第三节 地球的运动

第三节地球的运动教学目标知识与技能1.了解地球自转和公转的方向及一些基本数据：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，理解太阳直射点的南北移动的过程及其原因，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。过程与方法遵循传统的认知规律，以图片及生活中的事例引入，引导学生思考，与学生共同探讨，最终得出结论。情感、态度与价值观1.树立科学的宇宙观，宇宙中所有的天体都在不断地运动。2.培养学生树立辩证唯物主义的思想观，理解事物之间是联系的、发展变化的教学重点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的移动。2.晨昏线的判断、地方时的计算、昼夜长短和正午太阳高度的变化规律。3.四季的划分方法及划分依据。教学难点1.恒心日和太阳日2.晨昏线的判断、地方时的计算。3.太阳直射点的移动规律，正午太阳高度和昼夜长短的变化原因分析。教学用具多媒体教学设备及课件课时安排4课时第1课时教学目标1．了解地球自转的方向、速度和周期2．了解地球公转的轨道、方向、速度和周期。3．使学生能够看懂“恒星日和太阳日示意图”，说出两者的差异及其原因教学过程新课导入毛泽东主席有一句著名的诗句“坐地日行八万里”，这种说法是否科学呢？我们的夏半年和冬半年是否相等呢？学生回答：是总结讲解：我认为这种说法要辨证的去对待，若位于赤道地区，说法很科学，但对于我们这个地区而言却不是很科学，到底是为什么呢？我们的夏半年和冬半年并不完全相等。这些主要是由于地球的运动造成的，这节课我们就解决这些问题。第三节地球的运动（板书）师：在初中时我们曾学过一些地球运动的知识，那么你知道地球的运动有哪两种形式呢？生：自转和公转。师：我们首先一起来探讨地球自转的规律。（板书）一、地球的自转1．方向（演示地球仪，让其自西向东旋转）师：地球仪在绕着什么中心转动呢？生：地轴师：很好。地轴就是地球的自转轴，它的北端始终指向北极星附近。在地球中真有这么一根轴吗？生：没有。师：正确。地轴是人们假想出来的，地球的内部实际上没有这么一根轴。我们把地球绕其自转轴的旋转运动叫做——地球自转。那么，地球的自转方向是怎样的呢？生：自西向东旋转。师：所以，我们看到日月星辰都是东升西落。下面从不同的角度看地球自转。（从不同的角度演示地球仪的自转）请同学描述地球自西向东转。生：（学生观察、思考后得出结论）从北极上空看，呈逆时针方向转动。从南极上空看，呈顺时针方向转动。侧面北极在上，自西向东旋转。师：（ppt展示）甲图中心是北极还是南极？乙图中心是北极还是南极？生：甲图中心是北极，乙图中心是南极。2．周期师：非常好。地球自转一周需要多长时间呢？也就是地球的自转周期是多长呢？生：一天。师：由于在计算自转周期时，选定的参考点不同，一日的时间长度和名称略有差别。（多媒体动画演示）恒星日与太阳日：拉长PPT展示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”（注：“三点共线”是指地面上某点位于地心与恒星的连线上）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。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，此时地球的公转过程将会忽略不计。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。（多媒体动画演示）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：（学生准确回答）师：很好!（点击鼠标，电脑画出SE2的连线和E2与恒星的连线，标出“恒星日”）从E1到E2，地球自转了360°。而因为以恒星作为参照，地球从E1到E2的时间间隔就是“恒星日”，时长23时56分4秒，是地球自转的真正周期地球继续自转（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。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”（注：“三点共线”是指地面上某点位于地心与太阳的连线上）的时间间隔为一个太阳日。从E1到E3的时间间隔称一个太阳日，长24小时，其自转的角度是360°59′。3．速度师：（过渡）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。什么是地球自转的角速度呢？生：地球在单位时间内自转的角度叫做地球自转的角速度。师：很好!根据地球自转的周期，可以知道地球自转的角速度大约为多少度？生：15°/小时。师：非常正确。地球表面除南、北两极点外，任何地点的自转角速度都一样。根据360°/24小时推算，地球自转的角速度大约是15°/小时，1°/4分钟，1′/4秒。但南、北极点无角速度，即南、北极点的角速度为零。我们再看看地球自转的线速度是怎样的。地球自转时，某点在单位时间内转过的距离（弧长），叫做该点的自转线速度。（PPT展示）地球自转的线速度和角速度图师：大家一起探讨地球自转线速度有什么分布规律。地球自转线速度的大小因纬度而异（离地轴的距离即圆周运动的半径不同，半径越大，线速度越大），赤道处最大（1670千米/小时），自赤道向两极渐小，两极的线速度为零。在南北纬60°处，自转线速度为赤道处的一半。师：（过渡）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。那么地球公转又有什么样的规律呢?（板书）二、地球的公转（PPT演示）地球公转运动师：什么是地球的公转？生：地球绕太阳的运动，叫做地球的公转。师：那么应该从哪几个方面来描述地球公转的规律呢?可从地球公转的轨道、方向、周期和速度等方面来说明地球公转的规律。师：地球公转的路线叫做公转轨道，又叫黄道。它是近似正圆的椭圆轨道，太阳位于椭圆的一个焦点上。（PPT演示公转轨道图）师：仔细观察，地球公转的方向是怎样的？生：由西向东。师：在北极上空看地球公转，顺时针转还是逆时针转？生：逆时针转。师：在南极上空看地球公转，顺时针转还是逆时针转？生：顺时针转。师：我们再来看看地球公转的周期是怎样的？生：1个回归年：365日5时48分46秒。师：回归指的是太阳直射点在南北回归线之间的往返运动。大家看书图1.17，地球公转的速度有什么特点？生：近日点公转速度最快，远日点公转速度最慢。师：由于太阳略微偏离地球公转轨道的中心，因此，日地距离不断随地球公转而发生细微的变化，地球公转速度也相应有一些变化。根据开普勒第三宇宙定律，行星运行在单位时间内扫过的面积相等，因此，近日点运行速度快，角速度是61′/d，线速度是30.3km/s。而远日点慢，角速度是57′/d，线速度是29.3km/s。平均角速度：约1°/日，平均线速度：30km/s。小结：本节课内容较多，主要是关于地球的自转和公转两种基本形式的对比。（ppt展示下面的表格）分别对地球自转和公转进行总结。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北极看：逆时针；南极看：顺时针23时56分4秒地球自转的真正周期1.地球自转的角速度南、北两极点为零，其他任何地点的角速度都相等，即15°/小时2.地球自转的线速度由赤道向南、北极点逐渐减小，至60°N、S处减小为赤道的一半；两极点处为零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作业：导学教程：P9自学导引知识点一；P15同步训练A级1，2，3，11题。【板书设计】第三节地球的运动第一课时：地球运动的一般特点一、地球的自转1．方向2．周期3．地球自转速度二、地球的公转1．方向：自西向东2．周期：365天6时9分10秒3．轨道：近似正圆的椭圆形4．速度：近日点（较快30.3km/s）和远日点（较慢29.3km/s）第2课时教学目标一、知识目标1．使学生了解昼半球、夜半球、时区、地方时等概念2．理解昼夜更替产生的原理；并能画出晨昏线3．理解地方时、区时的成因；并会计算不同地方的地方时和区时；二、能力目标1．能在不同的光照图中画出晨昏线2．能计算不同地方的地方时和区时教学过程新课导入师：上节课我们学习了地球的自转和公转的一般特点，让我们一起来回顾一下（略）(过度)在我们的日常生活中，我们知道有昼夜变化，为什么回出现昼和夜的差别呢？我们在假期中可能看了雅典奥运会，若想看直播现场，大多数会在我们的晚上或夜间进行，这又是为什么呢？这些都是由于地球自转与时差造成的，下面我们便来解决这个问题。（板书）第三节地球的运动三、地球自转与时差师：大家知道，地球自己不能发光。看地球仪的演示，如果地球是透明的，还有昼夜之分吗？生：没有，整个地球都是白昼。师：很好。可实际上地球是不透明的，在同一时间里，太阳只能照亮地球表面的一半，因此地球的不透明就使地球上有了昼和夜的分别。如果地球是静止的，会出现什么现象？生：一面是白昼和一面是黑夜。师：非常正确。如果地球是静止的，会形成昼夜现象。被太阳照亮的半个地球是白天，即昼半球；背着太阳的另一个半球是黑夜，即夜半球。昼半球和夜半球的分界线，也就是中间的大圆圈，叫晨昏线，或者叫它晨昏圈，由晨线和昏线组成。晨线和昏线有什么区别呢？师：由夜变为昼的半圆弧叫做晨线，晨线上的各点即将进入昼半球，即晨线上的各点即将进入白昼时段；由昼变为夜的半圆弧叫做昏线，昏线上的各点即将进入夜半球，进入黑夜时段。（PPT展示——自转）师：晨昏线的位置是不是静止的？生：不是，晨昏线的位置在不断向西移动。师：很好。由于地球不停地自转，所以晨昏线的位置也在不断地移动，地球自西向东转，晨昏线则自东向西移动。再看晨昏线与太阳光线有什么关系呢？生：垂直。师：答得好。晨昏线一定垂直于太阳光线，并过平面图中的中心。再给大家引进一个新的概念：太阳高度。太阳高度是太阳高度角的简称，太阳高度表示太阳光线对当地地平面的倾角。晨昏线上的各地太阳高度为0°，即太阳刚好位于地平线上；在昼半球上的各地，太阳高度总是大于0°，即太阳在地平线之上；在夜半球上的各地，太阳高度总是小于0°。晨昏线把经过的纬线分割成昼弧和夜弧。板图晨昏线的画法（下图）A学生练习：在上图中的B图和C图上绘出晨昏线。（PPT展示昼弧和夜弧）地球在时刻不停地自转着，假如这个红点代表就是你站在那儿，你看到的昼和夜是怎样变化的？生：昼夜不停地交替。师：很好。由于地球不停地自转，昼夜也就不停地交替。（板书）1.昼夜交替师：昼夜交替的周期为24小时，叫做一个太阳日。过去人们总是日出而作、日落而息；今天，人们的起居作息也深受昼夜交替的影响，因此太阳日被用来作为基本的时间单位。（过渡）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。因经度而不同的时刻，统称为地方时。因此，是地球自西向东自转产生了地方时。（板书）2.地方时师：东边地点的时刻总比西边早。经度相差1°，地方时相差4分钟，经度每隔15°，地方时相差1小时。经度上的微小差别，都能造成相应的地方时之差。地方时因经度而不同，使用起来很不方便。19世纪中叶，欧美一些国家开始采用一种全国统一的时间。随着长途铁路运输和远洋航海事业的日益发达，国际交往频繁，各国采用的未经协调的地方时，仍给人们带来很多困难。1884年，国际上采取了全世界按统一标准划分时区，实行分区计时的办法。我们已经知道，从理论上全球共划分成24个时区，各时区都以中央经线的地方时为本区的区时。相邻两个时区的区时相差1小时。实际上，世界各国根据本国的具体情况，在区时的基础上，采用一些特别的计时方法。（PPT展示文本）（1）有的国家根据本国所跨的经度范围，采用半区时，即采用与中央经线相差7.5°的时区的边界经线的地方时。例如，亚洲的印度（东5.5区）。（2）有的国家为了充分利用太阳照明，采取本国东部时区