内容正文:
地球的自转和公转
第一章 第一节(第1课时)
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新课导入
两种基本形式
——自转和公转
行星
地球是哪种天体?
地球如何运动?
结合观测,了解地球自转的基本特征。
学习目标
一、地球的自转
在茫茫宇宙中,地球与其他星球一样,都处在不断的运动之中。
北极星
地轴
地球绕其自转轴的旋转运动,叫作地球的自转;地球的自转轴叫地轴,它的北端始终指向北极星附近。
(一)方向
请绘制从侧视、北极上空俯视、南极上空俯视三个视角地球自转方向平面示意图。
N
S
侧视
北极俯视
南极俯视
从侧面看,地球自转方向
为自_____向_____ ;
从北极上空看,地球自转
为_____时针方向;
从南极上空看,
则为_____时针方向。
西
东
逆
顺
“ 北 逆 南 顺 ”
南半球
北半球
思考
(1)为什么这些恒星在天空中看起来都围绕着北极星附近做圆周运动?
(2)这些恒星的运动方向是怎样的?
地球绕地轴旋转,地轴的北端指向北极星附近。
逆时针方向。
北极星 Polaris
在地球上的人们感觉不到地球的自转,在北半球观察,恒星似乎围绕北极星附近的某点(地轴北端指向的星空位置)作圆周运动
北半球纬度越高,北极星相对地平线的高度越高
Northern Hemisphere Polaris altitude angle
(1)思考右边两幅图哪一幅照片拍摄的纬度更高?
(2)猜测北极星仰角数和当地纬度的关系。
北极星仰角数=当地纬度数
上面一幅图纬度更高。
思考
北极星 Polaris
Northern Hemisphere Polaris altitude angle
地平线
北极星高度角
北极星 Polaris
Northern Hemisphere Polaris altitude angle
H=90° 北极点
H=60° (60°N)
H<60° (<60°N)
(二)周期
地球绕其自转轴旋转一周的时间(一天)
地球自转的周期的类型:
(由于参照物不同)
太阳日、恒星日
恒星日(真正的周期):
某地经线连续两次通过同一恒星与地心连线的时间间隔,为23时56分4秒。
同一恒星
A
E1
E2
A
恒星日
太阳
地球轨道
同一恒星
A
E1
E2
A
恒星日
E3
太阳
地球轨道
太阳日
A
太阳日:某地经线连续两次通过日地中心连线的时间间隔,为24小时。(即太阳连续两次经过同一经线的时间间隔)
恒星日是地球自转的真正周期,太阳日比恒星日长3分56秒是因为地球在自转的同时还在绕太阳公转。
思考
为什么大部分地区选择太阳日为一天进行时间的计算?
因为古代人们日出而作日入而息,太阳影响着昼夜更替,更适合人们在生活中计算时间。
5月29日晚,搭载天舟二号货运飞船的长征七号遥三运载火箭,在我国文昌航天发射场点火发射,发射取得圆满成功。
(三)地球自转的速度
地球自转速度可以用角速度和线速度来描述。
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角速度
线速度
(1)概念:地球自转的角速度是地球上某一点随着地球的自转在单位时间内转过的角度。
1.角速度
A
A′
C
B
C′
B′
N
S
18
极点角速度
极点一天内随地球所自转过的角度
一天时间
=
0°
24h
=0
=
(2)推理①:极点角速度
A
A′
C
B
C′
B′
N
S
19
除极点外某地角速度
除极点外某地一天内随地球所自转过的角度
一天时间
=
360°
24h
=
=15°/h
(2)推理②:除极点外角速度
A
A′
C
B
C′
B′
N
S
20
除极点为0外,地球上任何地方的角速度都为15°/h
(3)结论:地球自转角速度
A
A′
C
B
C′
B′
N
S
21
思考
在经过6小时的曝光得到的这张星轨照片中,这些恒星在天空中转动了多少角度呢?
90度
2011年11月 兴隆观测站拍摄到的星轨照片
(1)概念:是地球上某地随着地球的自转在单位时间内转过的路程。
2.线速度
A
A′
C
B
C′
B′
N
S
23
(2)影响地球自转线速度的因素
①纬度;②海拔
A
A′
C
B
C′
B′
N
S
24
极点线速度
极点一天内随地球所自转过的路程
一天时间
=
0
24h
=0
=
(3)推理①:极点线速度
A
A′
C
B
C′
B′
N
S
25
除极点外某地线速度
除极点外某地一天内随地球所自转过的路程
一天时间
=
该地所在纬线圈长度
24h
=
A
A′
C
B
C′
B′
N
S
(3)推理②:除极点外线速度
26
在不考虑海拔的情况下,地球自转线速度由赤道向两极递减,赤道最大,两极为0。
(4)结论:纬度对线速度的影响
A
A′
C
B
C′
B′
N
S
27