13地球的运动

13 地球的运动【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？ S N 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 概念：角速度是作圆周运动的物体单位时间转过的角度。大小：每小时大约15，每4分钟1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）线速度概念：做圆周运动的物体单位时间转过的弧长。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0V=V0*COS, V0为赤道线速度，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2326。（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：H90| |为当地地理纬度，永远取 值 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 3954N 冬至日 H|3954（2326）|2640夏至日 H|39542326|7332（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。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。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