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1、地球运动及其地理意义教案执教者：江苏省栟茶高级中学 于萍计划课时：一课时（45 分钟）课 型：一轮复习课 教学目标 一、知识与技能目标 知道地球自转的方向、速度和周期；知道地球公转的方向、轨道、速度和周期；理解黄赤交角的地理意义；理解地球自转和公转的地理意义。二、过程与方法目标 学会图示或用地球仪演示地球的自转和绕日公转运动；能用简单的工具演示昼与夜以及昼夜更替；能用图示或亲身体验比较分析二分二至日太阳照射情况的差异,说明四季的变化；初步学会绘制简略的太阳光照图，能利用光照图解决简单的地理问题。三、情感态度价值观目标 学生通过地球运动的学习,认识到世界上的物质是运动变化的,探索事物运动变化的规
2、律必须用科学的精神和科学的方法；学生初步形成科学的宇宙观和辩证唯物主义观。本课重点：地球自转和昼夜交替；地球公转和四季变化、五带的划分。本课难点：时差及日界线的产生；太阳回归运动与四季、五带形成的内在关联。教学方法：实物、多媒体演示法；启发式谈话法。教具准备：地球仪、有关投影片、板图。 教学过程 引言：日月的东升西落、寒暑的四季变化，是我们非常熟悉的自然现象。那么大家知道这些现象的形成原因吗？生答。教师在讲桌中假设粉笔盒为太阳,请学生用地球仪进行演示地球自转和绕日公转。师：前面我们已经谈到地球上生命的存在与地球的运动特征有密切的联系，实际上不仅仅是生命的存在，整个地理环境的形成和变化都受到地球
3、运动的影响。因此，掌握地球自转与公转的基本特征是我们复习掌握地球运动内容的基础。我们先谈谈地球的自转。投影请看图，你能说说地球自转是一种怎样的运动吗？自转方向怎样？投影生答：地球自转是一种绕地轴的旋转，地轴北端始终指向北极星附近区域，从北极上空俯视，呈逆时针方向自转。从南极上空俯视，呈顺时针方向自转。两极没有自转。师：自转的速度如何呢？投影生答：转动的速度可以用线速度和角速度来表示。对比一下 ABC 三地随地球自转的角速度和线速度。可看出：因地球自转是一种绕轴旋转，就地表任意一点而言，是围绕各自所在的纬线圈作圆周运动，纬线圈长度是由赤道向两极递减的，所以纬度不同的地点自转线速度不同。ABC 三
4、地角速度相等，都为每小时 15，而线速度越来越大。师：投影简单归纳一下，地球自转的线速度从赤道向两极递减，自转角速度各处相等，两极点既无线速度也无角速度。地球自转的周期是多少呢？投影 生答。师：因地球自转的同时还在绕日公转，也因为我们所选参照物的不同，地球自转有了恒星日和太阳日两个周期。它们的差异是怎么产生的呢？生答。师：投影 看图：大家已经知道，恒星其实是在运动的，但因为太阳以外的恒星距离我们太遥远，在视觉上我们看到恒星位置似乎是不变的，因此我们可以把图示的三颗恒星看作是同一颗恒星在同一个位置，也就是静止不动的一个参照点。选地球表面任意一点 P，在起始位置也就是位置 1，恒星和太阳都在P 点
5、的正上方，所谓正上方就是常说的头顶上方位置，此时恒星、太阳、P 点、地球球心在一条直线上。地球自转一周后来到公转轨道上 2 的位置，那颗恒星再次来到 P 点的正上方，此刻所花的时间是多少？生答：23 时 56 分 4 秒，是地球自转的真正周期，因是以太阳以外的恒星为参照的，所以又称为恒星日。师：但如果以太阳为参照，在 2 的位置，太阳不在 P 的正上方。大家想想看，此刻，太阳是已经过了还是没到 P 的正上方呢？生答：根据地球自转的方向，大家已经知道地球自转和公转的方向相同啊，我们可看出，在 2 的位置，太阳还没有再次来到 P 的正上方，必须再过一段时间，地球到达公转轨道 3 的位置，太阳才再次
6、来到 P 的正上方，太阳、P 点、地球球心又在一条直线上。相对于太阳而言，地球才转了一周，所花时间是 24小时，即一个太阳日，一昼夜，也就是常说的一天时间。师：大家看到，从 1 到 3 的位置，地球自转了一周加上 b 的角度，而 b 角又等于地球在 24 小时内在公转轨道上围绕太阳公转的角度 a 角，平均差不多59。这里为了清楚地说明问题，将角度大大地放大了。所以，恒星日与太阳日差别的产生是地球同时同向进行着自转和公转的结果。有兴趣的同学可以探讨一下如果地球自转与公转的方向相反，情形又会怎么样呢？有同学会问，我们日常生活中，为何不用地球自转的真正周期“恒星日” ，而用的是近似值的“太阳日”？是
7、不是“太阳日”是个整数，用起来方便？ 生答：当然不是。太阳，它与地球自然环境中的种种自然现象息息相关，是地球上生命活动和人类生产、生活能量的主要源泉。人们遵循日出而作日落而息的生活节律安排生产生活，理所当然的是以“太阳日”为常用的时间尺度了。师：地球自转的同时绕日在公转， 投影看演示，结合前面的内容想想，地球公转轨道和方向有什么特点？生答：公转轨道是一个椭圆，实际上非常接近正圆的一个椭圆轨道，这里为了说明问题将它画得扁了一些，太阳在椭圆轨道的一个焦点上。公转方向与自转方向相同，也是自西向东，从北极上空俯视，呈逆时针方向，从南极上空俯视，呈顺时针方向公转。师：公转速度如何呢？生答：因为在公转过程
8、中，地球距离太阳远近是不断变化的，所以受太阳的引力大小也在不断变化着，这就导致公转速度不断变化。德国科学家开普勒早在 400 年前就总结出行星运动的规律，其中一条就是行星与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积。所以近日点前后，即 1 月初，地球公转最快，远日点前后，即 7 月初，地球公转最慢，平均下来，地球公转的线速度为 30 千米每秒，角速度为每日 59。投影生练习，填表。项目 地球自转 地球公转运动轴心及轨道方向周期速度师：投影我们对比一下地球自转与公转的特点。看表格：我们可从轨道、方向、周期、速度等方面比较两种运动特征。地球公转的真正周期是恒星年，365 日 6 时 9 分 10 秒。
9、回归年是怎么回事我们待会儿研究。投影 生练习。师：小结、转承。 前面我们已经谈到，太阳系作为整体，时刻都在围绕银河系中心高速旋转球在自转和绕日公转的同时也随太阳系绕银河系中心旋转，同时还围绕月球与地球两者的质量中心旋转，银河系整体也在高速旋转，所以地球运动是多重运动方式的叠加，只是对地球环境的形成起关键作用的是地球的自转和绕日公转，因此在本讲中我们重点讨论这两种运动的地理意义。以下所有“公转”一词都指地球的绕日公转。地球自转和公转运动到底产生了哪些影响呢，投影我们先来看看地球自转的影响。生答：首先地球自转产生了昼夜交替出现的现象。师：投影 看这幅图，图上所画的太阳光是平行光，为什么是平行光，太
10、阳是球体，明明光芒四射？要知道，太阳体积是地球的 130 万倍，太阳与地球就象西瓜与芝麻，所以射向地球的太阳光几乎是平行光。 想想看，昼夜交替是怎么产生的呢？它 和昼夜现象是同一回事吗？生答：不是。地球是既不发光、也不透明的球体，在平行的太阳光线照射下，形成昼夜现象。也就是不透明球体在平行光照射下都会有一半明亮一半黑暗的现象。正是由于地球自西向东不停地自转，才导致昼夜不断更替。昼夜分界线是晨昏线，如图中虚线所画的大圆。该圆又可分为晨线和昏线两个半圆。师：投影 如何区分晨线和昏线呢？ 生答：地球由黑夜转向白昼，此时的昼夜分界线就是晨线，反过来，地球由白昼转向黑夜，此时的昼夜分界线就是昏线。师：晨
11、昏线与太阳光线的关系怎样？生答：它是垂直于太阳光线将地球平分的大圆。师：什么叫昼弧、夜弧？生答：纬线圈在白昼的部分称为昼弧，在黑夜的部分称为夜弧。师：昼弧、夜弧的划分与昼夜长度什么关系？生答：同一根纬线圈上，昼弧、夜弧的长度比就是该纬度昼长、夜长之比。纬线圈在昼半球或夜半球每跨经度 15，昼长或夜长就有 1 小时。无论何时，赤道与晨昏线都是相互平分的。赤道上昼长永远 12 小时。晨线与赤道的交点地方时为 6 时，昏线与赤道的交点地方时为 18 时。师：投影甲、丙的昼长是多少？生答：甲昼长 0 时，发生极夜；丙的昼长 24 小时，发生极昼。师：太阳光与地面的夹角称为太阳高度。甲、乙、丙太阳高度是
12、多少？生答：图中乙为太阳直射点，太阳光垂直于地面，太阳高度为 90，甲、丙为晨昏线上的点，太阳光与地面平行。太阳高度为 0。平行光照向地球球面，在不同地点太阳光的入射角不同，也就是太阳高度不同，直射点附近入射角大，远离直射点的地方入射角小。师：太阳光的入射角大小有什么影响呢？投影我们看这一幅图：甲图，太阳直射，乙图太阳斜射，如果太阳光线相等，甲、乙阳光照射甲照射面积小，乙照射面积大。甲图太阳光线集中，单位面积地表获得的太阳辐射能量多；乙图太阳光线分散，单位面积地表获得的太阳辐射能量少。师：归纳。另外，直射时太阳光线穿越的大气路程短，太阳辐射被削弱得少。这样，入射角不同，相同面积的地表获得的太阳
13、辐射能量不等，这是形成地表温度空间差异的根本原因，而地表温度差异又是形成地理环境差异的基础。除了昼夜交替外，地球自转还产生了地方时差和水平运动物体的偏向。先来看看时差是怎么回事，投影学习这部分知识，我们要搞清 4 个概念：地方时、时区、中央经线、区时。因地球自西向东自转，在同一纬度地区，相对位置偏东的地点，要比相对位置偏西的地点先看到日出。我们是以太阳的升落作为时刻早晚的参照的，所以同一时刻不同经度的地方，具有不同的地方时。地方时是因经度而不同的时刻。因太阳直射点每 24 小时在地球上转一周，所以经度每隔 15，地方时相差 1 小时。为使用方便，全球共分为 24 时区，每个时区跨经度 15。每
14、时区中间的那根经线称为中央经线，中央经线的地方时作为该时区公用的时刻，那就是区时，因为相邻的中央经线间隔经度 15，所以相邻时区区时相差 1 小时。同一经线上各地地方时相同，所在时区相同，区时相同。同学们在进行区时的换算时，脑海中要有时区划分图。而记住时区划分图的关键是熟悉 0和 180经线两侧时区和区时的差异。投影看图，以 0经线为中央经线，向东向西各跨 7.5划分为 0 时区也称为中时区，从它的边界向东向西每隔 15 度就划分 1 个时区。这样每条中央经线的经度就是时区数乘以15，如东二区的中央经线是东经 30，西五区的中央经线是西经 75。东西十二区各跨 7.5，180经线就是东西 12
15、 区的中央经线。0经线两侧属于同一个时区，两侧区时相同，也就是日期和钟点都相同；180经线两侧属于不同的时区，两侧区时的钟点相同，但任何时刻日期都相差一天，东 12 区比西 12区早 24 小时，这是人为划分时区的结果。计算两个时区的区时差时，只要看时区数，若同为东时区或同为西时区，用时区数相减就得区时差，如西 1 区与西11 区区时相差 10 小时；若一个为东时区另一个为西时区，用时区数相加就得区时差，如西 5 区与东 11 区区时相差 16 小时。 如果有同学对时区的划分还不熟悉，在进行区时换算时可借助数轴，投影 数轴上每个点的数值代表时区数，0 代表零时区或中时区，从左往右（即地理上由西
16、向东） ，由西 12 区到东 12 区。任意两个时区的区时差等于两点间的距离。如西 3 区与东 2 区的区时差是 5 个小时。从左往右区时越来越早。根据“东早西晚”的规律，若已知的是东边的区时，求西边的区时，则用已知区时减去区时差。同学们可自己举例进行运算。投影 生练习。师：昼夜更替和地方时差，虽然主要由地球自转引起，但也是在公转运动的参与下形成的。我们再看看在地球上物体水平运动方向是如何发生偏转的。 生答：图示发生在地球上三个不同地点的物体水平运动的情形，甲运动方向向右偏、乙方向没变，丙运动方向向左偏。 师：怎么看偏转方向呢？先看甲：初始运动方向向西，我们面向西观察，运动方向向北偏转，北侧在我们的右方，所以甲地运动方向发生了右偏，为北半球某地。再看丙：初始运动方向向西，我们面向西观察，运动方向向南偏转，南侧在我们的左方，丙地运动方向发生了左
