内容正文:
地球的运动
地球的自转
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——地理课件库
1
课程分析
【课标分析】根据《普通高中地理课程标准》,该节课的内容要求为:“结合实例,说明地球运动(自转)的地理意义”。
开篇第一节,理论性强,内容抽象,是较难的一节内容。主要从两方面进行分析和讲解。一是介绍地球自转的基本概况:定义、方向、周期和速度。二是讲解地球自转的地理意义:昼夜交替、水平运动物体的偏转和时差的产生。第二部分是难点也是重点,是着重讲解的部分。
2
核心素养
【区域认知】 结合不同区域图文材料,分析不同风成地貌的类型及成因
【综合思维】 结合空间平面知识与空间立体知识,形成对地球自转及其地理意义的综合理解
【地理实践力】 通过生活体验或户外活动,感知昼夜交替、时差等生活常识。
【人地协调观】 认识地方时、区时及日期变更对人类生活的影响。
3
地球上的人们是怎么发现
地球在自转的?
太阳东升西落
斗转星移轮回
阅读
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,傅科摆因此而得名。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。
傅科摆
图1-4 法国巴黎先贤祠的傅科摆
观察:
地球自转有什么特点?
北极
南极
地轴
北极星
自转方向:
自西向东绕地轴不停旋转
北极
南极
地轴
北极星
从北极上空看
自转方向:
自西向东绕地轴不停旋转
从北极上空看,地球呈逆时针方向旋转
从南极上空看
自转方向:
自西向东绕地轴不停旋转
从南极上空看,地球呈顺时针方向旋转
自西向东,北逆南顺
自转周期:
地球自转一周所需的时间
北极
南极
地轴
北极星
日
1
思考:在计算自转周期时,选定的参考点不同,一日的时间长度会相同吗?
太阳日
以太阳为参考点,地球自转一周叫做一个太阳日。
P
只考虑自转时,地球自转360°后P地再次面对太阳;
加上公转,则需要再转动一定角度才能使P地再次面对太阳。
P
自转角度 360°59′
时间长度 24时0分
应用价值 昼夜交替的周期
恒星日
以恒星为参考点的自转周期。
由于恒星距地球非常遥远,从恒星上来看,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,故地球自转360°后P地再次面对恒星。
P
自转角度 时间长度 应用价值
360° 23时56分04秒 地球自转的真正周期
移动距离忽略不计
自转速度:
可用角速度和线速度来描述
北极
南极
地轴
北极星
角速度
地球在单位时间内自转的角度。
N
≈
15°/h
自转角速度=
自转角度
自转周期
=
360°
23时56分04秒
=
366°59′
24时
地球表面除南北两极点为0外
任何地点自转角速度都为15°/h
线速度
围绕地轴旋转的地球表面上的点的速度。
自转线速度=
当地纬线圈长度
自转周期
≈
360×111×cosφ
24时
≈
15×111×cosφ (φ为所在纬度)
活动:假设地球是正球体(R=6371km),完成下表并归纳出地球自转线速度随纬度变化的规律。
纬度 0˚ 30˚ 45˚ 60˚ 90˚
线速度Km/h
1667
1443
1178
833
0
北极
南极
地心
60°N
45°N
30°N
0°
①纬度变化规律:自转线速度自赤道向南北两极递减。60°处线速度为赤道的一半。
思考:以地球赤道同步卫星为例,其线速度与地球上对应点的线速度有怎样的大小关系?角速度呢?
②海拔变化规律:自同一纬度,随海拔的上升,线速度变大。
探究
我国在酒泉、太原、西昌三大较高海拔的三大内陆地区建设卫星发射基地后,又在海南文昌新建了航天发射基地。
探究一:我国四大卫星发射基地有怎样的优势?
文昌发射基地距离赤道近、 纬度低,另外三大基地海拔高,对应地球自转线速度均较大,使得发射卫星时初速度大,能耗低,效率高。
探究
通常来说火箭升空后,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。
探究二:火箭残骸坠落在发射点以东的原因是什么?
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。
探究
通常来说火箭升空后,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。
探究三: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的优势?
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。
归纳
航天发射基地选址条件
纬度因素
地势因素
天气因素
交通因素
地形因素
人口因素
纬度越低/地势越高,线速度越大,加大发射的推动力
晴天多,阴雨天少,风速小,湿度低,透明度高
内外交通便利,有利于大型航天装备的运输
地形平坦开阔,有利于跟踪观测
选择在人口稀少地区
归纳
航天回收基地选址条件
地形平坦,视野开阔,便于搜救。
人烟稀少,有利于疏散人群,保证安全。
气候干旱,多晴朗天气,能见度高。
地质条件好。
少或无大河、湖泊,少森林的地区。
二、地球自转的地理意义
导致昼夜交替现象
物体水平运动方向发生偏转
产生时差
导致昼夜交替现象
观察:
地球上的昼夜情况有怎样的特点?
同一时刻,太阳只能照亮地球表面的一半,即昼夜平分地球;
同一地点,昼夜处于不断交替的状态。
思考:
地球上产生这种昼夜情况的原因?
昼夜现象
昼夜交替现象
太阳光照
地球不透明、不发光
太阳光照
地球不透明、不发光
地球自转
思考:
如果地球没有自转,还会不会产生昼夜交替现象?
会!由于公转的存在,地球上仍会产生昼夜交替现象,只不过周期由原来的一个太阳日变为一年。
晨昏圈
昼半球 向着太阳的半球
夜半球 背着太阳的半球
A
C
B
D
晨昏线 昼夜半球分界线
E
F
昼夜弧 晨昏线划分的纬线
晨昏圈与地方时
A
C
B
D
E
F
晨线与赤道的交点C地方时为6:00(正好日出)
昏线与赤道的交点D地方时为18:00(正好日落)
太阳直射点所在经线地方时为12:00
与之相对的经线地方时为0:00
晨昏线与极昼的切点A地方时为0:00
晨昏线与极夜的切点B地方时为12:00
晨昏线的判读
①自转法:顺地球自转方向由夜入昼为晨线,由昼入夜为昏线
②时间法:赤道上地方时6时为晨线,18时为昏线
③方位法:夜半球东侧为晨线,西侧为昏线;昼半球反之
俯视图
晨线
昏线
晨线
昏线
晨线
昏线
晨昏线的判读
①自转法:顺地球自转方向由夜入昼为晨线,由昼入夜为昏线
②时间法:赤道上地方时6时为晨线,18时为昏线
③方位法:夜半球东侧为晨线,西侧为昏线;昼半球反之
侧视图
晨线
昏线
晨线
晨线
昏线
晨线
昏线
晨昏线的判读
①自转法:顺地球自转方向由夜入昼为晨线,由昼入夜为昏线
②时间法:赤道上地方时6时为晨线,18时为昏线
③方位法:夜半球东侧为晨线,西侧为昏线;昼半球反之
其他图
晨线
昏线
昏线
昏线
晨线
昏线
晨昏线的特点
①晨昏线平分地球,所在平面始终与太阳光线垂直
②晨昏圈永远平分赤道,只有春秋分平分全球
③春秋分时,晨昏圈与某一经线圈重合,与纬线圈垂直
④晨昏圈上各点太阳高度均为0°
⑤晨昏线的移动方向与地球自转方向相反,为自东向西;移动速度与自转速度相同
二、地球自转的地理意义
导致昼夜交替现象
物体水平运动方向发生偏转
产生时差
物体水平运动方向发生偏转
地转偏向力
北半球向其运动方向的右侧偏转;
规律:
南半球向其运动方向的左侧偏转;
沿赤道运动的物体不发生偏转;
只改变物体的运动方向,不影响物体运动速度
特点:
纬度越高,地转偏向力作用越强物体偏转得越厉害
地转偏向力对河流流向的影响
在只考虑地转偏向力的情况下,判断图中的侵蚀岸与堆积岸,并思考其对于人们生产生活有什么用途?
侵蚀岸:甲、丁、T
堆积岸:乙、丙、P
侵蚀一岸由于坡陡水深,常用于建设港口或防洪堤坝;堆积一岸常用于建设聚落以及挖砂场。
地转偏向力对河流流向的影响
C
北半球河流
A
B
D
河流流向除受地转偏向力影响外,还会受河流原本的惯性离心力影响,故同一条河流左右岸都有可能成为凹岸或凸岸。
二、地球自转的地理意义
导致昼夜交替现象
物体水平运动方向发生偏转
产生时差
产生时差
《天才枪手》(Bad Genius)讲述了高智商高中生小琳与班克在统一时间开考的国际会考上,利用澳大利亚与泰国的跨国时差为富家公子完成完美作弊的事件。
当然,最终结果可想而知,就算再完美的作弊,总会露出破绽,而当考试成为交易时,也意味着最终将付出巨大的代价。
41
为什么泰国与澳大利亚两国存在时差?
地方时
因经度而不同的时刻,统称为地方时 。
概念:
原因:
特点:
地球自转过程中,在同一纬度,相对位置偏东的地点,要比位置偏西的地点先看到日出,时间更早 。
①经度相同的地方,地方时相同
②时间东早西晚,数值东大西小
③经度每隔15°,地方时相差1小时
探究
经度不同地方时不同,地球上有无数条经线,对应了有无数个地方时。
探究一:如果世界上各地点都用自己的地方时作为标准时间会产生什么问题?
如果各地点都采用自己的地方时作为标准时间,那就意味着只要产生了经度位置上的移动,就会存在时差,就必须要进行时间上的换算,对人们的生产生活造成非常多的麻烦。
探究
经度不同地方时不同,地球上有无数条经线,对应了有无数个地方时。
探究二:如果全球统一使用一个时间,又会产生怎样的问题?
自古人们便是遵循日出而作、日落而息的时间,认为太阳在头顶便是正午十二点,全球统一时间则使得地球上许多地区的人们不得不颠覆这一传统认知。
当然,对于航海、跨国贸易等方面来说,确实便利不少。
探究
经度不同地方时不同,地球上有无数条经线,对应了有无数个地方时。
探究三:最终应该如何解决地方时混乱的问题?
1879年,加拿大铁路工程师伏列明提出了“区时”的概念,将地球表面划分为24个时区,相邻时区间的时差恰好为1个小时,这样既不会产生处处有时差的问题,也符合人们对于固有时间的认知。
时区与区时
东西十二区
西十一区
西十区
西九区
西八区
西七区
西六区
西五区
西四区
西三区
西二区
西一区
中时区
东一区
东二区
东三区
东四区
东五区
东六区
东七区
东八区
东九区
东十区
东十一区
东西十二区
45°
0°
15°
30°
60°
75°
90°
150°
105°
120°
135°
165°
180°
45°
15°
30°
60°
75°
90°
150°
105°
120°
135°
165°
180°
为了便于使用,国际上规定将全球划分为24个时区,每个时区跨15个经度。
各时区都以本区中央经线的地方时作为本区统一的时间,这叫做区时,又称标准时。
北京时间是东八区120°E的地方时;
世界时/伦敦时间是0时区0°经线的地方时;
纽约时间是西五区75°W的地方时。
东西十二区
西十一区
西十区
西九区
西八区
西七区
西六区
西五区
西四区
西三区
西二区
西一区
中时区
东一区
东二区
东三区
东四区
东五区
东六区
东七区
东八区
东九区
东十区
东十一区
东西十二区
45°
0°
15°
30°
60°
75°
90°
150°
105°
120°
135°
165°
180°
45°
15°
30°
60°
75°
90°
150°
105°
120°
135°
165°
180°
时区的换算
①已知经度推算时区:
经度÷15°,
若余数小于7.5°→商数为时区数;
若余数大于7.5°→商数+1为时区数。
②已知时区计算中央经线:
时区数×15
地方时/区时的计算
第一步:绘制简图,将已知条件和所求内容在图中标出
第二步:
求两地的经度差/时区差
第三步:计算所求的地方时或区时
75°W 120°E
? 10时
“同减异加”/画数轴
数值遵循“东加西减”
东西十二区
西十一区
西十区
西九区
西八区
西七区
西六区
西五区
西四区
西三区
西二区
西一区
中时区
东一区
东二区
东三区
东四区
东五区
东六区
东七区
东八区
东九区
东十区
东十一区
东西十二区
45°
0°
15°
30°
60°
75°
90°
150°
105°
120°
135°
165°
180°
45°
15°
30°
60°
75°
90°
150°
105°
120°
135°
165°
180°
例如
日期变更线
①人为日界线:原则上以东西十二区之间的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”。
随着地球自转方向跨过180°经线,日期减一天。
逆着地球自转方向跨过180°经线,日期加一天。
日期变更线
②自然日界线:地球上地方时为0时(0:00/24:00)的经线,又称子夜线。
随着地球自转方向跨过0时,日期加一天。
逆着地球自转方向跨过0时,日期减一天。
思考:0时属于哪一条经线?
由于任何一个地点每天都会经历24小时,故任何一条经线都有可能成为0时,但同一时刻只有一条经线会是0时。
0时
180°
新一天
旧一天
90°W
18时
能否得出右图中0时所在经线以及180°经线的地方时?
0时
180°
新一天
旧一天
180°
0时
新一天
旧一天
0时
180°
新一天
旧一天
0时/180°
全球都在同一天
常见图
小结
日界线 人为日界线 自然日界线
经线 国际日期变更线(与180°经线不完全重合) 地方时为0时的经线
日期分割
特点 该线在地球的空间位置不变 0时所在的经线在不断变化,自东向西移动
0时经线
西 东
旧的一天
新的一天
180°经线
西 东
新的一天
旧的一天
课堂练习
1.C【解析】考查地球自转的地理意义。若地球自东向西自转,则日、月将西升东落,南半球河流一般左岸多沙滩,位置相对偏西的地点要比位置偏东的地点地方时早。只要存在太阳及地球就会存在昼夜现象,只要存在地球自转就会存在昼夜交替现象。
第2题,飞机在飞越太平洋中部时要求旅客把自己的手表调整时间说明跨越了国际日期变更线,广州出发到美国观光是自西向东跨越国际日期变更线,需调慢24小时。
第3题,从广州到美国的飞行自西向东,白昼变短。
54
C当120°E地方时为下午2时整,90°W地方时为0时。由此可知90°W向东至180°的区域为新的一天,占全球范围的3/4。
A当飞越日界线时,即120°E地方时为8日下午2时整时,洛杉矶时间(西八区)为7日的22时。继续飞行5个小时到达洛杉矶,则到达时,洛杉矶时间为8日的3时。
A 已知西时区的时间求东时区的时间,时区数相加。
55
第21题,判断晨昏线要动态地判断,顺地球自转方向由夜入昼的是晨线,由昼入夜的是昏线。
第22题,赤道上始终是昼夜平分,6点日出,18点日落,晨线与昏线相距180°。
第23题,解答该题可按如下思路进行:顺时针自转→图示区域位于南半球→南极)地区出现极昼→此季节为北半球冬季。
56
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