3.3 地球如何自转 课件-2026-2027学年科学六年级上册教科版

该小学科学课件聚焦地球自转的定义、地轴倾斜23.5度指向北极星、自西向东旋转且周期约24小时等核心知识，通过学生熟悉的陀螺玩耍场景导入，类比引出自转概念，衔接上节课昼夜交替假设，以模拟实验和傅科摆证据构建从生活现象到科学原理的探究支架。 其亮点在于通过球体自转模拟、改变地轴角度观察昼夜交替等实验活动，结合傅科摆历史实验案例，培养学生模型建构（科学思维）和探究实践能力。采用实验记录表归纳不同地轴角度结果，帮助学生形成科学观念，既激发学生探究热情，又为教师提供从生活经验到科学概念的转化教学路径，提升教学效率。

地轴其实并不存在，但它却是理解地球自转的关键。首先地轴是为了描述地球自转而假想的一条线，它连接南北两极，穿过地心，就像我们画地图使用的经线和纬线一样，都是为了方便研究而设计的工具。你可能会好奇，既然地轴不存在，为什么我们还要用它呢？其实地轴的作用可大了，它帮助我们解释了很多自然现象，比如为什么会有昼夜交替，为什么太阳总是东升西落，还有为什么不同地方的时间不一样？接下来我们来看地轴的具体作用，第一，它简化了地球自转的研究。在地球仪上，地轴就是那个可以让地球仪转动的中轴线，这样我们就能直观的看到地球自转的效果。第二，地轴的角度也很重要，它和地球轨道面的夹角大约是66度34分，北极一端始终指向北极星附近。不过这里有个常见的误区，有些人会以为地轴是地球内部的一根实体的轴，就像自行车的中轴一样。其实不是，地球内部并没有这样的物理结构，地轴只是一个抽象的概念。科学界一致认为，地轴是假想的，就像经线和纬线一样，都是为了方便我们理解和研究地球运动而设计的工具。下次看地球仪时，不妨想想这条假想的线是如何帮助我们理解世界的。 根据哥白尼的日心说，地球绕地轴自转，自转一周是24小时。据此，我们需要改进地球模型，增加地轴，再次做昼夜交替现象的模拟实验，完善我们对昼夜交替现象的解释。用一根铁丝贯穿地球模型的南北，放坐地轴。地轴是倾斜的，为了方便观察记录，我们在地球模型的几块大陆上分别贴上几个反光的小圆片。打开手电筒，模拟太阳照射地球模型。地球模型自转一周代表24小时，注意观察闪光片。地球模型自转一周出现了一次昼夜交替，这说明地球自转能够产生昼夜交替现象。由于增加了地轴和反光片定位，这次昼夜交替现象模拟实验与之前比更加接近真实情况。 真的，现在。 上课总搞不懂为啥会有司机。今天30秒让你记住地轴倾斜的硬核知识点。先说结论啊，地球就像个喝醉的陀螺。自转轴和公转轨道有66.5度的固定夹角，这个数可不是随便说的，天文台用激光测了又测，它和咱们的四级直接挂钩。重点来了，很多人会把23.5度当成地轴角度，其实那是黄赤交角，你拿90减23.5，刚好就是地轴真正的倾斜度数66.5度。想象你斜着打伞晒太阳，伞柄角度一变，阳光照到身上的范围就不同了，对吧？地球也是这样，夏天北半球歪向太阳，日照又多又直，冬天就反过来了。更神奇的是这个角度每4万年会轻微摇摆，远古冰河时期就是这么来的。下次看地球仪，注意没底下支架的倾斜就是按66.5度设计的。现在知道地理课本为啥总画歪地球了吧？快考考同桌这个冷知识。 在太阳系八大行星中，要说最舒服的绝对是天王星，因为只有它是躺着的。天王星是太阳系由内向外的第七颗行星，体积在太阳系中排名第三，仅次于木星和土星，与太阳的平均距离大约30亿公里，绕太阳公转一圈需要84个地球年。天王星的大气层非常寒冷，温度可以达到0下224度。由于大气构成和更巨大的气态巨行星不同，所以科学家给了他一个新的分类，冰巨星。1684年，卡西尼发现土星在随后的很长一段时间内，人类相信太阳系内只有六大行星，直到97年之后，才有人发现太阳系内第七颗行星，它就是英国伟大的天文学家、多才多艺的威廉赫歇尔。1781年，威廉赫歇尔利用自己制作的望远镜发现并确认了天王星的存在。这一发现意义重大，因为天王星是人类第一个通过望远镜发现的行星，时间又过了将近200年。1977年当科学家观察天王星经过一颗恒星时，人类才惊讶发现天王星竟然出现了光环。这是继土星环之后，在太阳系内发现的第二个环系统。截至目前已经发现天王星环的圈数是十三圈，宽度约为10万公里，有大量的陨石和彗星组成。天王星和其他太阳系内行星最大的不同就是天王星的自转周可以说是躺在了轨道平面上，倾斜角度高达97.77度。正因如此，在天王星的两极会出现长达42年的极昼和极夜。那么有人问了，他为什么会躺在那呢？目前比较流行的说法是他是被一颗小行星或彗星撞倒了，这就是躺着总比站着舒服的天王星。 国物理学家傅科于1851年做了一项有趣的实验。傅柯在法国巴黎的先贤寺大厅的穹顶上悬挂了一条67米长的绳索，绳索的下面是一个重达20 8000克的摆锤，悬挂点经过特殊设计，使摩擦减少到最低限度。这种摆惯性和动量大，因而基本不受地球自转影响而自行摆动，并且摆动时间很长。在妇科的摆实验中，人们看到摆动过程中，摆动平面沿顺时针方向缓慢移动，摆动方向不断变化。事实上，摆在摆动平面的方向上并没有受到外力作用，按照惯性定律，摆动的空间方向不会改变。因而得知这种摆动方向的变化是由于观察者所在的地球沿着逆时针方向转动的结果，地球上的观察者看到了相对运动的现象，从而有力的证明了地球是在自转复刻摆放置的位置不同，摆动的情况也不同。在北半球时，摆动平面顺时针转动，在南半球时，摆动平面逆时针转动，而且纬度越高，转动速度越快，在赤道上摆几乎不转动。而作为地球自转的有力实验，复刻版在许多科学博物馆和大学内是很受欢迎的产品。 null教科版（2022）科学六年级上册 第3课 地球如何自转 第三单元 地球的运动 一、聚焦 一到下课，教室外、走廊上就聚集了不少围在一起玩耍的同学，他们在玩一种玩具玩得十分起劲——陀螺 一、聚焦 陀螺转动时， 以陀尖为支撑可以在一段时间内不停地旋转。 地球是一个球体，它是怎样自转的？地球自转一定会产生昼夜交替现象吗？ 二、探索 尝试让球体自转。 让一个球体自转起来。怎样让它的自转持续而稳定呢？ 把球串在一根轴上，绕着轴转动 观察地球仪自转。 转动地球仪，观察它的自转。地球仪的自转有什么特点呢？ 地轴 地轴倾斜66.5度指向北极星位置，与赤道平面大约是23.5度夹角 观察地球仪自转。 观察地球仪自转。 地球自转与昼夜交替现象。 尝试改变地轴的倾斜角度做模拟实验，观察地球模型上是否会出现昼夜交替现象。 探索二：再次做模拟实验，完善对昼夜交替现象的解释 用一根铁丝贯穿地球模型的南北，当作“地轴” 改进我们的地球模型 在地球模型的几块大陆上，分别贴上几个反光的小圆片。 用较强的光源照射地球模型，同时让地球模型自转。 画图记录下我们的观察 尝试改变实验中“地球”的地轴角度，看看有什么收获？ 昼夜交替正常，而且各地昼夜时长均等 昼夜交替正常，但不同区域昼夜时长不相等，南北级区域出现极昼极夜 出现正常的昼夜交替 面向太阳一侧永远白昼，背向一侧永远黑夜，无昼夜交替替 三、研讨 1.地球自转一定会产生昼夜交替现象吗？请结合我们的模拟实验进行解释。 不一定。如果地轴平躺且指向太阳，那面向太阳的一侧一直被照亮是白昼，背向太阳的一侧永远黑夜，无昼夜交替。 2.对比陀螺的自转和地球的自转，有什么相同和不同？ 相同：都绕自身一条中心轴线旋转，都叫自转。 不同：陀螺转轴会晃动、最终停下；地球自转轴倾斜且固定北极指向北极星，匀速持续自转，不会停止。 3.地球自转有什么特点？ 地球绕倾斜固定的地轴自西向东旋转，自转一周约 24 小时；地球不透明，自转带来昼夜交替；地轴倾斜角度始终不变指向北极星。 四、拓展 地轴的倾斜角度是23.5度，这个角度对地球环境有重要的影响。在太阳系中，八颗行星都在自转，但它们自转轴的倾斜角度有比较大的差异。观察下图，推测哪颗行星上基本不会出现昼夜交替现象。 天王星自转轴几乎是平躺的而且指向太阳，类似于本节课的模拟实验4，无法产生昼夜交替 如何“亲眼看到”地球在自转？——证明地球自转的实验，傅科摆 四、拓展 哥白尼认为地球在自转。可人们一开始就对这一观点表示怀疑，因为当时没有人观察到 地球在自转。虽然我们现在已能通过人造卫星等观测到地球确实在自转，可前人是怎样通过实验来证明地球在自转的呢？ 法国一位名叫傅科 (1819—1868) 的物理学家，在家中研究摆的规律时偶然发现：将摆和它的支架放在一个圆形底盘上，将摆摆动起来并且慢慢地转动圆底盘时，摆摆动的方向并没有随着圆盘的转动而转动，而是基本不变。 在 1851 年，也就是 “日心说” 发表 300 年后，傅科根据他在日常生活中的发现，用实验证实了地球在自转。 傅科将一个摆长为 60 余米、重 27 千克的铁球摆锤吊挂在一个高高的圆顶大厦里，并且在摆下的地面上画上一个刻度盘。当时，许多人都来观看这一奇妙的实验。 摆摆动起来，随着时间一分一秒地流逝，人们惊奇地看到：刻度盘所指示的方向与摆摆动的方向悄悄地发生着 “偏转”，并且是沿顺时针方向发生偏转。由于摆能保持摆动方向不变，所以这恰好证明了地球在旋转。 人们终于亲眼看到了地球在自转。 ●傅科摆有什么特别之处？为什么这样设计？ 巴黎国葬院大厅的傅科摆 回顾上节课我们的几个模拟实验，当时我们面临需要更多证据的一个局面。 当时几种假设都得到了模拟实验的支持，所以模拟实验的结果无法说明哪种假设是错误的。也就是说，如果不能提供新的证据，那么这几种假设都是成立的，但是这显然不可能。因此我们要找到: 1.地球不动的证据。 2.地球自转的证据。 3.地球公转的证据。 根据我们找到的地球自转的新证据，昼夜交替确实是地球自转引起的。 √ 1. 自转：物体绕穿过自身的轴旋转，地球旋转轴简称地轴。 2. 地轴倾斜23.5°，北端始终指向北极星，倾斜角度固定不变。 3. 地球自西向东自转，一周24小时。 4. 地轴平躺正对太阳时，不会产生昼夜交替；地轴竖直/倾斜都会出现昼夜，倾斜状态下各地昼夜时长不等。 五、总结 1. 地球自转是绕着什么进行旋转的（ ） A. 太阳 B. 地轴 C. 月球 2. 地球自转的方向是（ ） A. 自西向东 B. 自东向西 C. 自南向北 3. 地球自转一周所用的时间大约是（ ） A. 12 小时 B. 24 小时 C. 365 天 4.关于地轴的特点，下列描述正确的是（ ） A. 地轴垂直于公转轨道，没有倾斜角度 B. 地轴倾斜，北端始终指向北极星 C. 地球自转时，地轴的倾斜角度会不断变化 5.如果地轴没有倾斜，保持竖直状态，下列说法正确的是（ ） A. 地球上不会出现昼夜交替现象 B. 地球依旧会产生昼夜交替现象 C. 地球上所有地区昼夜时长一定完全不相等 B A B B B 下 课 Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) Content Adaptive Encoding 3.1 Lavf61.7.100 Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) Content Adaptive Encoding 3.0 Lavf61.7.100 Lavf61.7.100 $