第一章 行星地球
1.3地球的运动
教案
教学目标：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造成的昼夜交替、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。
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的示意图。
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。
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地运动。
2.培养学生树立辩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。
教具准备
地球仪和多媒体教学课件
课时安排
4课时
第1课时
教学过程
［新课导入］
上节课我们一起学习了"第二节 太阳对地球的影响"，下面就来回顾一下(略) 前边两节课我们了解了地球的宇宙环境，现在让我们立足地球本身，探讨地球的运动。
第三节 地球的运动（板书）
师：在初中时我们曾学过一些地球运动的知识，那么你知道地球的运动有哪两种形式呢？
生：自转和公转。
师：我们首先一起来探讨地球自转的规律。
（板书）一、地球的自转
（演示地球仪，让其自西向东旋转）
师：地球仪在绕着什么中心转动呢？
生：地轴
师：很好。地轴就是地球的自转轴，它的北端始终指向北极星附近。在地球中真有这么一根轴吗？
生：没有。
师：正确。地轴是人们假想出来的，地球的内部实际上没有这么一根轴。我们把地球绕其自转轴的旋转运动叫做--地球自转。那么，地球的自转方向是怎样的呢？
生：自西向东旋转。
师：所以，我们看到日月星辰都是东升西落。下面从不同的角度看地球自转。
（从不同的角度演示地球仪的自转）请同学描述地球自西向东转。
生：（学生观察、思考后得出结论）
从北极上空看，呈逆时针方向转动。
从南极上空看，呈顺时针方向转动。
侧面北极在上，自西向东旋转。
师：（投影练习）
甲图中心是北极还是南极？乙图中心是北极还是南极？
生：甲图中心是北极，乙图中心是南极。
师：非常好。地球自转一周需要多长时间呢？也就是地球的自转周期是多长呢？
生：一天。
师：由于在计算自转周期时，选定的参考点不同，一日的时间长度和名称略有差别。
（多媒体动画演示）恒星日与太阳日：拉长投影中地球与恒星之间的相对距离，日地距离可以更靠近一些。某一恒星、地面上某地点、地心第一次"三点共线"到下一次"三点共线"（注："三点共线"是指地面上某点位于地心与恒星的连线上）的时间间隔为一个恒星日。太阳、地面上某地点、地心第一次"三点共线"到下一次"三点共线"的时间间隔为一个太阳日。
师：恒星日是以遥远的"恒"星为参照物的，遥远的恒星相对于地球而言是不动的，此时地球的公转过程将会忽略不计。某一恒星、地面上某地点、地心第一次"三点共线"到下一次"三点共线"的时间间隔为一个恒星日。
（多媒体动画演示）
师：此时地球是否自转了一周，自转的角度是多少，以什么作参照？
生：（学生准确回答）
师：很好!（点击鼠标，电脑画出SE2的连线和E2与恒星的连线，标出"恒星日"）从E1到E2，地球自转了360°。而因为以恒星作为参照，地球从E1到E2的时间间隔就是"恒星日"，时长23时56分4秒，是地球自转的真正周期
地球继续自转（即P点继续绕圆运动），但地球同时绕太阳公转到E3处时，动画暂停，P点两次对着太阳。太阳、地面上某地点、地心第一次"三点共线"到下一次"三点共线"（注："三点共线"是指地面上某点位于地心与太阳的连线上）的时间间隔为一个太阳日。从E1到E3的时间间隔称一个太阳日，长24小时，其自转的角度是360°59′。
师：（过渡）任何一种圆周运动，总离不开角速度和线速度。下面我们就来探讨一下地球自转的角速度和线速度。什么是地球自转的角速度呢？
生：地球在单位时间内自转的角度叫做地球自转的角速度。
师：很好!根据地球自转的周期，可以知道地球自转的角速度大约为多少度？
生：15°/小时。
师：非常正确。地球表面除南、北两极点外，任何地点的自转角速度都一样。根据 360°/24小时推算，地球自转的角速度大约是15°/小时，1°/4分钟，1′/4秒。但南、北极点无角速度，即南、北极点的角速度为零。
我们再看看地球自转的线速度是怎样的。地球自转时，某点在单位时间内转过的距离（弧长），叫做该点的自转线速度。
（投影）地球自转的线速度和角速度图
师：大家一起探讨地球自转线速度有什么分布规律。地球自转线速度的大小因纬度而异（离地轴的距离即圆周运动的半径不同，半径越大，线速度越大），赤道处最大（1670千米/小时），自赤道向两极渐小，两极的线速度为零。在南北纬60°处，自转线速度为赤道处的一半。
师：（过渡）我们已经探讨了地球自转的规律。而地球在自转的同时，还在绕日公转。那么地球公转又有什么样的规律呢?
（板书）二、地球的公转
（演示）地球公转运动
师：什么是地球的公转？
生：地球绕太阳的运动，叫做地球的公转。
师：那么应该从哪几个方面来描述地球公转的规律呢?可从地球公转的轨道、方向、周期和速度等方面来说明地球公转的规律。
师：地球公转的路线叫做公转轨道，又叫黄道。它是近似正圆的椭圆轨道，太阳位于椭圆的一个焦点上。（投影公转轨道图）
师：仔细观察，地球公转的方向是怎样的？
生：由西向东。
师：在北极上空看地球公转，顺时针转还是逆时针转？
生：逆时针转。
师：在南极上空看地球公转，顺时针转还是逆时针转？
生：顺时针转。
师：我们再来看看地球公转的周期是怎样的？
生：1个回归年：365日5时48分46秒。
师：回归指的是太阳直射点在南北回归线之间的往返运动。大家看书图1.18，地球公转的速度有什么特点？
生：近日点公转速度最快，远日点公转速度最慢。
师：由于太阳略微偏离地球公转轨道的中心，因此，日地距离不断随地球公转而发生细微的变化，地球公转速度也相应有一些变化。根据开普勒第三宇宙定律，行星运行在单位时间内扫过的面积相等，因此，近日点运行速度快，角速度是61′/d，线速度是30.3 km/s。而远日点慢，角速度是57′/d，线速度是29.3 km/s。平均角速度：约1°/日，平均线速度： 30 km/s。
小结：本节课内容较多，主要是关于地球的自转和公转两种基本形式的对比。
（投影下面的表格）分别对地球自转和公转进行总结。
地球运动 围绕中心 运动方向 运动周期 运动速度
地球自转 地轴 由西向东北极看：逆时针；南极看：顺时针 23时56分4秒地球自转的真正周期 1.地球自转的角速度南、北两极点为零，其他任何地点的角速度都相等，即15°/小时
2.地球自转的线速度由赤道向南、北极点逐渐减小，至60°N、S处减小为赤道的一半；两极点处为零
地球公转 太阳 由西向东在北极上空看地球公转：逆时针转在南极上空看地球公转：顺时针转 1个回归年：365日5时48分46秒 平均角速度：约1°/日，平均线速度：30 km/s。近日点公转速度最快，远日点公转速度最慢
第2课时
教学过程
［新课导入］ 师：上节课我们学习了地球的自转和公转的一般特点，让我们一起来回顾一下（略）
(过度)昼夜的更替、时差的产生、四季的变化，都是因为地球运动的结果，下面我们就来一起研究地球的自转能带来哪些地理现象。
（板书）第三节 地球的运动
三、地球自转与时差
师：大家知道，地球自己不能发光。看地球仪的演示，如果地球是透明的，还有昼夜之分吗？
生：没有，整个地球都是白昼。
师：很好。可实际上地球是不透明的，在同一时间里，太阳只能照亮地球表面的一半，因此地球的不透明就使地球上有了昼和夜的分别。如果地球是静止的，会出现什么现象？
生：一面是白昼和一面是黑夜。
师：非常正确。如果地球是静止的，会形成昼夜现象。被太阳照亮的半个地球是白天，即昼半球；背着太阳的另一个半球是黑夜，即夜半球。昼半球和夜半球的分界线，也就是中间的大圆圈，叫晨昏线，或者叫它晨昏圈，由晨线和昏线组成。晨线和昏线有什么区别呢？
师：由夜变为昼的半圆弧叫做晨线，晨线上的各点即将进入昼半球，即晨线上的各点即将进入白昼时段；由昼变为夜的半圆弧叫做昏线，昏线上的各点即将进入夜半球，进入黑夜时段。
（投影--自转）
师：晨昏线的位置是不是静止的？
生：不是，晨昏线的位置在不断向西移动。
师：很好。由于地球不停地自转，所以晨昏线的位置也在不断地移动，地球自西向东转，晨昏线则自东向西移动。再看晨昏线与太阳光线有什么关系呢？
生：垂直。
师：答得好。晨昏线一定垂直于太阳光线，并过平面图中的中心。再给大家引进一个新的概念：太阳高度。太阳高度是太阳高度角的简称，太阳高度表示太阳光线对当地地平面的倾角。晨昏线上的各地太阳高度为0°，即太阳刚好位于地平线上；在昼半球上的各地，太阳高度总是大于0°，即太阳在地平线之上；在夜半球上的各地，太阳高度总是小于0°。
晨昏线把经过的纬线分割成昼弧和夜弧。
（投影昼弧和夜弧）地球在时刻不停地自转着，假如这个红点代表就是你站在那儿，你看到的昼和夜是怎样变化的？
生：昼夜不停地交替。
师：很好。由于地球不停地自转，昼夜也就不停地交替。
（板书）1.昼夜交替
师：昼夜交替的周期为24小时，叫做一个太阳日。过去人们总是日出而作、日落而息；今天，人们的起居作息也深受昼夜交替的影响，因此太阳日被用来作为基本的时间单位。
（过渡）由于地球自西向东自转，在同纬度地区，相对位置偏东的地点，要比位置偏西的地点先看到日出，这样时刻就有了早迟之分。显然，偏东地点的时刻要早一些。因经度而不同的时刻，统称为地方时。因此，是地球自西向东自转产生了地方时。
（板书）2.地方时
师：东边地点的时刻总比西边早。经度相差1°，地方时相差4分钟，经度每隔15°，地方时相差1小时。经度上的微小差别，都能造成相应的地方时之差。
地方时因经度而不同，使用起来很不方便。19世纪中叶，欧美一些国家开始采用一种全国统一的时间。随着长途铁路运输和远洋航海事业的日益发达，国际交往频繁，各国采用的未经协调的地方时，仍给人们带来很多困难。1884年，国际上采取了全世界按统一标准划分时区，实行分区计时的办法。我们已经知道，从理论上全球共划分成24个时区，各时区都以中央经线的地方时为本区的区时。相邻两个时区的区时相差1小时。
实际上，世界各国根据本国的具体情况，在区时的基础上，采用一些特别的计时方法。
（投影文本）
（1）有的国家根据本国所跨的经度范围，采用半区时，即采用与中央经线相差7.5°的时区的边界经线的地方时。例如，亚洲的印度（东5.5区）。（2）有的国家为了充分利用太阳照明，采取本国东部时区的中央经线的地方时。例如，朝鲜位于东八区和东九区之间，但采用东9区的区时。（3）还有的国家虽然领土跨度很大，但仍采用一个时区的区时。例如，中国领土跨5个时区，为了便于不同地区的联系和协调，全国目前统一采取北京所在的东八区区时（即东经120°的地方时），称为北京时间。
请大家看P17图1.21，时区和国际日界线。
（投影文本）（1）中时区以哪条经线作为中央经线？
生：0°经线。
师：（投影文本）（2）中时区以东和以西，依次分为哪几个时区？
生：依次分为东西各12个时区。
师：（投影文本）（3）哪两个时区合二为一？
生：东十二时区和西十二时区合二为一。
师：（投影文本）（4）伦敦、开罗、莫斯科、北京、东京、纽约分别在哪个时区？
生：伦敦在0时区、开罗在东二区、莫斯科在东三区、北京在东八区、东京在东九区、纽约在西五区。
师：（讲解区时的计算方法）（1）用已知经度推算时区：时区序号＝已知经度÷15，所得余数＜7.5，则整数即为时区序号；所得余数＞7.5，则整数＋1为时区序号。
（2）已知两地所在地区，计算两地时差：异区相加，同区相减。
（3）已知某地区时，求另一地区时，东加西减。
师：再强调一次地方时的基本计算方法：（1）地方时计算--东加西减，1°＝4分钟，15°＝1小时：已知A地的地方时，计算B地的地方时，B地在A地的东（西）面用加（减）法，两地经度相差1°（15°）时间相差4分钟（1小时）。（2）地方时计算尺：在下面计算尺上把A、B两地按经度分别标示，再按"（1）"法计算即可，
（承转）为了避免日期的紊乱，国际上规定，原则上以180°经线作为地球上"今天"和"昨天"的分界线，叫做"国际日期变更线"，简称"日界线"。
（板书）3.日界线
师：日界线是地球上新的一天的起点和终点，地球上日期的更替都从这条线开始。请大家看教材P17图1.21，时区和国际日界线。日界线和180°经线吻合吗？
生：不吻合，日界线并不完全在180°经线上，而是稍有曲折。
师：很好。这是为了照顾180°经线附近居民生活方便，避开了陆地。由于在任何时刻，东十二区总比西十二区早24小时，所以，自东十二区向东进入西十二区，日期要减去一天；自西十二区向西进入东十二区，日期要增加一天。
补充：自然日界线---地球上地方时为0时(子夜)所在的经线
小结：今天我们通过学习了地球自转产生的地理现象，知道了昼夜交替、地方时差和日界线等知识，了解了晨昏线的特征、昼弧和夜弧的分割、区时和地方时的计算方法、利用日界线进行日期的判断等。这些知识是本章教学中的重点和难点，也是高考中的重点，对你的日常生活也会有现实的帮助。下面我们一起做一些巩固练习。
（2000年广东A，36）下图中心点表示北极，阴影区为3月21日，非阴影区为3月22日。读图并回答问题。
（1）NA的经度为 ；NB的经度为 。
（2）这时北京为3月 日 时。
解析：先画地球自转方向为逆时针，知NA经线以东为22日，是新日期，故NA为 0：00，NB为180°经线，NA经度为180°－120°=60°E，北京在116°E附近，为东八区，位于图中22日范围，东经60°E为0：00，则北京时间为0：00+4=4：00。
答案：（1）60°E 180°（2）22日 4：00
板书设计
第3课时
教学过程
［新课导入］ 地球不停地自转，不仅使昼夜不断地交替，产生了地方时，而且还产生了一种地转偏向力。受这种力的影响，凡是在地球表面做水平运动的物体都要发生一定的偏转。 (引导)物体在前进中怎样发生偏移呢?我们可以用下面的示意图来解释说明（投影图片）通过观察、分析我们可以得出沿地表做水平方向运动的偏向规律：北半球向右偏，南半球向左偏，赤道上不发生偏转。注意：一定是顺着物体前进方向。这就如同我们在马路上行走要遵守交通规则一样，一定要靠右行(北半球)。这种偏转现象对在地球表面做水平运动的物体都有一定影响，尤其是气流和水流表现得最为明显。下面我们来分析一下--长江三角洲的发育情况（投影图片）
(承转、过渡)前面我们已经说过，地球的自转和公转是同时进行的，地球的运动产生了黄赤交角。复习：自转和公转规律
提出问题：地球是以什么样的状态绕日运动？能否给大家做一下演示？
强调重点：地球在绕日公转时，地轴是倾斜的，而且倾斜方向保持不变。
三、地球自转与公转的关系
1、黄赤交角的产生：
赤道平面：地球自转的平面，
地轴与赤道平面垂直（90°）
黄道平面：地球公转的平面，
地轴与黄道平面斜交（66°34′）
黄赤交角：黄道平面与赤道平面的夹角：23°26′
投影图1.24
2、黄赤交角的影响：
由于黄赤交角的存在，在地球绕日公转一年中，太阳直射的位置发生变化：
课件演示：地球公转与太阳直射点的变化
提出问题：通过演示能否说出一年中太阳直射点的最北和最南界限？为什么？
（依据：地球是球体、黄赤交角为23 °26 ? ）
（1） 太阳直射范围：读图：1.24
北纬23 °26 ?至南纬23 °26 ?之间。
一个回归年：太阳完成一次回归运动
365日5时48分46秒
（2）二分二至日形成：（北半球而言）
夏至日：6月22日前后，太阳直射北纬23 °26 ?。秋分日：9月23日前后，太阳直射在赤道上。
冬至日：12月22日前后，太阳直射南纬23 °26 ?。春分日：3月21日前后，太阳直射在赤道上。
读图：1.24
课件演示：二分二至日时地球的位置
板图：地球绕日公转位置图
总结：每年冬至日(12月22日)，太阳直射在最南的一条纬线-23°26′S，此后开始向北移动，大约过三个月，到第二年春分日(3月21日)到达赤道上，然后再继续向北移动，6月22日夏至日时直射在最北的一条纬线--23°26′Ｎ，过了这一天就开始向南返，秋分日(9月23日)回到赤道上，然后继续向南移动，到12月22日冬至日时，又直射到最南的纬线--23°23′S上，过了这一天又开始向北移动。太阳直射点一年中有规律地在南、北纬23°26′的纬线上做周期性的往返运动，称为太阳直射点的回归运动。(板书)所以，在天文地理学上把23°26′N的纬线和23°26′S的纬线称为北回归线和南回归线。太阳直射点回归运动的周期为365天5时48分46秒，叫做一个回归年。我们所用的公历(阳历)一年365天就是由此而来。公历中规定每4年中有一个闰年(在二月份加一天)，而在400年中又减少3天(凡是能被100整除而不能被400整除的年份不是闰年)是根据其尾数得来的。
在南、北回归线之间，一年中太阳可以直射，近地面获得的热量最多，所以这一地带称为热带，是五带中惟一有阳光直射的地带。关于这一部分我们还将在后面做详细叙述
板书设计：
① 太阳直射范围：
地球自转--赤道平面 23°26′N至23°26′S之间。
黄赤交角（23°26′）
地球公转--黄道平面 ② 形成二分二至日（四季）
第4课时
教学过程
［新课导入］
复习太阳直射点的回归年变化
过渡：太阳辐射能在地球表面分配的周期性的变化，主要是通过昼夜长短和正午太阳高度角来体现的。
二、昼夜长短和正午太阳高度的变化
（一）、昼夜长短的变化
（投影展示）读图：1.25二分二至全球的昼长和正午太阳高度分布。
①分析A图，太阳直射哪个纬度？哪个纬度的昼长最长？昼长的纬度分布有何规律？正午太阳高度角的分布有何规律？
-太阳直射南回归线；南极圈内昼长最长，达24小时；北半球昼短夜长，纬度越高昼越短夜越长，南半球反之；正午太阳高度角由南回归线向南北两方降低。
②分析B图，太阳直射哪个纬度？哪个纬度的昼长最长？昼长的纬度分布有何规律？正午太阳高度角的分布有何规律？
-太阳直射赤道；全球昼夜平分；正午太阳高度角由赤道向南北两方降低。
③分析C图，太阳直射哪个纬度？哪个纬度的昼长最长？昼长的纬度分布有何规律？正午太阳高度角的分布有何规律？
-太阳直射北回归线；北极圈内昼长最长，达24小时；北半球昼长夜短，纬度越高昼越长夜越短，南半球反之；正午太阳高度角由北回归线向南北两方降低。
④以上三幅图中的A处，二分二至日昼夜长短和正午太阳高度有什么变化？
-A处的昼夜长短变化：冬至时昼短夜长，春秋分时昼夜平分，夏至时昼长夜短；A处的正午太阳高度角的变化：由冬至、春秋分到夏至逐渐增大，夏至时最大，达900。
总结：通过下列表格，总结北半球昼夜长短的变化规律
时间 昼夜长短情况
北半球 夏半年 自春分日至秋分日 ①太阳直射北半球。北半球各纬度昼长夜短纬度越高，昼越长，夜越短；南半球反之。
②夏至日北半球各纬度昼长达到一年中的最大值。北纬66034′以内出现极昼现象， 南纬66034′以内出现极夜现象；
冬半年 自秋分日至春分日 ①太阳直射南半球。北半球各纬度昼长夜短纬度越高，昼越短，夜越长；南半球反之。
②冬至日北半球各纬度昼长达到一年中的最小值。 北纬66034′以内出现极夜现象。南纬66034′以内出现极昼现象。
春秋分 3月21日前后
9月23日前后 全球昼夜平分
讲述：由于南北纬66034′是极昼、极夜出现的范围，所以南北纬66034′称为南北极圈。
（二）正午太阳高度的变化
读书：总结正午太阳高度角的变化规律。
正午太阳高度角的
变化规律 一年中正午太阳高度角达
最大值的地区 一年中正午太阳高度角达
最小值的地区
夏至日 从北回归线向南北两方降低 北回归线以北的所有地区 南回归线以南的所有地区
冬至日 从南回归线向南北两方降低 南回归线以南的所有地区 北回归线以北的所有地区
春秋分 从赤道向南北两方降低
讲解：南北回归线之间的所有地区，一年中太阳直射两次，所以，南北回归线之间的所有地区，正午太阳高度角最大值为900，而且一年中有两次。
设问：昼夜长短和正午太阳高度角的变化有何影响？
讨论：①引起同一纬度受热情况随季节变化而变化，进而产生了四季；②导致地球上不同纬度在一年中受热不同，进而产生了五带。
三、四季和五带的划分
设问：四季是怎样划分的？
总结：四季和五带的划分
（一） 四季的划分
1、划分依据 -- 昼夜长短和正午太阳高度的变化。
即夏季为一年内白昼最长、太阳最高的季节；冬季为一年内白昼最短、太阳最低的季节；春秋二季为冬夏的过渡季节。
2、现在与气候相结合划分（北温带国家普遍采用）
3、4、5月为春季 6、7、8月为夏季
9、10、11月为秋季 12、1、2月为冬季
（二） 五带的划分（投影展示）
总结：五带的划分反映了年太阳辐射总量从低纬地区向高纬地区减少的规律。
五带的划分是科学家们进一步研究地球表面地域分异规律的基础
布置作业：完成地理填充图册。
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