1.3  地球的运动

 

【教学目标】

  通过演示地球仪运动，能描述地球自转运动的特点

能够绘出地球自转和公转运动的简单示意图

   能够归纳和比较地球自转和公转运动的异同

培养学生的探究问题的能力和辩证唯物主义意识

 

教学简要流程：

 【新课引入：】

同学们，我们在前面学习了宇宙的相关知识，已经认识到宇宙是由各种天体构成的，天体是在不断运动和变化的。我们的行星地球作为天体中的普通一员，当然也是处在不断的运动之中。今天这一节课，我们就来共同探讨和学习地球的运动，

请同学们翻至课本第13面，研读第一段文字。（停顿）

大家获取的关键词是什么？（自转和公转），又联想到了什么呢？（第一，地球是运动的，第二，地球运动的形式多样，但自转和公转运动是基本形式，也与人类的关系最为密切，如四季的变化、昼夜的更替等）。那么地球这两种运动的特点是什么呢？（板书）

一、地球运动的一般特点：

  首先我们研究地球的自转运动。什么叫自转？（轻推地球仪演示）地球绕其自转轴即地轴的旋转运动叫自转，由于地球在空间的旋转类似与陀螺，因而地轴在空间的指向始终在北极星附近。

当然，地球自转实际上不会像我演示的这样快。否则，我们现在就无法在此上课了。但是地球自转就如我们的手表一样，走得那么稳定。我们在初中，甚至更小的时候，都已经知道，地球在自转，如何证明呢？（日月的东升西落，“天旋地转”的解释，小花伞演示）

地球自转运动的特点，我们可以描述哪些方面呢？朝哪个方向转？转一圈用了多少时间？速度怎样？（板书方向、周期、速度等）

方向：（请同学上讲台演示地球仪，模拟自转的方向，并画出示意图。点评）（自西向东，注意拇指指向北，四指的方向为自转向东的方向）

若观测者在地球南、北极上空，看地球自转方向有什么变化？（演示地球仪，让同学画，点评学生画的结果。（三个地球自转图）。

问：晴朗的夜晚，固定相机，对准北极星附近的星空长时间曝光，照片显示的星体运动轨迹是弧线，那么方向是什么？（师在黑板上画出视图，请同学标出箭头。）

师：为了更逼真的展现地球自转，请看计算机模拟情况。（展示多媒体）

  周期，何为周期？我们怎样知道地球自己转了一圈？转了一圈又花了多长时间呢？打个比方，我的身上叮了一只蜜蜂，我盯着它并自己做旋转运动，我能知道自己转了一圈吗？不能！因此，我们需要借助参照物来衡量，而且这个参照物必须是地球之外、较远的而且是相对静止的物体才可以。

请同学们研读课本13面第三段，你获得的关键信息有哪些？

地球自转一周的时间是1日，但是有不同的含义：

以距离遥远的某颗恒星为参照，则地球自转的周期为恒星日，23时56分4秒（真正的周期）。以太阳为参考物，则为太阳日，平均为24小时（这是我们通常所说的一日）。太阳日是我们日常作息时间的基本单位，是制定历法的基础。

参照物选择的不同，我们观察到地球自转一圈的时间，是不一样的。至于恒星日和太阳日两者为什么出现了3分56秒的差异？有兴趣的话，我们可以在课后探究。

   速度？作圆周运动的物体，在单位时间内转过的角度，我们称之为角速度；单位时间内发生的位移，我们称之为线速度。假如地球是个圆柱体，侧表面上任意一点角速度一样、线速度也一样。而地球实际是个球体，由于自转产生的角速度、线速度又有什么差异呢？（请看大屏幕或摆弄地球仪）（注意观察数据）思考：

除了南北极点，地球自转角速度有什么特点？纬度不同，自转线速度有什么不同？线速度分布规律是什么？南、北极点为什么没有线速度？

学生回答师总结：

除了南北极点外，地球表面上任意一点在单位时间内转过的角度相同，即自转角速度处处相等，约15⁰每小时。

线速度因纬度的不同而有差异。原因在于不同的纬度，对应的纬线圈的周长不同，因此，地球自转的线速度由赤道向南北两极递减。南北极点的位移为0，所以既无角速度，也无线速度。

  强调：地球自转的速度并不是固定不变的，但我们一般认为在较短的时间内，速度稳定不变。

承转：

地球除了一边在自转，同时还在做公转运动。

阅读课本14面第二、三段，和13面关于地球自转描述的那一段相比较，什么是公转？我们描述地球公转和自转特点方面有什么异同？

生答师点拨：有相同的地方：方向、周期、速度。不同的地方呢？地球自转是本身的旋转运动，没有轨道，而公转是地球绕日运动，是轨道运动，需要描述其轨道特点。

方向: 和自转方向一致，自西向东。（自己演示或请学生用地球仪演示，）

周期:公转一周的时间是1年，365日6时9分10秒，恒星年（不是我们通常所说的一年，但却是地球公转的真正周期）

  轨道和速度：地球公转轨道特点为近似正圆的椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上。这样，地球在公转的过程中，日地距离就会不断的发生变化，虽然变化很小，但却导致了地球公转速度的非均匀性。  （画图或动画演示说明）

  （看图中的数据比较：强调月份的重要。1月初，地球在近日点附近，速度较快，7月初，地球位于远日点附近，速度较慢）

  师强调：地球在近日点位置和远日点位置，地表获得的热量差异比较小，因此，这不是季节形成和变化的原因。

  思考：北半球夏半年的日数是186天，冬半年是179天，造成这种日数差异的原因是什么呢？

（学生讨论回答，师总结：冬半年和夏半年相比，公转轨道对应的圆心角相同，都是180⁰，但冬半年公转角速度较快，夏半年公转角速度较慢，因此冬半年时间小于夏半年。）

  好，我们学习和探究了地球自转和公转运动的特点，接下来我们比较一下地球自转与公转运动的异同，请完成P15面的表格。

 

【思维拓展】

人类要把人造天体送上太空，必须克服地球引力。为了节省然料并使火箭具有最大推力，火箭发射应选择的地点与方向是（      ）。（双选）

  A、中纬          B、低纬

  C、向东发射      D、向南发射

解析：可以利用地球的自转，给待发射的人造卫星以较大的初动能，由此可减轻发射时所带燃料的质量。地球自西向东自转，并且在赤道上地球自转的线速度最大，所以火箭的最理想的发射场地应该是地球赤道附近，发射方向应由西向东。

 

【总结】：

地球运动是地理环境的形成、发展和演变的基础，它深刻的影响着自然界中的物质运动和能量交换，深远的影响着人类的生产和生活。那么，这些意义和影响具体的表现是什么呢？同学们可以课后思考一下，下一节课我们继续学习和探究。