1.3地球的运动

1．3 地球的运动

学情分析：

这一节的内容涉及了天文、地理、数学（代数、三角、几何）、物理等学科的知识，综合性很强，对学生的空间思维要求较高。尽管学生在初中就已经学过了地球的运动，但是在初一时学习的，相隔时间较长，且在初一、初二年级，大部分学生也只是把地理看成是一个 “ 副科 ” 而没有足够的重视，因此对很多地理基础知识已经遗忘。怎样在学生现有水平和知识储备的基础上，引导他们学习，唤起他们的记忆和兴趣，使他们能较好地理解问题，为今后的学习打下良好基础，是高一地理教学中迫待解决的问题，也是本节教学中要解决的问题。 知识与 1、了解地球自转方向、速度和周期。 技能 2、了解地球公转的方向、速度、周期和轨道。 教学 过程与1、学会运用地球仪演示地球的自转与公转现象，形成空间形象能目标 方法 力。 情感、态1、培养学生热爱科学和勇于探索的精神，树立正确的科学的宇宙度与价观。 值观 重点 重点 1、自转和公转的运动规律。 难点 难点 1.了解恒星日和太阳日的区别。 2.地球公转过程中近日点、远日点的相关知识。 教学方法 自主学习比较讨论法、实验演示法、读图绘图分析法、问题探究法

【导入】有个笑话：局长到某校视察，看见教室里有个地球仪，便问甲同学：你说说看，这地球仪为何是斜的？甲非常惊恐，答道：不是我弄的。此时，教室走进另一名学生乙。局长再问，乙答道：你知道的，我也是刚进来，什么也不知道。局长疑惑地问教师这是怎么一回事。教师满怀歉意地说：这不能怪他们，地球仪买来时，就已经是这样子了。校长见局长脸色越来越难看，连忙趋前解释：说来惭愧，校长陪笑道：因为学校经费有限，我们买的是地摊货。地球仪为什么是歪的呢？与地球的运动特征有关。今天我们就来学习地球的运动。（展示地球运动的动画）地球处于太阳系中， 它与其他的行星一样，在时刻不停地运动着。地球的运动是很复杂的，其中最基本的运动方式就是 自转和公转。那我们从哪些方面来研究地球的自转和公转运动呢？ 【板书】 运动形式 旋转中心 方向 周期 速度 角速度 线速度 我们先来探索地球自转运动的特征。 【学生活动】初中我们对地球的自转和公转两种运动，已经有了一个简单的了解。我们先请一个同学用地球仪为大家演示地球的自转运动。

【纠正】纠正学生在演示地球公转时容易犯的错误：（先让学生纠错，再由老师引导）

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地球自转时围绕着什么转动？（自转轴，简称地轴. 地轴是地球自转的假想轴。）地轴的北端应始终指向什么方向？（北极星）

北极星也是地球上指北的方向。教室里北方在哪里？面朝北左西右东。 （学生演示时地轴的倾斜方向常发生变化，即地轴不能始终指向北极星附近。 【学生活动】每桌一个同学用地球仪演示地球的自转。同桌观察演示过程中有无错误。（老师注意观察学生有无错误）

【演示】 同桌站起来从北极上方观察地球自转的方向按什么时针方向在运动？拿地球仪的学生站起来，同桌从南极看地球按什么方向运动？ 【结论】 北极——逆时针；南极—顺时针

说明观察位置不同，旋转方向就不同。

记忆：我们可以用右手定则来记忆地球自转的方向：右手——四指半握，大拇指代表地轴，指向北极星，四指为自转方向。右手判定法则：伸出右手，拇指向上（表示在北极上空观察），其余四指弯曲方向即为地球自转方向（逆时针）；拇指向下（表示南极上空观察），其余四指弯曲方向即为地球自转方向（顺时针）

如右图所示：

【动手画一画】在黑板上（侧视图和俯视图上）画出地球自转的方向。

思考：自然界什么现象可以证明地球的自转方向？（每天太阳的东升西落现象） 【观察思考】观察图1.14，这是在晴朗的夜晚，将照相机固定好，对准北极星附近的星

空，长时间曝光而得到的照片。为什么照片上的恒星会呈现这样的运动轨迹？（主要是因为地球在自转。）这是物理里面的相对运动的问题。就像坐在行驶的汽车上的人看到窗外的树感觉是树在动，其实是汽车在动，同样的道理，这张恒星运动轨迹的照片其实是因为照相机随着地球在运动。

【设问】你知道地球自转一周所须的时间吗？

【讲述】我们怎样确定地球自转了一周呢？就像你在操场跑步怎样确定自己跑了一整圈？

【动画】地球自转计时

一般要选择一个参照物，以遥远的恒星为参照物，在地球上选择一点P，让P对准恒星，当P随着地球自转一周（360度）后再次对准这颗恒星时所需要的时间为23小时56分4秒，这个周期，称为1个恒星日。

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【承转】那么，我们在初中讲的地球自转一周需要1天即24小时，是以什么为参照物的呢？以太阳为参照物，称为1个太阳日，周期为24小时。

【设问】所以在计算地球自转的周期时，选定的参考点不同，一日的时间长度就会有差别。太阳日比恒星日长？（3′56″）那么恒星日和太阳日到底有什么区别呢？为什么太阳日比恒星日长3′56″？

【思考】要解决这个问题我们首先要思考：地球自转一周以后是否还在原地？ 【讲述】地球自转一周后，因公转离开原地。

【表演】为了让同学们理解恒星日和太阳日的差别，下面我们来做个演示：教行师自扮地球，以前排一学生为太阳，以后排的一学生为遥远的恒星，教师面对太阳，也面对与之在同一直线上的遥远的恒星，边转动身体演示自转，边移动脚步演示绕太阳的公转，教师自转360o后正好面对遥远的恒星，却不是正好面对太阳，因为地球自转一天的同时也大约绕日公转了591，所以必须再多转591，才能正好面对太阳而多转591大约需要耗时3′56″。 【总结】 参照物 时间 恒星日 太阳日 【提问】你们觉得恒星日和太阳日哪个能更准确地反映地球自转的周期？（恒星日）恒星日有没有误差？

【小结】所以恒星日是地球自转的真正周期，用于天文计算，太阳日影响着人类的起居作息，是人们生活最常用的周期，实质上是昼夜交替的周期，为24小时，用来计量1天的长度，古人云：日出而作，日落而息。 【承转】地球的自转和公转运动是一种比较特殊的圆周运动，圆周运动的速度描述要从角速度和线速度两个方面进行。

【讲述】角速度是作圆周运动的物体单位时间内转过的角度。线速度是单位时间内转过的弧长。

【活动】根据地球自转的周期计算地球自转的角速度：360°÷23时56分4秒≈15°/h

【演示】地球自转

【提问】地球自转时各地的角速度是否都一样？为什么？

【归纳】除南北两极点自转的角速度为0外，其他任何地点自转角速度都一样。 【设问】为什么极点的角速度为零呢？

【观察图1.16】各地自转的线速度是否一样呢？赤道的线速度为多少？怎么算出来的？地球自转的线速度随着纬度的升高有什么变化规律？ 举例类比：在圆形跑道上要内圈和外圈的人用同样的时间跑一周，哪个用的速度必须快？——外圈，因为外圈的圆周长，同样道理，地球在不同纬度的纬线圈的长度不同，赤道最长，向两极越来越短，因此赤道地区的线速度最快，向两极线速度渐慢，两极为0，（记住北纬60度附近的线速度大约为赤道地区线速度的1/2。） 【总结】

角速度：全球（除南北极点）都相同 线速度：随纬度的增高而递减；

【比一比】我国广州、南京、北京三地的地球自转的速度。 【讲述】地球自转的线速度是从赤道向两极递减，因此航天发射基地发射同样重

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量的航天器所需的推力为赤道地区最小。 【学以致用】讨论回答：

1、牛郎星19时位于天空中某一位置，次日再位于同一位置时是什么时间?（18时56分4秒）太阳于北京时间11：52位于南京的正南方天空，次日再位于同一位置时是什么时间? （11：52）

【过渡】以上我们分析了地球的自转，实际上，地球在自转的同时还围绕太阳公转，下面我们就来分析地球的公转。 【板书】二、地球的公转

地球公转是围绕什么运动的？（太阳）

【演示】下面我们请两位同学来演示地球的公转：请一位同学做太阳不动，另一位手拿地球仪绕其进行“公转”。

【讨论】刚才两位同学的演示是否正确？如不正确，存在什么问题？ 【教师讲解】

地球绕日公转的姿势很独特，地球在公转时，地轴始终是倾斜的，而且倾斜角度是不变的，永远指向北极星附近。 动画播放：地球的公转。

(投影观察要求：从北极上空看，地球公转方向是否是逆时针；公转轨道是否是正圆；公转速度是否均匀，何时快；公转轨道面与赤道平面是否为同一平面) 【画图】在图中画出地球公转的方向。

【引导看书】阅读教材14页第二段和第三段文字，地球的公转方向？周期？轨道？速度？ 【教师讲解】

1、 地球公转的方向：自西向东 北极上空看——逆时针 南极上空看——顺时针

2、地球公转的周期：恒星年（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，远日点较慢 远日点 近日点

B （7月初） （1月初） 太阳

方向

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