1.1 地球的自转和公转 教学设计 -2024-2025学年高二上学期地理人教版（2019）选择性必修1

地球的自转和公转 教学设计 教学设计表 学科 授课年级 学校 教师姓名 章节名称 地球的自转和公转 计划学时 教学目标 （1）人地协调观：通过分析地球自转和公转的规律，理解地球运动对自然环境和人类生活的影响，增强对人与自然和谐共生的认识。 （2）综合思维：通过观察和绘制地球自转、公转示意图，培养学生从多角度综合分析地理现象的能力，理解黄赤交角对太阳直射点回归运动的影响。 （3）区域认知：通过探究不同纬度地区地球自转线速度的差异，理解地理现象的区域性特征，增强对地理空间差异的认知。 （4）地理实践力：通过动手绘制太阳直射点回归运动示意图，培养学生的地理实践能力，提升运用地理知识解决实际问题的能力。 教学重点 （1）理解地球自转与公转的基本特征及其对昼夜交替和四季变化的影响，培养学生通过观察和实验探究地理现象的能力。 （2）掌握黄赤交角的概念及其对太阳直射点回归运动的影响，提升学生运用综合思维解决实际问题的能力。 教学难点 （1）理解黄赤交角的存在意义及其对太阳直射点回归运动的影响。 （2）掌握地球自转和公转的基本特征，并能够将这些特征与实际现象相结合，如分析不同纬度地区自转线速度的变化规律。 教学准备 （1）多媒体投影仪和计算机，用于展示地球自转和公转的动态模拟视频，以及相关图片和图表，如地球自转示意图、地球公转运动图、黄赤交角图等，以增强学生的直观感受和理解。 （2）地球仪和手电筒，用于模拟实验，演示地球自转产生昼夜交替的现象，以及地球公转过程中不同季节太阳直射点的变化，帮助学生更好地理解地球运动的地理意义。 （3）《高中地理图册》和《高中地理实验指导书》，为学生提供丰富的图文资料和实验操作指导，辅助他们深入学习地球自转和公转的相关知识，培养地理实践能力和综合思维能力。 教学过程 一、导入新课 导入新课 教师展示一系列地球、星系和星云的图片，引发学生对宇宙的兴趣，并引出地球自转和公转的概念。 老师提问：“地球已经自转了 45 亿年，它的初始动力是从哪里来的呢？” （生：学生们纷纷思考并尝试回答这个问题） 老师继续讲解：“很久以前，人们认为日夜交替是因为太阳绕着地球转。但随着科学的发展，我们知道这种观点是错误的，实际上是地球自转造成了日夜交替。” （生：学生点头表示认同） 老师进一步提问：“牛顿曾说地球自转是因为‘被踢了一脚’，你们认为是谁‘踢’的这一脚呢？” （生：有的学生会提到 “上帝”） 老师解释：“虽然牛顿的观点可以解释很多现象，但它不可证伪，因此不在现代科学研究范围内。” （生：学生认真听讲并理解） 老师接着问：“那么从科学的角度看，如果要说地球自转是因为‘被踢了一脚’，那又是谁‘踢’的这一脚呢？” （生：学生开始认真思考并等待老师的解答） 老师揭示答案：“目前最被科学界接受的理论是‘星云假说’。” （生：学生表现出浓厚的兴趣） 二、讲授新课 1. 地球的自转 概念 教师展示地球自转示意图，并详细解释地球绕其自转轴的旋转运动。 老师讲解：“地球自转是指地球绕其自转轴进行的旋转运动。” （生：学生一边看图一边记笔记） 地轴 教师展示地轴图，并解释地轴的特点及其在地球自转中的作用。 老师讲解：“地轴是通过地心且垂直于赤道平面的假想轴，北端始终指向北极星。” （生：学生仔细观察图像并记录地轴的特点） 自转方向 教师展示地球自转方向的侧视图和俯视图。 老师提问：“如果从北极上空看地球，它是作顺时针还是逆时针方向旋转？” （生：学生经过短暂思考后回答：“逆时针”） 老师进一步提问：“如果从南极上空看，情况又是怎样呢？” （生：学生思考后回答：“顺时针”） 老师总结：“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。” （生：学生记录并理解自转方向） 自转周期 教师展示太阳日和恒星日图。 老师讲解：“根据选定的参考点不同，地球自转的周期也不同。太阳日地球自转一周，时间是 24 小时；恒星日地球自转一周，时间是 23 小时 56 分 4 秒。地球自转的真正周期是恒星日。” （生：学生观察图像并记录自转周期的区别） 自转速度 教师展示地球自转角速度和线速度图。 老师讲解：“角速度是指单位时间内转过的角度，线速度是指单位时间内转过的弧长。除南北两极外，地球的角速度约为15°/ 时；线速度从赤道向南北两极递减，赤道上的线速度最大，极点线速度为 0。” （生：学生观察图像并记录自转速度） 老师提出问题：“地球自转线速度由赤道至两极有什么变化规律？” （生：学生讨论并回答：“由赤道向两极递减”） 老师解释：“地球自转线速度的确由赤道向南北两极递减，赤道上的线速度最大，极点线速度为 0。” （生：学生记录并理解线速度的变化规律） 教师展示赤道和北纬 60° 关系图。 老师指导学生计算赤道和北纬 60° 地球自转线速度，并说明它们之间的关系。 任一纬线的自转线速度＝ 纬线圈周长 / 自转周期 纬线圈周长＝ 2πr ＝2πR·cosθ ＝40000・cosθ 千米 60° 纬线圈周长＝40000・cos60 千米 ＝20000 千米 任一纬线的自转线速度 = 40000cosθ/24≈1670cosθ 60° 纬度的自转线速度约为赤道的一半。 （生：学生通过计算理解线速度的变化规律） 老师进一步提问：“除了纬度以外，还有什么因素影响线速度的大小？” （生：学生思考并回答：“海拔”） 老师解释：“在纬度相同的情况下，海拔越高的地方自转线速度越大。” （生：学生记录并理解） 教师展示地球海拔高低模拟图。 老师提问：“发射航天器为什么在低纬度地区比较合适？一般向哪个方向发射？为什么？” （生：学生讨论并回答：“因为低纬度地区自转线速度大，通常向东方发射，这样可以获得较大的初速度，节省燃料。”） 老师总结：“低纬度地区自转线速度大，地球自西向东自转，在低纬度地区向东发射可以获得较大的初速度，从而节省燃料。” （生：学生记录并理解） 2. 地球的公转 概念 教师展示地球公转运动图，并解释地球绕太阳的运动。 老师讲解：“地球公转是指地球绕太阳的运动。” （生：学生看图并记笔记） 方向 教师展示地球公转运动图。 老师讲解：“地球公转的方向是自西向东，在北极上空呈逆时针方向。” （生：学生看图并记录公转方向） 周期 教师展示地球公转周期图。 老师讲解：“地球公转一周的时间是一年。以太阳作为参照物，一年的时间长度为365 日 5 时 48 分 46 秒，称为回归年。以其他恒星作为参照物，一年的时间长度为365 日 6 时 9 分 10 秒，称为恒星年，这是地球公转的真正周期。” （生：学生看图并记录公转周期的区别） 轨道特点 教师展示地球运动轨道图。 老师讲解：“地球公转的轨迹叫作公转轨道，它是一个近似正圆的椭圆轨道，太阳位于椭圆的一个焦点上。” （生：学生看图并记录轨道特点） 老师详细讲解： 远日点：时间约为 7 月初，日地距离约为 1.521 亿 km，角速度约为 57’/d，线速度约为 29.3km/s，此时公转速度最慢。 近日点：时间约为 1 月初，日地距离约为 1.471 亿 km，角速度约为 61/d，线速度约为 30.3km/s，此时公转速度最快。 B→A 角速度和线速度都减慢。 （生：学生看图并记录远日点和近日点的特点） 教师展示开普勒第二定律图。 老师讲解：“开普勒行星运动第二定律，也称等面积定律，指的是太阳系中太阳和运动中的行星的连线（矢径）在相等的时间内扫过相等的面积。” （生：学生看图并记录开普勒第二定律） 老师提问：“春分点和秋分点把地球公转轨道等分为两部分。通常年份，北半球的夏半年 (春分日至秋分日) 的日数为 186 天，冬半年的日数为 179 天，为什么？” （生：学生思考并讨论） 老师总结：“北半球的夏半年，地球经过远日点，公转速度较慢，所用时间长；冬半年，地球经过近日点，公转速度较快，所用时间短。” （生：学生记录并理解） 课后作业布置 （1）绘制地球自转速度分布图，标注出角速度和线速度的变化规律，并解释影响因素。 （2）根据地球公转的周期和轨道特点，制作一个简易的地球公转模型，并说明春分点和秋分点的意义。 学科网（北京）股份有限公司 $$