13地球的运动.docx

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13地球的运动

第3节　地球的运动

高一备课组白玉英

三维目标

一、知识与技能

1.了解地球自转和公转的一些基本数据：

方向、周期、速度、公转的轨道、黄赤交角。

2.理解由于地球自转运动造成的昼夜交替、地转偏向力、地方时差，掌握时间的有关换算，能正确判断晨昏线。

3.理解地球自转和公转的关系，理解黄赤交角及太阳直射点的南北移动过程，并能演示其运动规律。

4.理解昼夜长短和正午太阳高度的季节变化及纬度变化。

二、过程与方法

1.通过运用地球仪或课件演示地球的自转和公转方向、周期、轨道和速度等，分析各自的特点及产生的地理现象。

2.能够准确地画出水平运动物体的偏向、“二分二至日太阳照射地球示意图”，并能据图分析全球各地的昼夜长短状况和正午太阳高度的变化。

三、情感态度与价值观

通过对地球运动、太阳高度的变化规律等自然现象的认识，提高探索自然奥秘的兴趣。

进一步树立世界的物质性及物质运动规律性的价值观。

教学重点1.自转和公转的特征、黄赤交角的产生及其引起的太阳直射点移动。

2.时差、正午太阳高度的计算、昼夜长短和正午太阳高度的变化规律。

3.带范围和天文四季的划分。

教学难点

1.恒星日、太阳日的概念，时差的计算。

2.黄赤交角的存在及对太阳直射点的影响、正午太阳高度和昼夜长短的变化原因分析。

教具准备地球仪、手电筒、多媒体教学课件。

课时安排4课时。

第1课时

教学过程

三维目标

一、知识与技能

1.了解地球自转和公转的一些基本数据：

方向、周期、速度、公转的轨道、黄赤交角。

2.理解由于地球自转运动造成的昼夜交替、地转偏向力、地方时差，掌握时间的有关换算，能正确判断晨昏线。

3.理解地球自转和公转的关系，理解黄赤交角及太阳直射点的南北移动过程，并能演示其运动规律。

4.理解昼夜长短和正午太阳高度的季节变化及纬度变化。

二、过程与方法

1.通过运用地球仪或课件演示地球的自转和公转方向、周期、轨道和速度等，分析各自的特点及产生的地理现象。

2.能够准确地画出水平运动物体的偏向、“二分二至日太阳照射地球示意图”，并能据图分析全球各地的昼夜长短状况和正午太阳高度的变化。

三、情感态度与价值观

通过对地球运动、太阳高度的变化规律等自然现象的认识，提高探索自然奥秘的兴趣。

进一步树立世界的物质性及物质运动规律性的价值观。

导入新课

师上节课我们了解了太阳辐射及太阳活动对地球的影响，请同学们复习回顾并填写下表内容。

投影：

（投影表格，提问检查）

概念

成因

特点

所处位置

黑子

光球

耀斑

色球

太阳风

日冕

学生回答后，教师评价总结，并依次投影展示如下：

概念

成因

特点

所处位置

黑子

太阳光球上的暗黑的斑点

它的温度比太阳表面其他地方低，所以才显得暗一些

太阳活动的主要标志；活动周期为11年

光球

耀斑

太阳色球有时出现的突然增大、增亮的斑块

太阳短时间内释放出巨大能量造成的

耀斑爆发是太阳活动最激烈的显示

色球

太阳风

日冕层大气带电粒子流脱离太阳引力飞向宇宙空间

日冕

师在初中地理的学习中，我们已经了解了地球运动的一些基本特点，如地球自转和公转的方向、周期、速度等。

请同学们阅读教材，完成以下表格内容。

投影：

地球运动

围绕中心

运动方向

运动周期

运动速度

地球自转

地球公转

生阅读教材，自主探究，完成表格空白内容。

师投影表格，巡视检查指导学生自学情况，并板书课题及表格内容。

板　书：

一、地球的自转和公转的基本特点

生分组演示地球自转的方向，并注意观察从北极上空和南极上空看地球各呈什么时针方向转动。

师生总结，获取正确结论：

从北极上空看呈逆时针方向，从南极上空看呈顺时针方向，如下图所示。

通过演示，我们了解了地球的自转方向，那么地球自转一周（360°）所用的时间就是我们平时所说的24小时吗？

生阅读教材，完成P16活动内容。

可采取小组合作讨论的方式。

课件显示：

多媒体动画演示“恒星日与太阳日”

图1

拉长投影中地球与恒星之间的相对距离，日地距离可以更靠近一些。

某一恒星、地面上某地点、地心第一次“三点共线”到下一次“三点共线”的时间间隔为一个恒星日。

太阳、地面上某地点、地心第一次“三点共线”到下一次“三点共线”的时间间隔为一个太阳日。

推进新课

利用课件中的动画分步显示讲述：

师恒星日是以遥远的“恒”星为参照物的，遥远的恒星相对于地球而言是不动的，此时地球的公转将会忽略不计。

某一恒星、地面上某地点、地心第一次“三点共线”到下一次“三点共线”的时间间隔为一个恒星日。

如图1电脑显示动画：

假设遥远的恒星和太阳（S）同时对着地球上的一点P，设地球只自转而不公转，那么地球在E1处自转一周（电脑显示P点绕圆运动一周，360°）。

如图2先以恒星作参照，动画显示恒星日的长度。

动画的过程是：

地球一边自转（即P点绕圆心运动），一边由E1向E2运动（公转），当地球到达E2点停止，此时P点刚好对着恒星。

师此时地球是否自转了一周？

自转的角度是多少？

以什么作参照？

生学生回答。

师从E1到E2，地球自转了360°。

因为是以恒星作为参照，地球从E1到E2的时间间隔就是“恒星日”，时间长度为23时56分4秒，它是地球自转的真正周期。

　　　　　　　图2　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图3

师若以图3中的太阳作参照点，则太阳日的长度应为E1到E3的时间间隔（显示太阳日的长）。

师指图分析，在图2中可看出，地球在E2处时，P点还未两次对着太阳，即以太阳作参照时，地球自转还不到一周360°。

（演示动画）地球继续自转（即P点继续绕圆运动），但地球同时绕太阳公转到E3处时，动画暂停，P点两次对着太阳。

从E1到E3，相对太阳来说，地球是否自转了一周，自转角度是多少？

生自转了一周多。

师观察得很仔细。

（点击鼠标显示连线和“太阳日”）太阳、地面上某地点、地心第一次“三点共线”到下一次“三点共线”的时间间隔为一个太阳日。

从E1到E3的时间间隔称为一个太阳日，长２４小时，其自转的角度是360°59′。

任何一种圆周运动，总离不开角速度和线速度。

下面我们就来探讨一下地球自转的角速度和线速度。

师地球自转的速度主要有线速度和角速度，线速度是指做圆周运动的物体在单位时间内转过的弧长，角速度是指做圆周运动的物体在单位时间内转过的角度。

读图提出探究性问题：

（1）如何计算地球自转的角速度和线速度？

（2）地球自转的角速度分布有何特点？

除极点外，地球自转的角速度是多少？

（3）地球自转的线速度分布有何特点？

赤道上的地点自转的线速度是60°N上的几倍？

如何证明呢？

从地球自转线速度考虑，发射卫星是在海口好呢，还是在太原好？

为什么？

生观察“地球自转角速度和线速度图”，小组合作探讨以上问题，由小组推荐代表发言。

生1地球自转一周为360°，所需时间约为24小时，故地球自转的角速度为360°/24小时＝15°/小时；地球自转的线速度为不同纬度的纬线圈长度除以24小时。

生2地球自转的角速度除南北两极外，均相等，都是15°/小时。

生3地球自转的线速度赤道最大，自赤道向两极逐渐减小。

师学生回答后教师激励性评价并讲述：

关于赤道上的自转线速度是60°N上的几倍问题，我们可用画图分析的方法寻找答案。

师画板图如下图，R为地球半径，r为60°N地球自转的半径。

生到讲台，在黑板上证明赤道上的自转线速度是60°N上的2倍。

如下：

∵赤道上的自转线速度

V=2πR÷24小时

60°N上的自转线速度

v=2πr÷24小时

r=Rcos60°=1/2R

∴V=2v

师（承转）我们已经探讨了地球自转的规律。

而地球在自转的同时，还在绕日公转。

那么地球公转有什么样的规律呢？

师请同学们观察动画“地球的公转图”，这是从地球的北极上空观测到的公转情况。

投影：

请同学们在观看动画的同时，思考下列问题讨论回答：

问题1：

地球公转的方向是怎样的？

生自西向东，从北极上空看，逆时针方向旋转。

师问题2：

地球公转的轨道是什么形状？

太阳是否位于这个轨道的中心位置？

太阳的位置在那里？

地球到太阳的距离是否变化呢？

生椭圆轨道图

投影：

师（简单介绍椭圆的基本特征：

长轴，短轴，椭圆中心，焦点）

生太阳位于其中一个焦点上。

地球与太阳的距离是不断变化的。

因而有了近日点和远日点之分。

师展示表格

时间

速度快慢

平均角速度

远日点

7月

近日点

2月

问题3：

地球公转过程中的速度是否变化呢？

如果变化，有什么变化规律吗？

生是变化的。

近日点最快，过后越来越慢，到远日点最慢，然后又逐渐加快。

师问题4：

地球公转的周期是多长时间？

生一个回归年，长度为365日5时48分46秒。

（巩固训练）

生填表，完成自转、公转基本特点表格。

地球运动

围绕中心

运动方向

运动周期

运动速度

地球自转

地轴

由西向东从北极看：

逆时针

从南极看：

顺时针

23时56分4秒地球自转的真正周期

地球自转的角速度南、北两极点为0，其他任何地点的角速度都相等，即15°/小时

地球自转的线速度由赤道向南、北极点逐渐减小，至60°N、60°S处减小为赤道的一半；两极点处为0

地球公转

太阳

由西向东

在北极上空看地球公转：

逆时针转

在南极上空看地球公转：

顺时针转

1个回归年：

365日5时48分46秒

平均角速度：

约1°/日，平均线速度：

30km/s

近日点公转速度最快，远日点公转速度最慢

（画横线部分为学生填写内容，投影逐步显示）

课堂小结

本节课内容较多，主要学习了地球自转和公转运动的基本知识，学习时可采用列表对比法，加以理解掌握。

板书设计

（同上表）

活动与探究

探究课题：

地球自转的证明

探究内容：

生活在赤道地区的人们，“坐地日行八万里”。

赤道上的线速度为1670千米/小时，这比超音速飞机还快，为什么人们察觉不到呢？

因为地球自转的角速度太小了。

我们知道，钟表的时针每天转两圈，人们一般察觉不到它的转动。

地球每天才转一圈，仅是钟表时针角速度的一半，再加上地球自转极其平衡，就更不易察觉它的运动了。

那么，怎样才能证明地球的自转呢？

北京天文馆的傅科摆

1543年，哥白尼在《天体运行论》一书中首先完整地提出了地球自转和公转的概念。

此后，大量的观测和实验都证明了地球自西向东自转，同时围绕太阳公转。

1851年，法国物理学家傅科在巴黎成功地进行了一次著名的实验——傅科摆实验。

他用一根长67米的钢丝将一个重28千克的头上带有铁笔的铁球悬挂在屋顶下，观测记录它的摆动轨迹。

由于房屋随地球自转缓缓移动，钟摆每次摆动都会稍稍偏离原轨迹并发生旋转。

傅科的演示说明地球是在围绕地轴旋转。

北京天文馆的大厅里也有一个巨大的傅科摆，它时时刻刻告诉人们地球在自西向东自转着。

除上述傅科摆能证明地球的自转外，你还有其他方法吗？

试举一例说明。

探究过程、方法：

搜集有关资料或进行观测，用斜角测角器，对准北极星以外的某一颗恒星，将瞄准器的位置固定，过一段时间（半小时至1小时），再去观察那颗恒星时，就无法在原位置找到它了，这主要是地球自转的原因。

思考该恒星相对于原位置的偏离方向，根据观察的间隔时间，推算其偏离角度，并尝试找到该恒星，进行测量验证。

探究结果：

将观测结果组内交流。

第2课时

教学过程

导入新课

师（复习回顾）上节课我们学习了地球自转和公转的基本特点，请同学们根据投影表格所列项目思考回答：

投影：

地球运动

围绕中心

运动方向

运动周期

运动速度

地球自转

地轴

由西向东从北极上空看：

逆时针

从南极上空看：

顺时针

23时56分4秒

地球自转的真正周期

地球自转的角速度南、北两极点为0，其他任何地点的角速度都相等，即15°/小时

地球自转的线速度由赤道向南、北极点逐渐减小，至60°N、60°S处减小为赤道的一半；两极点处为0

地球公转

生根据教师提问分别回答。

师学生回答的同时，对应表格中的每个空格逐个显示答案。

毛泽东《七律·二首》《送瘟神》中说：

“坐地日行八万里，巡天遥看一天河。

”据此，思考下列问题：

诗中所说的“地”位于何处？

这种现象是由哪种地球运动造成的？

生（回答）“地”在赤道地区，这种现象是地球自转运动的结果。

师地球自转运动除每日绕地轴旋转一周外，还产生了哪些地理现象呢？

板　书：

二、地球自转的地理意义

（一）产生了昼夜交替现象

推进新课

师按教材P17活动要求将已备好的材料放在讲台上，进行演示实验。

教师用手电筒（假设为太阳光）照射地球仪（假设为地球），关闭教室电灯或灯管，请学生想象，教师启发思考：

（1）同学们看到了什么现象？

光线照亮了球体的多少？

为什么？

（2）昼夜形成的根本原因是什么？

（3）用手电筒照射地球仪的光线和教材插图中太阳光线有什么不同？

（4）昼夜之间的分界线叫什么？

它与太阳光线的方向有什么关系？

（有条件的学校可用录像和课件演示昼夜的形成；没有地球仪的学校，可用一不透明的球体如篮球、足球等演示说明）

生观察、思考后回答。

师生小结：

由于地球是一个不透明的球体，在任何时刻阳光只能照亮地球的一半。

被太阳光照亮的半球——向着太阳的半球——白天；未被太阳光照亮的半球——背着太阳的半球——黑夜。

从而可以看出，昼夜形成的根本原因——地球是一个不透明的球体。

师由于太阳距离地球非常遥远，我们粗略地把太阳光线看作平行光线。

太阳光线始终与晨昏线垂直，并且晨昏线平分赤道（即晨线与赤道交点的地方时为6时，昏线与赤道交点的地方时为18时）。

教师课前在地球仪的球面上选好几个点（如北京、伦敦、纽约等），作出了标志（彩色粉笔画点或贴一彩纸点等），用手电筒照射自转的地球仪，并提出启发性思考题：

（1）当太阳光照射北京时，哪些国家在白天？

哪些国家是夜晚？

生观察回答：

北京为白天，伦敦、纽约是夜晚。

（2）将地球仪转动180°，再观察，北京和纽约是在白天还是晚上？

生观察后回答：

北京为夜晚，纽约成为白天。

（3）连续转动地球仪，观察各地（如中国和美国）昼夜更替的情况，昼夜更替的原因是什么？

生连续转动地球仪，上述城市的白天和夜晚不断转换，引起昼夜更替的原因是地球的自转。

（4）转动地球仪时，观察晨昏线运动方向与地球自转方向有什么关系？

生晨昏线运动方向与地球自转方向相反，即晨昏线是自东向西运动。

（5）地球上某地一个白天和晚上周期大约是多少时间？

生（回答）为一个太阳日，约为24小时。

以上问题难度较大，教师可边演示边启发学生思考，也可分组演示，分组讨论，然后由小组推荐代表回答。

投影：

判断图中E、F、G、H四点哪些在晨线上、哪些在昏线上？

学生回答：

E、G、H在晨线上，F在昏线上。

在日常生活中，同学们是否发现，家乡河流的右岸冲刷比左岸严重，厨房排水时，水是逆时针方向排出的，为什么会产生以上现象呢？

学习了这部分内容后我们将获得明确的答案，即地表水平运动的物体因受地转偏向力的影响而发生偏移造成的。

板　书：

（二）地球上水平运动的物体受地球自转偏向力的作用，运动方向向一侧偏转

师拿一把雨伞，撑开，将其比作北半球，则伞顶端代表北极，伞的支架杆代表经线。

若雨伞不动时，从“北极”向下用水杯倒水，则发现水珠从布上沿“经线”向“南”流动；若将雨伞按地球自转方向（自西向东）匀速转动时，用水杯从“北极”向下倒水，观察水珠流动轨迹是否和刚才相同；如不同，水珠偏离“经线”的左侧还是右侧？

若将雨伞逆地球自转方向（自东向西）转动时，水珠如何偏离？

生观察演示实验，分组讨论：

地表水平运动的物体方向发生偏转的根本原因是什么？

地表水平运动的物体方向发生偏转有何规律？

举例说明有何影响。

如何用左右手定则判断地球上水平运动物体的偏向？

师判断地表水平运动物体偏向的规律时，可采用“左右手法则”，具体方法如下：

北半球用右手，南半球用左手，手心向上，四指指向物体初始运动方向，大拇指指向即为物体水平运动的偏向。

如下图所示。

由于地球自西向东自转，在同纬度地区，相对位置偏东的地点，要比位置偏西的地点先看到日出，这样时刻就有了早迟之分。

显然，偏东地点的时刻要早一些。

这种因经度而不同的时刻，称为地方时。

因此，地球自转产生的另一个现象是地球自西向东自转产生了地方时。

板　书：

（三）地球上不同经度的地方，有不同的当地时间

1.地方时

师用手电筒照射自转的地球仪，并提出启发性思考题：

（1）同一纬度上的东、西两地如北京和乌鲁木齐哪个先见到日出，哪个先送走落日？

为什么？

（2）地球上经度每隔15°，地方时相差多长时间？

每1°相差多长时间？

生认真观察并回答以上问题。

北京较乌鲁木齐先见到日出，也先送走落日，这是地球自转的结果。

地球上经度每隔15°，地方时相差1小时，每1°相差4分钟。

师如何计算地方时？

步骤如下：

（1）画数轴如下图，计算经度差：

A、B两地的经度差为118°+45°=163°（同减异加，即同为东经度或西经度，两地经度数相减为两地的经度差，两地分别为东经度和西经度，两地的经度数相加为两地的经度差）。

（2）确定东西方向：

A向东走可到达B地（采取此法时不能过日界线）

（3）利用公式计算：

板　书：

2.时区和区时

师指导学生阅读时区划分图，提问：

（1）全球共分为多少个时区？

中时区以哪条经线作为中央经线？

中时区以东和以西，依次分为哪几个时区？

（2）伦敦、开罗、莫斯科、北京、东京、纽约分别在哪个时区？

从北京出发到伦敦的游客，到达目的地时，怎样拨动手表时针才能使手表显示的时间与目的地的时间一致？

（3）哪两个时区合二为一？

（4）北京时间和北京的地方时有什么区别？

二者相差多长时间？

生分组讨论，并回答以上问题。

生1全球共划分为24个时区；中时区以0°经线作为中央经线；中时区以东和以西依次划分为12个时区。

生2伦敦中时区，开罗东二区，莫斯科东三区，北京东八区，东京东九区；纽约西五区，从北京到伦敦后手表要拨后8小时。

生3东十二区和西十二区各跨75°，合为一个时区。

生4北京时间和北京的地方时不同，北京时间为东八区的区时，即东经120°经线的地方时，北京的地方时为116°E的地方时；两者相差16分钟。

师总结学生回答情况，并分析区时计算的方法与步骤（与地方时的计算相同）。

计算公式：

生完成教材P22活动中训练题。

地球上不同的地区会出现两个不同的日期。

为了避免日期的紊乱，国际上规定，原则上以180°经线作为地球上“今天”和“昨天”的分界线，叫做“国际日期变更线”，简称“日界线”。

板　书：

3.日界线（国际日期变更线）

师启发学生思考

哪个时区的时刻最早？

哪个时区的时刻最晚？

为什么？

师生结合下图分析

师日界线是地球上新的一天的起点和终点，地球上日期的更替，都从这条线开始。

请大家仔细观察，日界线和１８０°经线吻合吗？

生不吻合。

日界线并不完全在180°经线上，而是稍有曲折。

师很好。

这是为了照顾180°经线附近居民生活方便，避开了陆地。

由于在任何时刻，东十二区总比西十二区早24小时，所以，自东十二区向东进入西十二区，日期要减去一天；自西十二区向西进入东十二区，日期要增加一天。

投影：

1.一架飞机由我国上海（东八区）于10月1日17时飞往美国旧金山（西八区），需飞行14小时，到达目的地当地时间是（　　）

A.10月2日15时　　　　　　　　B.10月2日3时

C.10月1日15时

D.10月1日3时

读下图，回答2～3题。

2.若该图中心点为地球北极示意图，若阴影部分为夜半球，判断甲地时间为（　　）

A.8时

B.9时

C.15时

D.16时

3.若该图中心点为地球南极示意图，若阴影部分为7月6日，其余部分为7月7日，判断甲地时间为（　　）

A.3时

B.9时

C.12时　　　　　

D.15时

4.关于日界线的叙述，正确的是（　　）

A.日界线的东侧是东十二区，西侧是西十二区

B.东侧是东经度，西侧是西经度

C.东侧时区的钟点比西侧时区的钟点早一小时

D.东侧时区的日期比西侧时区的日期晚一天

5.一架飞机于10月1日由西向东越过日界线，日期应变更为（　　）

A.不变

B.10月2日

C.9月30日D.9月31日

6.通过我国哪条经线的地方时是全国统一使用的时间（　　）

A.120°E

B.东九区中央经线

C.120°W

D.116°E（通过北京的经线）

答案：

1.C　2.B　3.B　4.D　5.C　6.A

课堂小结

本节课我们学习了地球自转产生的地理现象，了解了昼夜交替、地球上做水平运动物体产生的地转偏向及不同经度的地方时、区时等知识，特别是地方时、区时的计算，利用日界线进行日期的判断等既是高考的重点又是教学的难点，需要多加训练，熟练掌握。

按教材P18～P22活动要求，测量学校所在地的经度。

板书设计

二、地球自转的地理意义

（一）昼夜交替现象

（二）

（三）不同经度的地方，有不同的当地时间

1.地方时

2.时区和区时

3.日界线

活动与探究

探究课题：

结合地球的运动知识，观察一定条件下水的流动。

探究内容：

根据你的兴趣，选择一个小实验，观察思考：

当厨房水池里的废水要放掉时，等水平静下来后，然后拔掉塞子，观察水是如何流走的。

如果是旋转流下，转动的方向如何？

若水池实验是在悉尼完成，情况又会是怎样的呢？

作出推测或猜想。

探究过程、方法：

根据实验观察结果，联系地转偏向力的知识，找出原因何在；尝试运用图示法辅助思考和表述。

用所学理论知识验证上面的猜测，总结水平运动物体偏向的规律。

探究结果：

以小论文形式在班内交流。

板　书：

二、地球自转的地理意义

（一）产生了昼夜交替现象

推进新课

师按教材P17活动要求将已备好的材料放在讲台上，进行演示实验。

教师用手电筒（假设为太阳光）照射地球仪（假设为地球），关闭教室电灯或灯管，请学生想象，教师启发思考：

（1）同学们看到了什么现象？

光线照亮了球体的多少？

为什么？

（2）昼夜形成的根本原因是什么？

（3）用手电筒照射地球仪的光线和教材插图中太阳光线有什么不同？

（4）昼夜之间的分界线叫什么？

它与太阳光线的方向有什么关系？

（有条件的学校可用录像和课件演示昼夜的形成；没有地球仪的学校，可用一不透明的球体如篮球、足球等演示说明）

生观察、思考后回答。

师生小结：

由于地球是一个不透明的球体，在任何时刻阳光只能照亮地球的一半。

被太阳光照亮的半球——向着太阳的半球——白天；未被太阳光照亮的半球——背着太阳的半球——黑夜。

从而可以看出，昼夜形成的根本原因——地球是一个不透明的球体。

师由于太阳距离地球非常遥远，我们粗略地把太阳光线看作平行光线。

太阳光线始终与晨昏线垂直，并且晨昏线平分赤道（即晨线与