化規(guī)律解釋相關生活實際問題。5.通過地理課件的演示，結合太陽直射點的回歸運動，說明晝夜長短的季節(jié)變化和緯度變化規(guī)律，掌握晝夜長短的簡單計算。6.通過實例說明五帶與四季的形成及劃分?！局攸c難點】1.正午太陽高度的分布規(guī)律2.正午太陽高度的計算3.正午太陽高度的應用4.晝夜長短的變化規(guī)律5.晝夜長短變化的應用【教學方法】講授法，合作探究法、演示法、練習法【課時安排】4課時【課前準備】教師準備：課件、學案、投影儀等。學生準備：結合學案課前預習?！窘虒W過程】導入：講述北京天安門升國旗時間一年中的變化，引導學生思考原因？引出地球公轉的意義。一、地球公轉的基本特征1．方向：地球圍繞太陽自西向東公轉。2．軌道：近似正圓的橢圓，太陽位于其中的一個焦點上。3．速度：eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(近日點附近1月初，較快。,遠日點附近7月初，較慢。))4．周期：1恒星年＝365日6時9分10秒。教師活動：利用PPT展示地球公轉軌道圖，指導學生觀察地球的軌道形狀，太陽位置，講解地球的公轉周期。簡單介紹開普勒定律，指導學生總結出地球公轉速度變化規(guī)律。學生活動：觀察地球的軌道形狀，太陽位置，歸納出地球與太陽距離的變化情況（近日點、遠日點），地球的公轉方向。二、太陽直射點的回歸運動1.黃赤交角及其影響概念（1）赤道平面：過地心并與地軸垂直的平面。（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之間存在一個交角，叫黃赤交角，目前是23°26′。（4）特點：概括為“一軸兩面三角度”和“三個基本不變兩個變”。（5）規(guī)律：①黃赤交角的度數=南北回歸線的度數②90°回歸線的度數=極圈的度數2.黃赤交角變化帶來的影響影響的方面黃赤交角變大(小)太陽直射范圍擴大(縮小)極晝和極夜現象范圍擴大(縮小)五帶的范圍熱帶和寒帶的范圍擴大(縮小)，溫帶的范圍縮小(擴大)3.太陽直射點的回歸運動（1）定義：太陽直射點在南、北回歸線之間的周期性往返運動，稱為太陽直射點的回歸運動。（2）周期：365日5時48分46秒，又叫1回歸年。（3）成因：地球繞日公轉；黃赤交角的存在；地軸北端永遠指向北極星。教師活動：通過PPT影像使學生對黃赤交角有感性的認識，并讓同學明白黃赤交角和南北回歸線的關系。通過演示，將太陽直射點的回歸運動呈現給學生。學生活動：認真觀看太陽直射點的回歸運動，在導學案上繪制出太陽直射點的隨時間的變化曲線。并找一個同學在講臺上繪制。(太陽直射點隨時間的變化曲線圖的繪制既是對該知識點的鞏固，又是對對學生掌握情況的了解途徑。)學生完成導學案合作探究一，展示講解正午太陽高度角的變化教師引入：通過大家的觀察，一天當中太陽離地平面高度有什么差異？指引學生根據自己的課前觀察和平時生活經歷并展示課件讓學生初步了解以上兩個知識內容。播放視頻講解直觀感受。1.太陽高度(角)：太陽光線與地平面之間的夾角，叫作太陽高度角，簡稱太陽高度。晨昏線上太陽高度等于零，夜半球小于零，晝半球大于零，直射點上等于90o2.正午太陽高度：正午12時的太陽高度。一天中太陽高度最大值出現在正午。3.正午太陽高度變化原因：黃赤交角的存在、太陽直射點的南北移動。教師提問：認真觀看視頻演示，說出同一時刻正午太陽高度角隨緯度的變化規(guī)律；并分別說出春分、夏至、秋分、冬至四個節(jié)氣正午太陽高度角隨緯度的變化。請同學們結合教材得出答案，并舉手回答（展示視頻演示）學生閱讀、觀看視頻、思考、回答4．變化規(guī)律：(1)緯度變化規(guī)律從太陽直射點所在緯線分別向南北兩側遞減。①夏至日：正午太陽高度由北回歸線向南北兩側遞減。②冬至日：正午太陽高度由南回歸線向南北兩側遞減。③春(秋)分日：正午太陽高度由赤道向南北兩側遞減。(2)季節(jié)變化規(guī)律北回歸線及其以北緯度帶夏至日達最大值冬至日達最小值南回歸線及其以南緯度帶夏至日達最小值冬至日達最大值南北回歸線之間各地每年太陽直射兩次推測：離太陽直射點越近（緯度差小），正午太陽高度就越大；離太陽直射點越遠（緯度差大），正午太陽高度就越小。遞變規(guī)律：近大遠小，來增去減(直射點向本地所在緯線移來，則正午太陽高度增大，移去則減小)教師活動：通過視頻和PPT引導學生學習正午太陽直射點隨緯度和季節(jié)變化規(guī)律學生活動：歸納出春秋分、冬至日正午太陽高度角隨緯度的變化規(guī)律。5.計算計算公式：H＝90°－兩點緯度差特別說明：①H：觀測點的正午太陽高度。②兩點：太陽直射點、觀測點。③緯度差“同減異加”：若兩點在同一半球，用高緯度減去低緯度；若兩點分屬于南、北半球，用兩點的緯度求和。如下圖所示：當太陽直射B點(10°N)時，A點(30°N)正午太陽高度是HA＝90°－＝90°－(30°－10°)＝70°。當太陽直射B點(10°N)時，C點(23°26′S)正午太陽高度是HC＝90°－＝90°－(10°＋23°26′)＝56°34′。拓展：巧用對稱特點確定正午太陽高度(1)緯度對稱性：與直射點所在緯度相差相同緯度的地點，正午太陽高度相同。(2)季節(jié)對稱性：在太陽直射點的回歸運動過程中，兩次經過同一緯度時的兩天，正午太陽高度相同。教師活動：講解正午太陽高度角的計算方法，舉例讓學生計算鞏固5、應用(1)確定地方時當某地太陽高度達一天中的最大值時，此時日影最短，當地的地方時是12時。(2)確定房屋的朝向在北回歸線以北地區(qū)，正午太陽位于南方，房屋朝南；在南回歸線以南地區(qū)，正午太陽位于北方，房屋朝北。(3)判斷日影長短及方向太陽高度越大，影子越短，太陽高度越小，影子越長。一天中日影的變化規(guī)律：日出最長eq\o(→,\s\up7(逐漸變短))正午最短eq\o(→,\s\up7(逐漸變長))日落最長，且日影方向與太陽方位相反。(4)計算樓間距一般來說，緯度較低的地區(qū)，樓間距較近；緯度較高的地區(qū)，樓間距較遠。解題關鍵是計算當地冬至日的正午太陽高度，并計算影長。以我國為例，南樓高度為h，該地冬至日正午太陽高度為H，則最小樓間距L＝h·cotH。(5)計算熱水器安裝角度：應使太陽能熱水器集熱面與太陽光線垂直，其傾角和正午太陽高度的關系為α＋h＝90°。教師活動：引導學生完成導學案合作探究二，結合實例分許正午太陽高度角的運用。四、晝夜長短的變化1．晝夜長短的劃分(1)晝弧、夜弧：晨昏線(圈)將緯線圈分成兩段，位于晝半球的部分叫晝弧，位于夜半球的部分叫夜弧。(2)晝夜長短判斷eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(晝弧長于夜弧：晝長夜短,晝弧短于夜?。簳兌桃归L,晝弧等于夜弧：晝夜等長))(3)晝夜長短反映日照時間的長短。2．晝夜長短的變化(1)赤道上：終年晝夜等長。(2)春分日和秋分日：全球晝夜等長。(3)北半球情況：（南半球相反。）時間晝夜長短分布規(guī)律特殊節(jié)氣夏半年(春分日至秋分日)晝長夜短緯度越高，晝越長，北極附近出現極晝現象夏至日，北半球各地晝最長，夜最短，北極圈及其以北地區(qū)皆為極晝冬半年(秋分日至次年春分日)晝短夜長緯度越高，晝越短，北極附近出現極夜現象冬至日，北半球各地晝最短，夜最長，北極圈及其以北地區(qū)皆為極夜3．晝夜長短分布判讀技巧——抓“直射點位置”太陽直射點在哪個半球，哪個半球就晝長夜短，且越向該半球的高緯度地區(qū)白晝時間越長。太陽直射點所在半球的極點周圍出現極晝現象。如右圖所示：4．晝夜長短變化判讀技巧——抓“移動方向”太陽直射點向哪個半球移動，哪個半球就晝變長夜變短；且緯度越高，晝夜長短變化幅度越大。如下圖所示：5．晝夜長短的計算方法(1)根據晝弧、夜弧求晝長、夜長(晝弧、夜弧的長短反映晝夜長短)：晝長時數＝eq\f(晝弧度數,15°)；夜長時數＝eq\f(夜弧度數,15°)(2)根據日出日落時間求晝長、夜長：晝長＝日落時間－日出時間＝(正午12時－日出時間)×2＝(日落時間－正午12時)×2夜長＝24時－晝長(3)根據分布特點的相關性計算：①相同緯度地區(qū)晝長相等、夜長相等。②南北半球緯度數相同的地區(qū)晝夜長短對稱分布，即同一日期，北半球各地的晝長(夜長)與南半球同緯度數的夜長(晝長)相等。例如：同一日期50°N的晝長等于50°S的夜長。6.晝夜長短變化的規(guī)律(1)對稱規(guī)律：同一緯線上各地晝夜長短相同(同線等長)；南北半球同緯度晝夜長短相反。二分日前后間隔時間相同的兩日期，晝夜長短相反。二至日前后間隔時間相同的兩日期，晝夜長短相同。(2)遞增規(guī)律：太陽直射點所在半球晝長夜短，且緯度越高，晝越長。另一半球相反。(3)變幅規(guī)律：赤道處全年晝夜平分；緯度越高晝夜長短的變化幅度越大。(4)極晝、極夜規(guī)律：極晝(極夜)的起始緯度＝90°－太陽直射點的緯度。緯度越高，極晝(極夜)出現的天數越多。7.全球日出、日落方位太陽直射點位置非極晝、極夜地區(qū)極晝地區(qū)(極點除外)北半球東北日出、西北日落正北日出、正北日落赤道正東日出、正西日落南半球東南日出、西南日落正南日出、正南日落五、五帶與四季的形成1．五帶的形成(1)成因或劃分依據：太陽輻射從低緯度向高緯度呈有規(guī)律遞減。(2)五帶的劃分2．四季的形成(1)劃分(以北半球為例)類型范圍春季夏季秋季冬季天文四季過渡季節(jié)一年內白晝最長、正午太陽高度最高的季節(jié)過渡季節(jié)一年內白晝最短、正午太陽高度最低的季