1.1地球的自转第一课时课件-2024-2025学年高中地理湘教版（2019）选择性必修一

第一章 地球的运动 第 一 节 地 球 的 自 转 （第1课时） 太阳东升西落 四季更替 学习目标 结合实例，说明地球自转的地理意义。 【课标呈现】 1.通过动画及地球仪，掌握地球自转的方向、周期、速度及相关特点。 2.学会灵活运用示意图和原理分析解决问题，培养严谨的科学态度。 【课标解读】 核心素养 【综合思维】借助多媒体、教具演示，利用空间想象、发散思维等理解地球的运动特点。 【地理实践力】通过模拟实验、尝试学具制作，增强实践能力。 【人地协调观】了解地球运动的特征与规律，培养保护与热爱地球的精神，树立科学的宇宙观。 傅科摆 傅科用一根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，摆锤下方嵌一枚件尖针，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：地球绕地轴在不停的旋转 探究一 Inquiry 1 为什么照片上的恒星会呈现出这样的运动轨迹？ 北极星附近星辰运动轨迹 恒星相对于地球可看作是固定不动的，由于地球自转，照相机也跟着地球转动，结果恒星看似在围绕北极星做圆弧形运动。 地轴的特征 地球围绕其自转轴(地轴)不停地旋转。 ①过地心垂直于赤道平面 ②北端始终指向北极星附近 ③假想轴 1.自转的概念： 一、地球自转 问题：1.为什么这些恒星在天空中看起来都围绕北极星附近作圆周运动？ 2.北极星相对地平线的高度与拍摄地点的纬度有什么关系？ 1、地轴的北端始终指向北极星附近。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。 2、北极星相对地平线的高度=拍摄地点的纬度，纬度越高，北极星相对地平线的高度越大，最大位置在北极点，为90°，南半球看不到北极星。 结论：北极星仰角数=当地纬度数 2.自转的方向： 自西向东 思考 如果从北极上空看地球，它是作顺时针方向旋转，还是作逆时针方向旋转？ 如果从南极上空看，情况又是怎样呢？ 北逆南顺 北极俯视图（逆） 南极俯视图（顺） 侧视图(自西向东) N S 侧视 自西向东 北极俯视 逆时针 南极俯视 顺时针 自转方向示意图 地球的自转 东经度增大的方向为地球自转的方向 45°W 90°W 90°E 135°E 西经度减小的方向为地球自转的方向 思考回答：请判断下图地球自转的方向。 【知识拓展】通过经度变化规律判断地球自转方向 知识回顾： 沿着地球自转方向，数值增大的是东经，数值减小的是西经。 探究二 Inquiry 2 今晚20:00，小王从天文望远镜中欣喜地看到织女星，若保持望远镜位置和方向不变，明晚小王想再次在望远镜中看到织女星，应该什么时刻看？ 恒星日比太阳日少了3分56秒 (1)恒星日是指某地经线连续两次通过某一恒星与地心连线的时间间隔，为23时56分4秒。(以恒星为参照，地球自转真正周期) (2)太阳日是指某地经线连续两次通过日地中心线的时间间隔为24时。（以太阳为参照，昼夜更替周期） 3.自转的周期（参考系不同） 名称 参照物 旋转角度 时间 应用价值 恒星日 恒星 360° 23小时 56分4秒 地球自转真正周期 （科学研究） 太阳日 太阳 360°59′ 24小时 昼夜交替的周期 用于日常生产生活 恒星 太阳 恒星 如果以遥远的恒星为参照物，则1日的时间长度为23时56分4秒 称为恒星日，是地球自转的真正周期 23时56分4秒 A A # 地球的自转周期 恒星 A 太阳 如果以太阳为参照物 则1日的时间长度为24时，称为太阳日 24时 恒星 A A # 地球的自转周期 恒星日 太阳日 定义 以遥远的恒星为参照 自转一周所用的时间 以太阳为参照 自转一周所用的时间 参照物 遥远的恒星 太阳 转过角度 360° 360°59′ 性质 真周期 假周期 所用时间 23时56分4秒 24时 用途 科学研究 日常生活、昼夜更替 4.自转的速度（角速度和线速度） 角速度: 单位时间转过的角度。 线速度: 单位时间转过的弧长。 思考 1.地球自转角、线速度由赤道至两极有什么变化规律？ 2.南北两极点的角速度和线速度分别是多少？ 角速度 除南北两极外，为_______。 南北两极点的角速度为0。 线速度 自赤道向南北两极______。赤道上最大，南北两极点的线速度为0. 360° 23时56分4秒 15 ° 小时 角速度 15°/时 递减 4.自转的速度（角速度和线速度） 思考：为什么极点的自转角速度为0？ 线速度 ≈？ ≈ 旋转一周的角度 自转周期 ≈ 360° 24h ≈ ≈ 探究 分别计算赤道和北纬60°地球自转线速度，说明它们有什么关系？ 纬线圈周长=2πr =2πR*cosθ =40000*cosθ(θ是当地的纬度） 纬度60°地球自转线速度大约为赤道的一半。 （提示：赤道周长约为40000千米） 赤道线速度≈40000/24≈1670km/h 任一纬线的自转线速度=40000*cosθ/24≈1670*cosθ 任意一地自转线速度=1670*cosθ 因素 影响 关系 纬度 纬度越低，线速度越大 海拔 海拔越高，线速度越大 思考 除了纬度以外，还有什么因素影响线速度的大小？ A1 o 在纬度相同情况下，海拔越高的地方自转线速度越大。 地球自转速度的分布规律及影响因素 结论 正相关 负相关 下图为我国三个南极考察站分布示意图，下列四地中，地球自转线速度最大的是(　　) A.昆仑站 B.中山站 C.南极 D.长城站 D 【知识拓展】地球自转线速度的应用 1.判断南、北半球（理论依据：地球自转线速度由赤道向两极递减） 地球自转线速度向北递减的为北半球；向南递减的为南半球。 “地球表面自转线速度等值线分布图” 北半球 【知识拓展】地球自转线速度的应用 2.判断地势高低(理论依据：海拔越高，地球自转线速度越大) “地球表面自转线速度等值线分布图” 弯曲等值线判断：凸低为高，凸高为低 A处凸向低处说明线速度比同纬度其他地区大，即地势较高，可能为山地、高原等。 B处凸向高处说明线速度比同纬度其他地区小，即地势较低，可能为谷地、盆地等。 1.该区域所在的位置是 A.南半球低纬度 B.北半球中纬度 C.南半球中纬度 D.北半球高纬度 下图为“地球自转的线速度分布示意图”，R、T在同一纬线上。据此完成1～2题。 2.R点地形最有可能是 A.丘陵 B.盆地 C.山地 D.高原 发射航天器为什么在低纬度和高海拔地区地区比较合适?一般向哪个方向发射?为什么? 低纬度和高海拔地区自转线速度大,地球自西向东自转,在低纬度地区向东发射可获得较大的初速度,节省燃料降低成本。 思考 地球同步卫星与地球表面速度的差异？ 角速度一样；同步卫星线速度比地球自转线速度大。 探究 2020年1月1日，身处新加坡的张明明给父母发来祝福信息，这条信息通过地球同步卫星从新加坡传到北京。有关北京、新加坡、地球同步卫星三点的自转速度的叙述，正确的是(　　) A.地球同步卫星的自转角速度大 B.北京和新加坡的自转角速度相等 C.新加坡和地球同步卫星的自转线速度相等 D.三者的自转线速度和角速度都相等 B 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。 探究 图 1-1 “长征五号”火箭升空 图 1-2 我国四大卫星发射基地分布 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1000千米的范围内。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？ 探究 参考答案： （1）由于地球自西向东旋转，火箭随地球向东自转，有向东的初速度。发射后的火箭速度很大，火箭残骸的角速度、线速度大于地球自转的速度，会坠落在发射点以东。 （2）文昌发射基地东面是茫茫大海，即使有残骸坠落，也大可不必担心安全问题，它砸中船只的可能性是微乎其微的。 2.与酒泉、太原、西昌等较高纬度的发射基地相比，从文昌极地发射运载火箭，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？ 探究 参考答案： 文昌发射基地距离赤道近、 纬度低，发射卫星时就可以尽可能可充分借助地球自转动力，节省燃料，降低发射成本。 3.选择酒泉、西昌、太原等较高海拔的地区为发射基地的原因。 探究 参考答案： 高原地形，海拔高，地球自转线速度大，发射卫星时初速度大，能耗较低，使用同样燃料可以达到的速度也更快。 $$