13地球的运动教案.docx

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13地球的运动教案

地球的运动教案

【教学目标】

一．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。

二．过程与方法

1．通过运用地球仪演示地球的自转和公转现象，学生能够准确地画出夏至日到冬至日太阳照射地球地示意图。

2．能根据“二分二至日太阳照射地球示意图”分析全球各地的昼夜长短状况和正午太阳高度的变化，分析同纬度地区不同季节和不同纬度地区相同季节的昼夜长短和正午太阳高度的变化。

三．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运动。

2．培养学生树立辨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.晨昏线的判断、地方时的计算。

2.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。

【教学设计】

一．地球运动的一般特点

地球的运动包括自转和公转运动两种基本形式。

1．地球的自转

（提问）什么是地球的自转？

——地球绕其自转轴的旋转运动，叫做地球的自转。

（提问）地轴的空间位置有何特点？

——地轴的空间位置基本上是稳定的，地轴的北端始终指向北极星附近。

（提问）地球自转的方向是怎样的？

——自西向东。

北极上空看，地球呈逆时针方向旋转；南极上空看，地球呈顺时针方向旋转。

（提问）地球自转的周期是多少？

——地球自转一周360°，所需的时间为23小时56分4秒，这叫做1个恒星日。

即地球某一子午线连续两次通过某一恒星的时间间隔，这是地球自转的真正周期。

（提问）1个恒星日是否就是我们平时说的一天？

——不是，我们平时说的一天是24小时，被称为一个太阳日，它是一个昼夜更替的周期，而不是地球自转的周期。

（提问）地球自转的速度是怎样的？

——

（1）角速度

①概念：

角速度是作圆周运动的物体单位时间转过的角度。

②大小：

每小时大约15°，每4分钟1°

③分布规律：

地球表面除南北两极点外，任何地点的自转角速度都相同。

（2）线速度

①概念：

做圆周运动的物体单位时间转过的弧长。

②分布规律：

地球自转的线速度因纬度而异，自赤道向两极递减，赤道最大，极点为0

③V=V0*COSφ,V0为赤道线速度，φ为当地纬度。

（思考）北京和上海自转角速度和线速度大小如何？

——角速度相同，而线速度则上海>北京。

总结：

南北两极点，既无角速度，也无线速度。

2．地球的公转

（提问）什么是地球的公转？

——地球绕太阳的运动，叫做地球的公转。

（提问）地球公转轨道有何特点？

——轨道

（1）形状：

近似正圆的椭圆。

太阳位于椭圆的一个焦点上。

（2）近日点和远日点

每年1月初，地球离太阳最近，这个位置叫近日点；

7月初，地球离太阳最远，这个位置叫远日点

（提问）北半球1月份正是隆冬季节，地球应该距离太阳最远才对。

怎么会过近日点呢？

7月初正是盛夏，怎么会过远日点？

——太阳直射点的位置是决定地球四季变化的重要原因。

（提问）地球公转的方向是怎样的？

——自西向东，与自转相同。

从北极上空俯视，逆时针方向；从南极上空俯视，顺时针方向。

（提问）地球公转的周期是多少？

——地球公转一周360°，所需时间为为365日6时9分10秒，这叫做1个恒星年。

（提问）地球公转过程中速度会有何变化？

——公转时经近日点时快些，远日点时要慢些，因此造成北半球夏半年的时间稍长于冬半年。

3．地球自转与公转的关系

（讲述）地球在自转的同时围绕太阳公转，因此地球的运动是这两种运动的叠加。

地球自转和公转的关系，可以用赤道平面和黄道平面的关系来表示。

（提问）什么是黄赤交角？

——黄道平面与赤道平面的夹角叫黄赤交角，大小为23°26'。

（提问）黄赤交角的存在对地球有怎样的影响？

——地球在公转过程中有两个重要特点：

（1）地球是斜着身子绕太阳公转的

（2）地轴在宇宙空间的方向不因季节而变化

而太阳与地球的相对位置随时在变，这就引起了太阳直射点纬度位置的周年变化。

3月21日至9月23日，太阳直射点在北半球，是北半球的夏半年；

9月23日至次年3月21日，太阳直射点在南半球，为北半球的冬半年。

12月22日至次年6月22日，太阳直射点在向北移动；

6月22日至12月22日，太阳直射点向北移动。

太阳直射点在赤道南北的这种周期性往返运动，称为太阳直射点的回归运动。

1次回归运动的周期为365日5时48分46秒，这称为1个回归年。

在太阳直射点上，单位面积内获得的太阳能最多。

回归运动使得热量在地球表面的分配，具有回归年的变化。

二．地球自转的地理意义

1．昼夜交替

（1）昼和夜的形成

（提问）——由于地球是一个不发光，不透明的球体，所以在同一时间里，太阳只能照亮地球的一半。

向着太阳的半球是白天（昼半球），背着太阳的半球是黑夜（夜半球）。

昼半球和夜半球的分界线（圈），叫晨昏线（圈）。

（讲述）晨昏线是一个大圆，晨线和昏线各占一半。

晨昏线把地球表面平均分成昼半球和夜半球两部分，其中顺着地球自转方向，由夜半球更替到昼半球的半圆线是晨线；由昼半球向夜半球更替的半圆线叫昏线。

（2）昼和夜的表达方法

（讲述）任一瞬间，各地所处的昼夜状态可以用太阳高度来表示。

（提问）什么是太阳高度？

——太阳高度是太阳高度角的简称，表示太阳光线对当地地平面的倾角。

昼半球上：

太阳高度>0°

晨昏线上：

太阳高度＝0°

夜半球上：

太阳高度<0°

直射点上：

太阳高度＝90°

（3）昼夜更替的产生

（讲述）由于地球不停地自转，昼夜就不断交替。

（4）昼夜更替的周期

（提问）昼夜更替的周期是多少？

——昼夜更替的周期，也就是太阳高度的日变化周期，为24小时，叫做1个太阳日。

太阳日制约着人类的起居作息，因而被用来作为基本的时间单位。

（思考）如果地球不自转只公转，还会不会由昼夜现象？

会不会有昼夜更替现象？

——不自转也会有昼夜现象。

因为昼夜现象是由地球不透明、不发光这一现象决定的，与地球自转无关；昼夜更替现象也会存在，但更替的周期将会长达1年。

2．地方时

（讲述）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。

且偏东地点的时刻要早一些。

（提问）什么是地方时？

——因经度而不同的时刻，统称为地方时。

（1）地方时

经度每相差15°，地方时相差1小时

经度每相差1°，地方时相差4分钟东加西减

经度每相差1'，地方时相差4秒钟

（练习）当60°E的地方时是9：

00时，

则61°E的地方时9：

04，75°E的地方时是10：

00，哪根经线的地方时是8：

00？

——45°E

例题：

A.已知经度差，求地方时

Eg.当我国领土最东端135°E的地方时为上午10点时，最西端73°E的地方时是几点？

135°－73°＝62°＝60°＋2°

＝4小时8分

10－4小时8分＝5：

52

B.已知地方时差，求经度

Eg.北京比兰州的地方时早49分44秒，兰州的地理经度是103°53'E,计算北京的地理经度？

49分44秒48分104秒

12°26'

103°53'＋12°26'＝115°79'＝116°19'

（2）区时

A.时区的划分：

为了统一时间，国际上采用每隔经度15°，划分一个时区的方法，全球共分为24个时区，每个时区都以本区中央经线上的地方时作为全区共同使用的时间，即区时。

B.区时的计算（相邻两时区之间，时刻相差1小时）

①用已知经度推算时区：

经度/15，结果四舍五入

eg.计算116°E所在时区116/15≈7.7东8区

110°W所在时区110/15≈7.3西7区

②已知时区，求中央经线：

时区×15

eg.计算东八区的中央经线8×15＝120120°E

计算西三区的中央经线3×15＝4545°W

C.日界线：

国际上规定，把东西十二区的中央经线180°经线作为国际日期变更线，简称日界线。

①日界线特征

a.日界线是地球上新的一天的起点和终点，地球上日期的变更，都从这条线开始。

b.实际的日界线不是一条直线，而是有些曲折，不完全按照180°经线延伸。

（照顾附近国家居民生活的方便，避免通过陆地）

②过日界线时间的计算

a.东十二区和西十二区日期相差整1天，时刻相同

b.从东12区向东过日界线，日期减1天；

从西12区向西过日界线，日期加1天

③特别的计时方法

特

殊

计

时

不同时区

美国采用东部时间（西五区）、中部时间（西六区）、山岳时间（西七区）和太平洋时间（西八区）

首都时间

我国采用“北京时间”

东部时区

朝鲜采用东九区的区时

半区时

印度采用东5.5区的区时（即东经82.5°的地方时）

3．沿地表水平运动物体的偏移

（1）地表水平运动物体偏移的规律：

北半球运动的物体向右偏转

南半球运动的物体向左偏转

在赤道上水平运动的物体不偏转

（2）地转偏向力

我们把促使物体水平运动方向产生偏转的力，称为地转偏向力。

地转偏向力始终和物体运动方向垂直。

例题：

三．地球公转的地理意义

（过渡）在地球的运动中我们提到，由于黄赤交角的存在，会使太阳直射点的位置不断发生变化。

正是由于太阳直射点在南北回归线之间来回移动，使得地球表面接收到的太阳辐射能，会因时因地地发生变化，太阳辐射能地变化，可以从两个方面来体现。

（1）昼夜长短地变化

（2）正午太阳高度地变化

1．昼夜长短变化

（提问）以前说过，北半球地夏半年与冬半年是否等长？

由于什么原因不等长？

我们北半球的夏半年是从什么时候到什么时候？

——自春分日到秋分日（3月21日至9月23日），在这段时间里，太阳直射点落在北半球，这时候，北半球的各纬度昼长>夜长。

（讲述）晨昏线把所经过的纬线圈分割成昼弧和夜弧。

由于黄赤交角的存在，除了在赤道上和春秋分日外，各地昼弧和夜弧都不等长。

地球自转一周，如果所经历的昼弧长，夜弧短，则昼长夜断；反之，则昼短夜长，如果昼弧和夜弧等长，则昼夜平分。

昼长时数＝昼弧度数/15°

夜长时数＝夜弧度数/15°

（1）昼夜长短状况与太阳直射点位置的关系

日期

太阳直射点

昼夜长短情况

北半球

南半球

极地四周

北半球夏至

在北回归线

昼最长

夜最短

昼最短

夜最长

北极圈以北极昼

南极圈以南极夜

北半球冬至

在南回归线

昼最短

夜最长

昼最长

夜最短

北极圈以北极夜

南极圈以南极昼

春秋分

在赤道

昼夜等长

昼夜等长

昼夜等长

春分至秋分（北半球夏半年）

在北半球

昼>夜

纬度越高

昼越长

昼<夜

纬度越高

昼越短

北极四周极昼

南极四周极夜

秋分至春分（北半球冬半年）

在南半球

昼<夜

纬度越高

昼越短

昼>夜

纬度越高

昼越长

北极四周极夜

南极四周极昼

（2）昼夜长短的变化与太阳直射点移动的关系

时间（日期）

北半球夏半年（南半球冬半年）

3月21日6月22日9月23日

太阳直射点

及移动方向

赤道北回归线赤道

昼夜长短变化

北半球

昼

夜

等

长

昼越来越长最长越来越短

夜越来越短最短越来越长

昼

夜

等

长

南半球

昼越来越短最短越来越长

夜越来越长最长越来越短

时间（日期）

北半球冬半年（南半球夏半年）

3月21日6月22日9月23日

太阳直射点

及移动方向

赤道北回归线赤道

昼夜长短变化

北半球

昼

夜

等

长

昼越来越短最短越来越长

夜越来越长最长越来越短

昼

夜

等

长

南半球

昼越来越长最长越来越短

夜越来越短最短越来越长

（思考）二分二至时，太阳光照的俯视图是怎样的？

2．正午太阳高度的变化

正午太阳高度的计算公式为：

H＝90°－|φ－Ω|

φ为当地地理纬度，永远取＋值

Ω为太阳直射点的纬度，与所求点在同一半球取“＋”

与所求点不在同一半球取“－”

例题：

北京39°54'N

冬至日H＝|39°54'－（－23°26'）|＝26°40'

夏至日H＝|39°54'－23°26'|＝73°32'

（1）正午太阳高度的纬度分布规律

同一时刻，正午太阳高度由太阳直射点向南北两侧递减

春秋分：

由赤道向南北两方降低

随纬度夏至日：

由北回归线向南北两方降低

变化冬至日：

由南回归线向南北两方降低

（提问）夏至日，地球上太阳高度达到最大值的是哪些地区？

H是最小值的为哪些地区？

——HMAX:

北回归线及其以北地区

HMIN:

整个南半球

（提问）冬至日，地球上太阳高度达到最大值的是哪些地区？

H是最小值的为哪些地区？

——HMAX:

南回归线及其以北地区

HMIN:

整个北半球

（2）正午太阳高度的季节变化

北回归线以北地区：

夏至日达最大值，冬至日最小

随季节南回归线以南地区：

冬至日达最大值，夏至日最小

变化回归线之间的地区：

太阳两次直射，但回归线上直射一次

3．四季和五带的划分

A.四季的划分

全球除赤道外，同一纬度地区，昼夜长短和正午太阳高度随季节变化而变化，使太阳辐射具有季节变化规律，这样就形成了四季。

（1）天文四季

从天文含义看四季，夏季就是一年内白昼最长，太阳高度最高的季节；冬季就是一年内白昼最短，太阳高度最低的季节；春秋二季就是冬夏两季的过渡季节。

因此凡立足于昼夜长短和太阳高度的季节变化，以这些天文现象作为依据划分的四季就属于天文四季。

我国与西方传统的四季划分都属于天文四季，但具体的时间划分不同。

①我国：

以二十四节气中的立春、立夏、立秋、立冬为起点来划分四季。

②西方国家：

以春分、夏至、秋分、冬至为起点。

（2）气候四季

传统的划分四季方法，与各地实际气候的递变不一定符合，我国大部分地方立春时，在气候上正处于隆冬；立秋时，在气候上还处于炎夏。

为了使季节与气候相结合，现在北温带许多国家，运用气候统计的方法，一般把3、4、5三个月划分为春季；6、7、8三个月划分为夏季；9、10、11三个月划分为秋季；12、1、2三个月划分为冬季，这属气候四季。

B.五带的划分

同一季节，昼夜长短和正午太阳高度随纬度的变化，使得太阳辐射总量在地表具有从低纬向高纬递减的规律。

这样，地球表面就划分成五带。

北寒带

热带

南温带

南寒带