1.1 地球的自转和公转 第1课时 教案

《地球的自转和公转》教学方案
教学目标
1．说出地球自转和公转的定义、方向、周期、速度、轨道等方面的规律和特点；
2．了解地球自转与公转的关系，理解黄赤交角的形成及其导致的太阳直射点的回归运动规律；
重点难点
【教学重点】
说明地球自转和公转的运动规律（方向、周期、速度等）。
说出太阳直射点的回归运动规律。
【教学难点】
理解黄赤交角的形成原因。
第1课时
教学过程
【课程引入】
出示：北半球某地星轨图
师：观察北半球某地星轨图，星轨就是长时间曝光的图片中由恒星产生的持续移动的轨道。请大家思考：
1.为什么这些恒星在天空中看起来都围绕北极星附近做圆周运动？
生：（可能的回答）北极星相对于地球是固定不动的，而其他星体相对于北极星的位置也是可以视为不动的。所以当地球自转时，除了相对位置固定的北极星外，其他星体看起来就像在绕北极星做圆周运动。
2.北极星相对地平线的高度与拍摄地点的纬度有什么关系？
生：（可能的回答）从某地观察到的北极星相对地平线的高度就是该地的纬度。
师：一般我们拍摄的星轨都是恒星，恒星离我们非常遥远，虽然它们也会运动，但是由于距离太远，移动的距离从地球上肉眼几乎看不出位置变化。由于我们和地球一起自转，参照物此时是天空背景，那么时间一长，和地球一起自转的我们，就可以看到恒星相对位置的移动了，这就是星轨。今天让我们一起来了解一下地球的运动。
（板书）地球的自转和公转
【讲授新课】
出示：地球自转示意图
师：大家在初中已经接触过地球的运动，它的运动有两种形式：自转和公转。请大家观察地球自转示意图，结合所学的知识回忆地球自转的定义。
（板书）定义
地球绕其自转轴的旋转叫做地球的自转，地球的自转轴就是地轴。请大家观察一下，在地球自转的时候，地轴指向哪里？指向有没有发生变化？
生：（可能的答案）地轴北端始终指向北极星附近。
（板书）围绕地轴的旋转运动
出示：地球自转示意图
师：请大家观察地球的自转示意图，据图描述在侧视状态下的地球自转方向。
生：（可能的答案）自西向东
（板书）方向 侧视：自西向东
师：如果从北极上空俯视地球、它是按照什么时针方向旋转的呢？如果从南极上空俯视，地球的自转方向又是什么时针方向呢？
生：（可能的答案）北极上空俯视是逆时针方向，南极上空俯视是顺时针方向。
（板书）俯视：北逆南顺
师：那我们可以简单总结为地球的自转方向为“自西向东，北逆南顺”。请大家结合刚才所学内容，在侧视图和俯视图上的适当位置绘出地球自转方向。
生：（可能的回答）绘图（侧视-自西向东，俯视-北逆南顺）。
师：生活在地球上的我们，怎么才能知道地球已经自转了一周了呢？
生：（可能的答案）昼夜交替
播放视频：《太阳日和恒星日》
师：地球自转周期的度量需要找到一个参照物，如果用昼夜交替的周期来度量地球自转一周的话，我们是以太阳为参照物，太阳从地平线上升起到第二日太阳再次从地平线上升起之间的时间地球完成了一个自转周期，这个周期用时24小时，我们称为太阳日。但是由于地球自转的同时还在进行公转，而日地距离较近，所以地球其实转动了360°59′。
（板书）周期 太阳日：昼夜交替周期
度量地球自转的真正周期时，应该选择相对固定的参照物，所以我们选择了一颗距离地球非常遥远的恒星。由于距离遥远，所以从地球上来看，恒星的相对移动位置可以忽略。若以遥远的恒星为参照物的话，地球自转一圈360°用时23小时56分4秒，称为恒星日。
（板书）恒星日：真正周期
出示：角速度和线速度示意图
师：接下来我们来了解地球自转的速度，在描述地球自转的速度时，我们可以借助角速度和线速度两个数值来描述。
（板书）
请大家观察动画，角速度就是单位时间内转过的角度，线速度是单位时间内转过的弧长。在了解了两个概念的基础上，请大家完成以下内容：
1.计算地球自转角速度。
生：（可能的回答）两极点为0，其余地点每小时15°。
2.计算赤道的自转线速度。
生：（可能的回答）每小时1670千米
3.据图概括地球自转角速度和线速度的变化规律。
生：（可能的回答）角速度的变化规律为除南北极点外，地球上任何地点的自转角速度相同，均为每小时15°。线速度的变化规律是由赤道向南、北极点逐渐减小，赤道的线速度最大，极点的线速度为0。
出示：北半球角速度、线速度示意图
师：请大家读图，思考以下两个问题：
1.观察0°和60°纬线处的线速度差异。
生：（可能的回答）60°纬线处的线速度约为赤道的一半。
2.南北极点处的角速度和线速度是多少？
生：（可能的答案）均为0。
出示：地球四地点分布示意图
师：在大家掌握了地球运动速度的基础上，请完成活动题：
1．比较ABC三点的线速度和角速度大小
生：（可能的答案）线速度：A>B>C；角速度：A=B=C
2．图中D点与哪个点的线速度一样？
生：（可能的答案）D与B线速度相等
3．“坐地日行八万里，巡天遥看一千河。”与诗句最吻合的地点在哪里？
生：（可能的答案）A点
师：请大家思考，位于同一纬度的山地和平原，它们的自转速度有何异同呢？
生：（可能的答案）两地自转角速度相同，线速度不同。山地的自转线速度快，平原的自转线速度慢。
师：由此我们可以发现，在不考虑海拔因素的时候，根据纬度进行判断：纬度越高，自转线速度越小；反之，自转线速度越大。在考虑海拔因素的时候，若纬度相同时，海拔越高，自转线速度越大；反之，自转线速度越小。
你能概括影响地球线速度变化的因素吗？
生：（可能的答案）纬度和海拔
师：地球自转的速度还能对我们的航天发射基地的选址产生影响。
活动：探究航天发射基地的选址条件
利用网络、书籍等途径查阅资料，从气象、纬度、地形、海陆位置、交通、安全等角度梳理航天发射基地选址条件。查阅我国四大卫星发射基地的位置，并分析其各自的选址条件。
生：按小组展示汇报。
【课堂小结】
这节课我们从定义、方向、周期和速度四个方面对地球的自转进行了解和学习。地球围绕地球的旋转运动称为地球自转，其自转轴始终保持指向北极星方向。地球自转的方向从侧视角度来说为自西向东，从俯视角度来说是北逆南顺。若以遥远的恒星为参照，地球自转的真正周期为1恒星日，若以太阳为参照，昼夜交替就是地球自转的一个周期，称为1太阳日。在描述地球运动的速度时我们使用角速度和线速度两个指标。