内容正文:
讲义1.1 地球的自转
【课程标准】
1.1结合实例,说明地球运动的地理意义
【核心素养】
综合思维:运用给定的图像信息,分析地球自转的过程,解释各种地球自转产生的地理现象,并进一步说明其对自然环境其他要素的影响。
区域认知:在真实区域分布图中,分析该区域地球自转产生的地理现象的特点,以及其对其他自然要素和人类活动的影响,并能进行科学决策。
人地协调观:结合现实中与地球自转相关的真实问题,能够从人地关系的角度分析地球运动对人类活动的影响和作用,具备尊重自然规律、科学利用自然的意识。
地理实践力:能够独立设计科学的观测活动,并利用信息技术或其他工具分析与处理相关数据与信息,对地球自转产生的地理意义进行科学解释;能够在地理实践中表现出较强的行动能力。
【主题探究】
我国建设酒泉、太原、西昌三大内陆卫星发射基地后,又在海南文昌新建了航天发射基地。2016 年11 月3 日20 时,我国新一代重型运载火箭“长征五号”在文昌发射升空。“长征五号”是目前我国运载能力最强、推力最大的火箭,也是运载能力居世界第三位的火箭。
1. 通常来说,在火箭升空后,火箭助推器和部分箭体会被剥离,形成火箭残骸。火箭残骸一般坠落在发射点以东1 000 千米的范围内。想一想,火箭残骸坠落在发射点以东的原因是什么?从提高火箭残骸坠落的安全性方面考虑,文昌发射基地有何地理位置优势?
2. 与酒泉、太原、西昌等较高纬度的发射基地相比,从文昌基地发射运载火箭,同型号火箭的推力会增加10% 左右。议一议,造成这一现象的原因是什么?
【基础知识】
一、地球自转的基本特征
1.地球自转的概念:地球自西向东绕地轴在不停地旋转。
2. 地轴:地球的自转轴,其北端始终指向北极星附近。
3.地球自转的方向:自西向东,从北极上空看,地球呈逆时针方向旋转;从南极上空看,地球呈顺时针方向旋转。
4.地球自转的周期:地球自转一周所需的时间。
温馨提示:以太阳以外的恒星作为参照物,地球自转一周为360°,为一个恒星星,用时23小时56分4秒。
【课外阅读】
傅科摆
1851 年,法国物理学家傅科(1819—1868)在巴黎先贤祠成功地进行了一次著名的摆动实验,傅科摆由此而得名。傅科用一根长67 米的细钢丝绳作为摆线,上端悬挂在先贤祠大厅的穹顶上,下端吊一个重28 千克的金属球作为摆锤,摆锤下方嵌一枚尖针,地面放置沙盘。这样,当摆锤往复摆动的时候,尖针便在沙盘上画出一道道痕迹。由于地面(沙盘)随地球自转缓缓移动,摆锤每次摆动都会稍稍偏离原轨迹并慢慢发生旋转。傅科的演示生动地证明:地球绕地轴在不停地旋转。
【探究活动】
地球在自转的同时,也绕太阳公转。以太阳为参考点,地球自转一周叫作一个太阳日;以恒星为参考点则称为恒星日。据此,完成相关任务。
1. 将一个小的球体放置在桌面上,进行两项模拟演示。
(1)恒星日模拟:演示者面向小球自西向东原地转动身体,转动一周后停顿下来,此时演示者会再一次面向小球。(说明:由于恒星距离地球非常遥远,从恒星上看,一日内地球在公转轨道上的位置几乎不变,其移动距离可忽略不计。)
(2)太阳日模拟:演示者面向小球自西向东转动身体,在转动的同时,自西向东移动自己的位置,转动一周后停顿下来,此时演示者并未面向小球,只有再转动一个较小的角度后,才会再一次面向小球。
2. 读图1-5,比较太阳日与恒星日的差异,根据已学知识,以太阳日为标准,计算一个恒星日的时间长度,并将结果填入下表。
【基础知识】
5.地球自转的速度:
(1)角速度:作圆周运动的物体单位时间内转过的角度。
自转角速度规律:除南北两极点外,各地角速度都相等,大约150/小时,两极点角速度为零。
(2)线速度:作圆周运动的物体单位时间内转过的弧长。
自转线速度规律是:赤道线速度最大,从赤道向两极递减,两极点为零。
【探究活动】
1. 假设地球是正球体(地球半径取 6 371 千米),完成下表内容(将计算结果精确到个位)。
2. 将上述计算结果标注在图 1-6 的相应位置上,再归纳地球自转线速度随纬度变化的规律。在同一纬度,随着海拔的上升,线速度将会怎么变化呢?
3. 根据对珊瑚化石生长纹的研究,在距今 3.7 亿年前,1 年约有 400 天。议一议,这一地理现象表明地球自转速度在怎样变化?导致其变化的主要原因可能是什么?
【基础知识】
二、地球自转的地理意义
1.导致昼夜交替现象:
(1)昼夜现象产生的原因:地球是一个不发光、不透明的球体,因而在同一时间里,太阳只能照亮地球表面的一半。
(2) 昼夜半球:向着太阳的半球,是白昼;背着太阳的半球,为黑夜。
(3) 晨昏线:昼半球与