1.1地球的自转 课件 2025-2026学年高中地理湘教版选择性必修1

该高中地理课件聚焦地球自转的方向、周期、速度及其地理意义，以国家天文台星轨照片为导入，通过“北极星静止与星辰弧线”等问题链，引导学生从现象探究地轴指向，再通过地球仪模拟、公式推导等学习支架，构建自转规律与实际应用的逻辑脉络。 其亮点在于以问题驱动和真实情境（如火箭残骸分布、文昌发射基地）贯穿教学，通过模拟实验、案例分析等培养综合思维与地理实践力，如推导北极星高度与纬度关系、比较恒星日与太阳日差异。学生能提升探究能力，教师可借助丰富活动设计优化教学效果。

1.为什么北极星的位置基本静止不动，而附近星辰的运动轨迹呈弧线形态？ 2.围绕北极星的天体运动方向是怎样？ 3.北极星相对地平线的高度与拍摄地点的纬度有什么关系? 4.在经过6小时的曝光得到的这张星轨照片中，恒星在天空中转动了多少角度？ 在国家天文台兴隆观测站，拍摄团队将相机对准北极附近的星空并固定好，通过6小时曝光，得到一张绚丽的星轨照片。 高中部“问题驱动·学为中心”新教师汇报课 第1页 地球的自转　 讲课人: 李世龙 高中部“问题驱动·学为中心”新教师汇报课 第1页 学习目标 课程要求 结合实例，说明地球运动的地理意义。 1.通过地球仪演示及具体案例，能说出地球自转的方向、周期、速度及其分布规律。 2.能结合实例，说明自转速度的实际意义。 高中部“问题驱动·学为中心”新教师汇报课 第页 阅读课本P2-4页：找出地球自转的基本特征 自主学习 做圆周运动的物体， 一般具有方向、 周期和速度 三个基本特征 1.地球自转的中心是什么？（自转中心） 2.地球自转的方向如何描述？（自转方向） 3.地球自转一周的时间是什么？（自转周期） 4.地球自转的速度（角速度和线速度） 高中部“问题驱动·学为中心”新教师汇报课 第1页 地球自转的概念及地轴的特点 （1）概念：地球绕其自转轴的旋转运动，叫做地球的自转。 （2）地轴：北端总是指向北极星附近 （3）特点：过地心、垂直于赤道平面、北端指向北极星、假想轴。 高中部“问题驱动·学为中心”新教师汇报课 第1页 5 探究一、地球自转的方向之谜 任务1：模拟地球自转方向 器材 水杯（地球仪） 自主研究（1分钟） 拨动地球仪，观察从北极、南极上空和侧面看到的旋转方向，并在图中绘制方向。 多角度观察地球自转 高中部“问题驱动·学为中心”新教师汇报课 第1页 应用：从侧视、北极上空俯视、南极上空俯视三个视角观察地球自转方向，绘制示意图。 侧视 自西向东 北极上空俯视 逆时针 南极上空俯视 顺时针 N S 高中部“问题驱动·学为中心”新教师汇报课 第1页 1.自转方向 自西向东 北极上空俯视 N 南极上空俯视 S 逆时针旋转 顺时针旋转 北极上空 南极上空 北逆南顺 高中部“问题驱动·学为中心”新教师汇报课 第1页 生活中，如何证明地球自转呢？ ①太阳与月亮的东升西落 ②傅科摆实验 高中部“问题驱动·学为中心”新教师汇报课 第1页 ▷ 北极星附近星辰运动轨迹 北极星 Q1为什么北极星的位置基本静止不动，而附近星辰的运动轨迹呈弧线形态？ 地轴的北端始终指向北极星附近 地球绕地轴自转 Q2围绕北极星的天体运动方向是怎样？ 北半球，逆时针 自东向西 任务2：方向的实际应用 Q3北极星相对地平线的高度与拍摄地点的纬度有什么关系? 高中部“问题驱动·学为中心”新教师汇报课 第1页 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。 注：南半球看不到北极星 A α θ β 地平面 α 表示 A 地观察北极星的仰角（地平高度）. θ 表示 A 地的地理纬度. ∵ α＋β＝90°，θ＋β＝90° ∴ α＝θ 右图中， 北极星的地平高度＝当地的纬度 写出 α 与 θ 的关系式. 高中部“问题驱动·学为中心”新教师汇报课 第1页 2.自转周期 地球自转一周所需的时间，就是地球的自转周期 一日 一日的具体时长是24小时吗？ 在计算自转周期时，选定的参考点不同，一日的时间长度和名称也不同。 当地球位于E1时，太阳(S)、某恒星(★)、地心、某地点(P)位于同一直线。 当地球位于E2时，地球已自转_______，P又位于同一恒星和地心的连线上。从E1到E2为______日：_____________。 当地球位于E3时，地球已自转_________，P又位于太阳(S)与地心的连线上。从E1到E3为______日：_________。 ▷ 恒星日与太阳日示意图 探究二：地球自转的周期之争（恒星日VS太阳日） 高中部“问题驱动·学为中心”新教师汇报课 第1页 P 地球公转轨道 地球自转 同一颗恒星 当地球位于E1时，太阳(S)、某恒星(★)、地心、某地点(P)位于同一直线。 当地球位于E2时，地球已自转_______度，P又位于同一恒星和地心的连线上。从E1到E2为______日。时长：_____________。 当地球位于E3时，地球已自转_________，P又位于太阳(S)与地心的连线上。从E1到E3为______日。时长：_________。 360 恒星 23时56分4秒 E1 E2 S 注：遥远的恒星距离地球非常遥远，地球自转一周过程中的公转可以忽略，地球某条经线两次正对遥远的恒星，就是自转360°的时间。 页码： P 地球公转轨道 恒星日 E1 E2 E3 太阳日 360°59′ 太阳 24小时 S P P 同一颗恒星 当地球位于E1时，太阳(S)、某恒星(★)、地心、某地点(P)位于同一直线。 当地球位于E2时，地球已自转_______度，P又位于同一恒星和地心的连线上。从E1到E2为______日。时长：_____________。 当地球位于E3时，地球已自转_________，P又位于太阳(S)与地心的连线上。从E1到E3为______日。时长：_________。 360 恒星 23时56分4秒 页码： 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 转过角度 性质（真假周期） 所用时间 用途 ▼恒星日与太阳日的区别 遥远的恒星 太阳 360° 360°59′ 真周期 假周期 23时56分4秒 24时 科学研究 日常生活 高中部“问题驱动·学为中心”新教师汇报课 第1页 应用：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 高中部“问题驱动·学为中心”新教师汇报课 第1页 Q4在经过6小时的曝光得到的这张星轨照片中，恒星在天空中转动了多少角度？ 在国家天文台兴隆观测站，拍摄团队将相机对准北极附近的星空并固定好，通过6小时曝光，得到一张绚丽的星轨照片。 ▷ 北极星附近星辰运动轨迹 北极星 探究三：地球自转的速度和规律 高中部“问题驱动·学为中心”新教师汇报课 第1页 N A B C A′ B′ C′ 3小时内，点A（66.5°N）、B（23.5°N）、C（0°）， 旋转的角度： 经过的弧线长度： ∠ANA′＝∠BNB′＝∠CNC′ AA′ BB′ CC′ ＜ ＜ 角速度：球面上作圆周运动的物体单位时间内转过的角度。（旋转的角度/时间） 线速度：球面上作圆周运动的物体单位时间内扫过的弧长。（旋转的弧线长度/时间） 高中部“问题驱动·学为中心”新教师汇报课 第1页 任务1：角速度的分布规律： N A B C A′ B′ C′ 除南北两极点外，任何地点的自转角速度都相等，约15°/h 南北极点的角速度为0 3.在经过6小时的曝光得到的这张星轨照片中，恒星在天空中转动了多少角度？ 转动了6h*15°/h=90° 地球自转一周360°，耗时约24小时。 1.除极点外，角速度是多少？ 2.极点的角速度是多少？为什么？ 高中部“问题驱动·学为中心”新教师汇报课 第1页 圆的周长公式：圆的周长公式为 C = 2πr，其中 r 为半径。 1.已知地球半径6371km，计算赤道周长   2.地球自转一周耗时约24小时，赤道上的线速度为多少？     3.计算任一纬线上的线速度，并总结线速度规律？ 任务2：线速度的分布规律 40000km 24h 1670km/h 赤道线速度： ≈ 赤道周长=2x6371xπ≈40000km 高中部“问题驱动·学为中心”新教师汇报课 第1页 R r θ 地心 赤道 r＝Rcosθ (θ为纬度) N S 纬线圈周长＝ 2πr ＝2πRcosθ ＝40000cosθ 千米 任一纬线的自转线速度 ＝ 40000cosθ 千米 24时 ≈ 1670cosθ 千米/时 3.计算任一纬线上的线速度，并总结线速度规律？ 60°纬线的自转线速度约为赤道的一半 线速度特征： 自转线速度由赤道至两极递减，赤道的线速度最大。 高中部“问题驱动·学为中心”新教师汇报课 第1页 任务3.线速度的应用 判断南北半球：该区域位于北半球还是南半球？判断依据是什么？ 2.判断纬度带：如何根据线速度判断纬度带？ 3.判断地势高低：a地的线速度比同纬度周边高，推测其地形可能是什么？   高中部“问题驱动·学为中心”新教师汇报课 第1页 线速度大小的应用 （1）判断南、北半球 由北向南、线速度越来越大的为北半球； 越来越小的为南半球。 判断南北半球：该区域位于北半球还是南半球？判断依据是什么？ 高中部“问题驱动·学为中心”新教师汇报课 第1页 （2）判断纬度带 自转线速度 0 — 837km/h 高纬度 837 — 1447km/h 中纬度 1447 — 1670km/h 低纬度 线速度大小的应用 2.判断纬度带：如何根据线速度判断纬度带？ 高中部“问题驱动·学为中心”新教师汇报课 第1页 （3）判断地势高低 地球自转线速度比同纬度其他地区大，地势较高（可能为山地、高原等） 地球自转线速度比同纬度其他地区小，地势较低（可能为谷地、盆地） 线速度大小的应用 3.判断地势高低：a地的线速度比同纬度周边高，推测其地形可能是什么？ 高中部“问题驱动·学为中心”新教师汇报课 第1页 2.自转周期 3.自转速度 恒星日：23小时56分4秒（真周期） 太阳日：24小时（我们通常所说的一天） 角速度：极点为零，其他各处相等，为15度/小时 线速度：自赤道向两极递减 线速度的应用（判断半球、纬度、海拔） 影响线速度的因素： 1.自转方向 一日 S N 总结 ①纬度；②海拔 高中部“问题驱动·学为中心”新教师汇报课 第1页 1.下面图中，表示自转方向正确的是 练一练 高中部“问题驱动·学为中心”新教师汇报课 第1页 某中学天文观测地理兴趣活动小组经常观察天空中的恒星运动规律,该小组某学生于 2.北京时间2023年9月23日21时看到织女星正好位于天顶,该学生于9月25日在同样的位置再次观测到织女星位于天顶,则此时北京时间为(　　) A.21时0分0秒　　　 B.21时3分56秒 C.20时56分4秒　　　D.20时52分8秒 高中部“问题驱动·学为中心”新教师汇报课 第1页 下图是地球表面某地自转线速度等值线分布图。完成下面小题。 3.图示区域大部分位于 (　 　) A.北半球低纬度　 　B.南半球低纬度 C.南半球中纬度　　 D.北半球中纬度 4. 图中a、b两点纬度相同，但地球自转的线速度明显不同，原因是(　　) A．a点地势高，自转线速度大 B．b点地势低，自转线速度大 C．a点地势低，自转线速度大 D．b点地势高，自转线速度大 高中部“问题驱动·学为中心”新教师汇报课 第1页 1.自转线速度约870-900，纬度低于60度→中纬度 2.自转线速度a大于b→a海拔较高 探究 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主要原因是什么？ 高中部“问题驱动·学为中心”新教师汇报课 第1页 31 探究 图1-2 我国四大卫星发射基地分布 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？ 文昌向东1000米内几乎都是南海，只有几个零星岛屿。 高中部“问题驱动·学为中心”新教师汇报课 第1页 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？ 海南文昌相对其他三个航天发射中心地理纬度低，可充分借助地球自转动力，节省燃料，降低发射成本。 高中部“问题驱动·学为中心”新教师汇报课 第1页 对于地球自转速度变慢的原因，至今科学家还未有定论，导致其变化的原因可能有潮汐运动、地壳运动、海平面变化等。 补充拓展 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，这一地理现象表明自转速度在怎样变化？导致其变化的主要原因可能是什么？ 公转一周总时长=365×24小时=400×自转时间 自转时间=21.9小时。根据S=vt，路程不变，时间变短，速度变快，即距今3.7亿年前，自转速度快，目前是在变慢。 高中部“问题驱动·学为中心”新教师汇报课 第1页 高中部“问题驱动·学为中心”新教师汇报课 第1页 $