1.1 地球自转的意义 教案

第一节　地球自转的意义
【教学目标】
1．掌握地球自转的方向、周期、速度等基本规律。
2．晨昏线的判读及应用。
3．地方时、区时的计算。
4．运用地转偏向力解释一些自然现象。
【教学重难点】
1．理解恒星日和太阳日的区别；理解自转线速度有差异的原因。
2．理解晨昏线的判读及应用。
3．学会地方时、区时的计算。
4.运用地转偏向力解释一些自然现象。
【教学过程】
【导入】 观察教材第2页图1-1-1，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。
提问：为什么照片上的恒星会呈现这样的运动轨迹？
这是地球自转造成的。
接着让同学朗读第3页知识窗“傅科摆”实验及图1-1-3，并解释：这也是证明地球自转的实验。
引出话题：那么，地球自转有什么规律呢？又有哪些意义呢？
学生发言：略。
教师归纳小结：
地球自转的规律从自转的方向、周期、速度理解；地球自转的意义从产生昼夜交替、产生地方时差、运动物体的偏向等方面掌握。
课件出示图文资料，组织学生读教材2至5页文字，观察图1-1-2、1-1-4、1-1-5及1-1-6相关材料，完成任务：
（1）文字梳理归纳地球自转的方向、周期、速度；自主绘制自转方向的侧视图极视图；看图分析自转线速度有差异的原因；看图理解恒星日和太阳日的区别。
（2）看图理解昼夜更替的原因、看图或绘图（侧视图和极视图）理解晨昏线的判读及应用；看图理解地方时0点、6点、12点、18点经线的位置，看图理解地方时差的产生的原因；绘制简易时区图；归纳总结出地方时和区时计算公式；看图理解地转偏向力特点；运用地转偏向力解释一些自然现象。
（3）展示学生的绘图结果并点评。
教师小结，课件展示，梳理归纳教材内容如下：
一、地球自转的基本特征
1．自转含义：地球绕其自转轴的旋转运动。
特点：
地轴北端永远指向北极星。
北半球某地北极星仰角高度为该地地理纬度。（如下图）
自转方向
自西向东，北逆南顺
强调：地球自转方向本质都是自西向东，不管什么视角，箭头都是指向东方。
拓展：地球自转方向的判断与应用
地球自转方向是“自西向东”，利用经度变化可判断，同时根据自转方向可判断南北半球。具体如下：
顺时针自转→南半球；逆时针自转→北半球。
读下图思考：
站在地球某经线p点的人，连续两次正对同一颗恒星和太阳的时间间隔，相同吗？若不同，有什么差别？
自转周期：1恒星日：约为23时56分4秒，真正周期。
1太阳日：一天24小时，昼夜更替的周期。
差别原因： 自转的同时绕太阳公转。
思考题：
今晚20:00，小王从天文望远镜中欣喜地看到织女星，若保持望远镜位置和方向不变，明晚小王想再次在望远镜中看到织女星，应该什么时刻看？
解析：
19时56分4秒（参考点是遥远的恒星，周期为一个恒星日）
自转速度
读下图思考：
（1）在随着地球自转的过程中，C点也在同步运动，试着描述C点的运动速度？
（2）试着比较途中三点的运动速度？
(1)角速度：除南北极点外，约为15°/小时。
(2)线速度：从赤道向两极逐渐减小，赤道上的线速度最大，极点为0。
南北纬60°线速度为赤道的一半。
同一纬线上，海拔越高线速度越大。
当堂训练：
读图，完成(1)～(2)题。
(1)c点的人们连续两次看到日出的时间间隔是(　　)
A．地球自转的真正周期
B．比地球自转真正周期约多4分钟
C．比地球自转真正周期约少4分钟
D．时间为23小时56分
(2)在a、b、c、d四点中，地球自转速度是(　　)
A．各点角速度相等，线速度自大到小依次是a、b、c、d
B．各点角速度相等，线速度自大到小依次是c、d、b、a
C．a无角速度和线速度，b、c、d三点角速度相等，线速度b最大、c最小
D．b、c、d三点角速度相等，线速度c最大
解析：第(1)题，题意实际是地球相对太阳旋转一周的时间间隔，即太阳日，因此选B。第(2)题，地球上各点的角速度相同(除极点外)，线速度随着纬度的增加而减小，南、北极点为0。因此选D。
答案：(1)B　(2)D
知识拓展：
1、“坐地日行八万里，巡天遥看一千河”与哪个地方最吻合？
提示：赤道
2、地球赤道上空的同步卫星其角速度与线速度应是怎样的？
提示：角速度相同，线速度更快
3、卫星发射中心应建在什么纬度地区？为什么？
思考：
（1）从地球自转速度，思考海南文昌卫星发射中心和其它几个发射中心相比有什么突出优势？
提示：纬度最低，能获得最大额外初速度。
（2）文昌还有哪些优势？
提示：临海，海运便利，便于基地建设和设备运输；海面上人口稀少，对人员危害小。
总结：从纬度和海拔来讲，航天中心应建在纬度较低、海拔较高的地方，以获得额外的较大初速度，增加载荷和节省燃料。
拓展4、影响自转线速度的因素及自转线速度的应用
因素 影响 应用
纬度 纬度相同，线速度相同；纬度越低，线速度越大；纬度越高，线速度越小 卫星发射基地选址在低纬度地区主要利用线速度大的优势，获得较大初始速度
海拔 同一纬度，海拔越高，线速度越大
拓展5、航天基地的选择
(1)航天发射基地的选址条件
①气象条件：晴天多、阴雨天少，风速小，湿度低，有利于发射和跟踪。
②纬度因素：纬度低，自转线速度大，可以节省燃料和成本。
③地形因素：地形平坦开阔，有利于跟踪观测。
④海陆位置：大陆内部气象条件好，隐蔽性强，人烟稀少，安全性强；海上人类活动少，安全性强。
⑤交通条件：内外交通便利，有利于大宗物资运输。
⑥安全因素：出于国防安全考虑，多建立在山区、沙漠地区。
(2)发射时间、方向
①发射时间：一天中一般选择在晴朗无云的夜晚，主要是便于定位和跟踪观测。
②我国发射时间：主要选择在冬季，便于航天测控网对飞船的监控、管理、回收。我国有多艘“远望号”监测船在南半球纬度较高的海域，选择冬季发射是为了避开南半球恶劣的海况。
③发射方向：一般与地球的运动方向一致，向东发射可充分利用自转线速度的作用，节约能源。
(3)卫星返回基地的选址条件
平坦开阔、地质条件稳定的地区；城市稀少、人烟稀少的地区；无大河、湖泊，少森林的地区；降水较少，空气能见度高的地区。如我国卫星返回基地在内蒙古自治区中部地区。这里地势平坦，视野开阔，便于搜救；人烟稀少，有利于疏散人群；气候干旱，多晴朗天气；地质条件稳定。
二、地球自转的意义
产生昼夜交替
1.昼夜交替的成因、周期、意义
成因 周期 意义
昼夜交替 昼夜现象(地球不发光、不透明，同一时间地球不同地方有昼有夜)是基础；地球自转是根源 一个太阳日(24小时) 昼夜交替的周期不长，气温的日变化不剧烈，保证了生命有机体的生存和发展
2.昼夜交替的图示应用
（1）晨昏线：昼夜分界线
太阳光线与晨昏圈相互垂直；晨线上各点为日出点；昏线上各点为日落点。
(2)体现昼夜分布状况
晨昏线
(3)进行时间判读
　
①晨线与赤道的交点所在经线为6时，昏线与赤道的交点所在经线为18时。
②昼半球中央经线为12时，夜半球中央经线为0时(24时)。
③太阳直射点所在的经线为12时。
3.晨昏线的判断方法
(1)自转法：顺地球自转方向
(2)时间法：赤道上地方时
(3)方位法
4.不同图示的晨昏线
当堂训练：
地球的自转运动产生了昼夜交替。根据所学知识回答(1)～(2)题。
(1)晨昏线(圈)(　　)
A．是正午与子夜的分界线
B．是昼半球与夜半球的分界线
C．是东西半球的分界线
D．在地面上自西向东移动
(2)下面四幅图中的a、b、c、d四点中，处于昏线上的是(　　)
A．a　　　 B．b　　　　C．c　　　　D．d
解析：第(1)题，地球昼、夜半球的分界线叫晨昏线(圈)。第(2)题，根据图中极点判断地球自转方向，进而可知，a、c、d点位于晨线上，即将进入昼半球，b点位于昏线上，即将进入夜半球。
答案：(1)B　(2)B
[思考]　假如地球没有自转运动，还会有昼夜交替现象吗？
提示：有。若地球只公转不自转，既有昼夜现象，也有昼夜交替现象，只不过昼夜交替的周期为一年。
(二)产生时差
1．时差成因、特点
(1)成因

(2)特点
2．地方时及其计算
(1)含义：因经度不同而不同的时刻。沿地球自转的方向，以太阳为参照物，东早西晚。
(2)地方时的计算
①公式：某地地方时＝已知地方时±4分钟/度×两地经度差(“东加西减”)。
②经度差的计算：“同减异加”。已知点和所求点在0°经线的同侧，将两地经度度数相减(大数减小数)；两地在0°经线两侧，则将两地的经度度数相加。
3．区时及其计算
(1)含义：每隔15°划分为1个时区，各时区都以本区中央经线的地方时作为全区共同使用的时间，全球共划分为24个时区。
(2)区时的计算
①确定时区：某地时区数＝某地经度÷15°。如果所得余数小于7.5°，则商数即为时区数；如果所得余数大于7.5°，则商数＋1为时区数。
②求时区差：若两地同为东时区或西时区，则时区数相减；若两地分别属于东、西时区，则时区数相加。
③求区时：所求区时＝已知区时±两地时区差(“东加西减”)。
拓展：日期的变更
1．日期变更线
(1)自然日界线：指某地区时间为24时(或0时)时，其东侧日期已进入新一天，其西侧仍为前一天。
(2)人为日界线：指人为规定的国际日期变更线(大致为180°经线)，简称日界线，两侧日期不同，西侧为全球最早的地方，新的一天；东侧为全球最晚的地方，旧的一天。
2．日期的变更
日期的变换有两种情况：
2．图示法求时间
即先画出表示全球所有经线的数轴，标出已知经线及其地方时，再标出所求经线，计算出两地经度差后，再将其转化为地方时差。如下图所示：
3．判断全球日期(今天和昨天)分界问题的方法
(1)一般情况下，从0时经线向东到180°经线为今天的区域；从0时经线向西到180°经线，为昨天的区域。
(2)特殊情况下，太阳直射0°经线，全球处于同一天；太阳直射180°经线，全球分为两天，且各占一半；当0时经线在东经区时，新的一天占全球的一小半，旧的一天占一大半；当0时经线在西经区时，新的一天占一大半，旧的一天占一小半。
(3)180°经线上的地方时(X)，就是新的一天的时间范围。例如，180°经线的地方时是12时，则新的一天的时间范围就是12小时。新的一天占全球的比例为，旧的一天占全球的比例为1－。
(三)使地表物体水平运动方向发生偏转
原因 受运动惯性的影响，物体总是力图保持原来的方向和速度，但由于受地球的形状和运动的影响，导致它们逐渐偏离了原来的运动方向
特点 地转偏向力垂直于物体的运动方向，只影响运动方向，不影响运动速度，纬度越高，地转偏向力越大
规律 北半球向右偏，南半球向左偏，赤道上不偏转
表现 河岸不对称、大气中的气流运动方向改变、大洋中洋流运动方向改变
原理 应用 (1)河流沿岸人类活动的选址受地转偏向力的影响，北半球河流侵蚀右岸，在左岸淤积。故港口、防洪堤坝一般建于右岸，聚落、挖沙场宜选在左岸，具体示意如下： (2)炮弹的发射及物品的空投方位确定。 (3)根据天气资料图，正确判断风向及其变化。 (4)根据风或水流的偏转方向判断南北半球
当堂训练：
右图表示我国北方的一条河流，图中阴影部分代表泥沙淤积而成的沙岛。读图，完成(1)～(2)题。
(1)该沙岛最后将与河的哪岸连接在一起(　　)
A．M岸
B．N岸
C．沙岛将保持原来的位置不变
D．不能确定
(2)地球上由低纬度向高纬度做水平运动的物体偏移的方向均为(　　)
A．向东　　　　　　　 B．向西
C．向南 D．向北
解析：第(1)题，在我国，河流流向受地转偏向力的影响向右偏，所以泥沙将沉积在N岸，该沙岛最后将与河的N岸连接在一起。第(2)题，地球上由低纬度向高纬度运动的物体，北半球向右偏，南半球向左偏，但都是向东偏移。
答案：(1)B　(2)A
解析：昼夜更替的主要原因是地球自身的特点和地球的自转。
课堂小结：