地球运动的基本形式——自传和公转

1、地球运动的基本形式自传和公转一， 教学目标：过程：学会演示地球的自传和公转现象，形成空间想象水平情感目标：培养学生热爱科学和勇于探索的精神，树立科学的宇宙观二， 教学重点：地球自转的基本特征地球的公转公转与自转的关系三， 教学难点： 不同纬度线速度的计算 地球自转与公转相互关系的理解 太阳日与恒星日四， 教学方法：讲解法，讲演法，启迪法五， 教学时间安排：一个课时六， 教学过程： 【新课导入】同学们好，在前一节里我们共同学习了地球在宇宙中的位置，今天我们要来共同探讨一下地球自身的运动形式。在这学生时代里，我们每天都伴着东升的太阳来上学，傍晚西落的太阳见证着我们一天的忙碌。其实，如果我们留意，会

2、发现：不但是太阳，其他的月亮，星辰也都是这样东升西落，古人就根据这样直接的观测结果，提出了地心说，今天我们知道这样的学说是错误的，那么，日月星辰的东升西落我们应该如何来解释呢？【过渡】日月星辰的东升西落是因为地球自转而使我们产生的错觉，是一种视运动，这也就是这节课我们要注重的内容：地球的运动自转和公转【板书】1.4 地球的运动自转和公转一， 自转：（1） 定义：绕轴 旋转运动【讲述】地球的自传是地球绕其自转轴的旋转运动，自转轴又称为地轴，其实是一根虚拟的轴，实际的地球上并没有，这根虚拟的轴的空间位置是很稳定的，它的北端总是指向北极星附近，接着我们就来讲一下地球自转的基本特征。【板书】（2）基本

3、特征：方向自西向东，（北顺南逆） 周期：1恒星日 速度：角速度，线速度【讲述】地球自转的基本特征能够从其方向，周期，速度等方面看，我们先来看看方向，从侧视图来看，是自西向东的，另外，大家要注意观察，从北极和南极上空观看自转方向各有什么特征，看书本图1.18，图画是是北极和南极上空的俯视图，方向是北顺南逆，（演示给同学们看接着，我们看周期，也就是转360度所需的时间，称为1恒星日，是23时56分4秒，这个与我们常用的24小时太阳日是有区别的，那一恒星日与一太阳日为什么会有时差呢？这与地球的绕日公转相关，所以等讲完公转后，我们在来探讨，我们先来看自转速度，根据自转周期，我们能够知道自转的角速度大约

4、为15度每小时，地球上除了两级外，各纬度的角速度都相等，而线速度就有差别了，由赤道向两极递减，两极的角速度和想速度都为0，为什么线速度有差异呢？151515 我们知道要求线速度，也就是1小弧度角所对应的弧长，而弧长公式就是：L=RQ(R为半径，Q为一小时对应的弧度角)，各纬度的角速度相等，而半径R由赤道向两极递减的，所以线速度由赤道向两极递减，大家看书本图1.19，这里标出了几个较重要的线速度，注意观察，纬度60度的线速度大约是赤道的一半，这是为什么呢？我们能够用数学方法推算一下【设疑】地球是持续地转动着的，也正是这导致了日月星辰东升西落的视运动，关于地球的运动，毛主席也曾有七律诗曰： 坐地日

5、行八万里，巡天遥看一千河，现在大家能够算一下，看这是用来形容哪个纬度的地球自转最合适？【板书】二，公转：轨道椭圆 方向自西向东 周期1恒星年 速度近日点和远日点的差异【讲述】地球绕太阳运动叫地球的公转，一般从公转的轨道，速度，方向和周期来说明公转的规律。地球公转的路线叫公转轨道，它是近似正圆的退圆轨道，太阳位于椭圆的一个焦点上，这样，我们就知道太阳微偏离地球公转轨道的中心，也正是因为如此，日地距离持续随地球公转而发生细微的变化，地球公转速度也相对应的有些变化，大家能够看课本表1.2，表中的数据，日地距离近时，角速度和线速度都大，这是为什么呢？【解疑】对这样的问题我们是能够用开普勒第三定律来解释

6、的,在这里我们先说明一下,地球公转的方向其实也是自西向东的,和自转一样也是北顺南逆,他的周期是一恒星年,即365日6时9分10秒,我们能够看以下,根据开普勒第三定律,即在相同时间内行星扫过的面积相等,即如图S1=S2,也就是R1.L1=R2.L2S1R1R2L1L2S2近日点 1月初远日点7月初而L1和L2又是近日点和远日点附近的弧长,它是等于近日点和远日点处的日地距离乘以两点附近对应的角速度,我们知道近日点处日地距离R1是小于远日点处日地距离R2的,所以近日点处的线速度L1要大于远日点处线速度L2,角速度在今日点处也比远日点处大.【过渡】对于公转的一些特性我们现在已经有了理解，线速度问题也具

7、体推算了，大家思考一下：北半球冬夏半年日数有什么差异？造成北半球冬夏半年日数差异的原因又是什么呢？【解答】夏半年地球运行于远日点附近，速度较慢，天数较多，冬半年地球运行于近日点附近，速度较快，天数较少。【板书】三，太阳日与恒星日【讲述】这个是我们在讲地球自转时留下思考的问题，我们现在来解答一下，在第一节宇宙中的地球里我们已经知道了太阳是距离地球最近的恒星，现在我们来演示一下这个是为什么，我们现在都知道了地球在自转的同时还在围绕着太阳公转，大家看着我，演示：把自己比作地球，以前排某个同学为太阳，最后排某个同学为恒星，三者站成一条直线，先假设地球只有自转没有公转，看有什么情况，然后再模拟地球的真实

8、运动，也就是在自转时还在公转，即老师在转时还向前挪动位置，我们会发现老师旋转一周后先正对着最后一排的那个同学，也就是恒星，之后再转会才会正对着第一排那个同学，也就是太阳，所以得知了一个太阳日比一个恒星日长【延伸探知】如果地球自转与公转的方向发生变化，太阳日与恒星日有什么变化？【结论】当自转与公转同向时，恒星日小于太阳日 当自转与公转不同向时，恒星日大于太阳日【板书】四，公转与自转的关系（） 自转平面赤道平面（过地心，与地轴垂直）（） 公转平面黄道平面（与地轴交角度分）正因为自转平面与公转平面一个与地轴垂直，一个与地轴交角度分，所以黄道与赤道之间就有一个交角，这就是黄赤交角（） 黄赤交角：度分【板书】五，太阳直射点直射点只有个直射点有无数个【讲述】所谓太阳直射点，就是地表接受太阳垂直照射的点，我们知道在曲面上垂直的点只有一个，而地球是球体，地表自然是曲面，所以一次也是只有一个直射点，而地球又总是以度分的倾角绕太阳公转，所以太阳直射点就会在北纬度和度之间回归运动，这个回归周期称为一回归年，它是日时分秒。赤道北回归线南回归线【结束语】好了，这节课我们就讲到这了，下面我们来简单回顾一下：这节课主要要掌握的是地球自转和公转的一些基本特征，以及两者之间的关系，要理