1、地球的公转学案 一、学习目标 1通过阅读文字、地图和利用地球仪正确地演示地球公转。 2初步学会绘制简略的地球公转示意图，培养学生的空间想象能力和动手能力。 2、重点难点 与地球自转进行比较，掌握地球公转的中心、方向、周期和特征。 三、导学问题 1比较地球公转和地球自转的特点，完成下表： 地球自转 地球公转 旋转的中心 运动方向 转动一周的时间 天， 小时 年， 天。 转动的特征 地轴总是 的，北端 永远指向前 附近。 公转轨道与地轴之间 呈 夹角。 2由于地球倾斜着身子绕太阳公转，就造成了太阳直射点在 和 之间来回移动，这就是太阳直射点的回归运动。 3每年的 前后，太阳光直射 ，为春分日；春分
2、日之后， 太阳光直射点慢慢 移动，至 ，太阳光直射在 ，为夏至日；夏至日之后，太阳光直射点 移动，直到 ，太 阳光直射点回到赤道，为 ；秋分日之后，太阳光直射点继续 ，至 ，太阳光直射点移动到 ，为冬至日；冬至日之后， 太阳光直射点慢慢 移动，在下一年的 3 月 21 日前后又回到 。 4. 根据不同纬度获得太阳光热的多少我们将地球划分为 _、_、_、_、_五带。 5.播放地球公转视频然后找两位学生一位当地球，一位当太阳合作演示地球公转，在 演示过程中请学生注意以下问题： （1）地球绕太阳公转时，其轨道是什么样子的？ （2）地球公转时是直着身体转还是倾斜着身子？ （3）地球公转时地轴指示的方向
3、是否有变化？ （4）太阳直射点最北可以到什么地方？最南呢？一年中太阳直射点几次经过赤道？ 6.整理预习过程中遇到的问题，使用“学乐师生”APP 拍照，分享给全班同学。 四、参考资料 地球公转 1.黄赤交角 地球在其公转轨道上的每一点都在相同的平面上，这个平面就是地球轨道面。地球轨 道面在天球上表现为黄道面，同太阳周年视运动路线所在的平面在同一个平面上。 黄赤交角示意图 黄赤交角示意图 地球的自转和公转是同时进行的，在天球上，自转表现为天轴和天赤道，公转表现为 黄轴和黄道。天赤道在一个平面上，黄道在另外一个平面上，这两个同心的大圆所在的平 面构成一个 2326的夹角，这个夹角叫做黄赤交角 。 黄
4、赤交角的存在，实际上意味着，地球在绕太阳公转过程中，自转轴对地球轨道面是 倾斜的。由于地轴与天赤道平面是垂直的，地轴与地球轨道面交角应是 9023 26，即 6634。地球无论公转到什么位置，这个倾角是保持不变的。 在地球公转的过程中，地轴的空间指向在相当长的时期内是没有明显改变的。北极指 向小熊星座 星，即北极星附近，这就是天北极的位置。也就是说，地球在公转过程中地 轴是平行地移动的，所以无论地球公转到什么位置，地轴与地球轨道面的夹角是不变的， 黄赤交角是不变的。 黄赤交角的存在，也表明黄极与天极的偏离，即黄北极（或黄南极）与天北极（或天 南极）在天球上偏离 2326。 我们所见到的地球仪，
5、自转轴多数呈倾斜状态，它与桌面（代表地球轨道面）呈 66 34的倾斜角度，而地球仪的赤道面与桌面呈 2326的交角，这就是黄赤交角的直观体 现。 2 公转速度 地球公转是一种周期性的圆周运动，因此，地球公转速度包含着角速度和线速度两个 方面。如果我们采用恒星年作地球公转周期的话，那么地球公转的平均角速度就是每年 360，也就是经过 365.2564 日地球公转 360，即每日约 0.986，亦即每日约 598。地球轨道总长度是 940,000,000 千米，因此，地球公转的平均线速度就是每年 9.4 亿千米，也就是经过 365.2564 日地球公转了 9.4 亿千米，即每秒钟 29.8 千米，
6、约每秒 30 千米（线速度=940,000,000KM/365 天=940,000,000 秒/（365X24X3600）秒=29.8 千米（近 似为 30 千米/秒） 。 依据开普勒行星运动第二定律2 可知，地球公转速度与日地距离有关。地球公转的 角速度和线速度都不是固定的值，随着日地距离的变化而改变。地球在过近日点时，公转 的速度快，角速度和线速度都超过它们的平均值，角速度为 1111/日，线速度为 30.3 千米/秒；地球在过远日点时，公转的速度慢，角速度和线速度都低于它们的平均值， 角速度为 5711/日，线速度为 29.3 千米/秒。地球于每年 1 月初经过近日点，7 月初经 过远日
7、点，因此，从 1 月初到当年 7 月初，地球与太阳的距离逐渐加大，地球公转速度逐 渐减慢；从 7 月初到来年 1 月初，地球与太阳的距离逐渐缩小，地球公转速度逐渐加快。 我们知道，春分点和秋分点对黄道是等分的，如果地球公转速度 地球公转 地球公转 是均匀的，则视太阳由春分点运行到秋分点所需要的时间，应该与视太阳由秋分点运 行到春分点所需要的时间是等长的，各为全年的一半。但是，地球公转速度是不均匀的， 则走过相等距离的时间必然是不等长的。视太阳由春分点经过夏至点到秋分点，地球公转 速度较慢，需要 186 天多，长于全年的一半，此时是北半球的夏半年和南半球的冬半年； 视太阳由秋分点经过冬至点到春分
8、点，地球公转速度较快，需要 179 天，短于全年的一半， 此时是北半球的冬半年和南半球的夏半年。由此可见，地球公转速度的变化，是造成地球 上四季不等长的根本原因。 首先了解几个名词： 1一光年：是指光在真空中一年时间里面走过的距离，注意，光年是长度单位。 2地球公转：我们的地球以每秒 29.79 公里的速度，沿着一个偏心率很小的椭圆绕着 太阳公转。走完大约约 9.4 亿公里的一圈路程要花 365 天又 5 小时 48 分 46 秒，即大约一 年。 （日地平均距离是 1.5 亿公里） 3光在一年时间里面走过的距离是地球公转的周长的多少倍？由于 1 光年是光在一年 时间里面走过的距离，地球公转周长
9、是地球一年走过的弧长,时间都是一年。所以距离之比 就是光速 300,000km/s 和地球公转的速度 29.79km/s 之比：n=300,000/29.79=10,000 倍。 4地球围绕太阳公转一周的距离是多少？此处的距离实际上是周长，一周的弧长。我 们已经知道地球公转轨道半径 1.5 亿公里，很容易算出周长的。根据公式 s=23.141.5 亿，大约 9.4 亿公里。 5.根据椭圆终极理论公式计算公转周长为近似为 939901691.151 千米（由于计算机局 限暂时只能精确到此） 通常所指的地球公转是以太阳为参考系的二维平面，而地球在宇宙总空间和时间中转 行一年的行程，大约 117 亿公里，轨迹是螺旋状的，2011 年的春分和 2012 年的春分，不 是相交，而是距离数十亿公里
