3.1 地球的自转 讲义 2026-2027学年粤人版地理七年级上册

第一节地球的自转讲义 一、课程标准与教材分析 课标要求：《义务教育地理课程标准（2022年版）》在“认识全球”主题下，要求学生“运用地球仪或软件，演示地球的自转运动，说出地球的自转方向、周期”，并“结合实例，说出地球自转产生的主要自然现象及其对人们生产生活的影响”。本课是学生在学习地球形状和经纬网之后，第一次系统认识地球的动态运动，也是学习地球公转、昼夜长短变化和五带分布的重要基础。 教材分析：粤人版教材以“地球自转的方向与周期—昼夜更替与时差—时差对人类生活的影响”为主线，设置了多幅示意图、城市景观图、探究活动和模拟实验。教材把抽象的地球运动与太阳东升西落、昼夜变化、国际赛事转播、跨地区联系等生活情境联系起来，强调在观察、演示和推理中形成空间观念。 二、教学目标（地理四维目标） 核心素养依据：地理课程要培育的核心素养主要包括人地协调观、综合思维、区域认知和地理实践力，四个维度相互联系、整体育人。 核心素养维度 教学目标 主要表现 人地协调观 结合昼夜更替和时差，认识地球运动规律与人类作息、交通通信、国际交流之间的关系。 能从顺应自然规律的角度，解释“日出而作、日落而息”及跨时区作息安排。 综合思维 建立“地球自转—昼夜变化—时间差异”的因果链条，分析自然现象与人类活动的联系。 能说出地球自转的方向、周期，并解释昼夜更替和地方时差异的产生原因。 区域认知 在地球仪和世界时区图上识别不同经度地区的时空差异，理解“东早西晚”。 能结合经度差异判断时间先后，解释同一时刻不同地区的昼夜与生活状态。 地理实践力 运用地球仪、手电筒等器材演示地球自转，观察并记录昼夜半球和晨昏线变化。 能规范演示地球自转，绘制自转方向，用实验证据说明地理现象。 三、教学重点与难点 类型 内容 突破策略 教学重点 地球自转的方向、周期；昼夜更替的成因；地方时和时区的基本规律。 使用地球仪和光源做分层演示，先认识昼夜现象，再加入地球自转认识昼夜更替。 教学难点 从平面示意图建立地球自转的三维空间观念；理解经度差异如何形成地方时；区分“昼夜现象”和“昼夜更替”。 通过侧视、北极俯视和南极俯视三种视角比较方向；用同一光源下的多地点观察建立“东边先看到日出”的证据链。 四、课堂导入：为什么同一时刻，有的城市在晨跑，有的城市已入睡？ 情境创设：教师播放或展示教材中的纽约、伦敦、东京等城市景观图，并呈现以下生活问题，引导学生联系日常经验。 中国观众观看国际足球赛事时，为什么有时在晚上，有时在凌晨？ 教材中广州和喀什大致使用同一区时，但两地感受到的日出时间是否完全一样？ 为什么我们感觉不到地球在转动，却能观察到太阳、月亮和星星每天东升西落？ 导入意图：教师不要急于给出结论，可追问：“是太阳绕着我们转，还是地球在转动？”引导学生提出假设。随后说明：今天我们将通过教材插图、地球仪演示和模拟实验，寻找地球自转的证据。 五、新课探究与知识点详解 探究一：地球是怎样自转的？ 地球自转是指地球绕着地轴不停地旋转。地轴是假想的轴，它并不竖直，而是呈倾斜状态；地轴的北端始终指向北极星附近。地球自转方向与地球公转方向一致，都是自西向东。 图1 地球自转方向与自转周期示意图 基本特征 内容 绕转中心 地轴；地轴北端大致指向北极星附近。 自转方向 自西向东。 北极上空观察 呈逆时针方向，可概括为“北逆”。 南极上空观察 呈顺时针方向，可概括为“南顺”。 自转周期 约为24小时，即一天。 360°÷24＝15°，因此地球平均每小时自西向东转过约15°。这一关系正是“经度每相差15°，时间相差约1小时”的推算基础。 活动1：三个视角观察自转方向 平视地球赤道附近：观察地球仪上某一点从左到右移动，得出“自西向东”。 从北极上空俯视：在地球仪底座或白纸上沿逆时针方向描画箭头。 从南极上空俯视：观察同一自转在南极视角下表现为顺时针。 用自己的身体模拟倾斜的地轴，缓慢原地旋转，体会“北逆南顺”。 探究二：昼夜现象与昼夜更替是一回事吗？ 昼夜现象：地球自身不发光，而且是一个不透明的球体。在同一时刻，太阳只能照亮地球的一半。朝向太阳的半球被照亮，形成白昼；背向太阳的半球无法被直接照亮，形成黑夜。昼半球和夜半球之间的分界线是晨昏线。 昼夜更替：仅有“地球不透明”这一条件，只能形成相对稳定的昼半球和夜半球；地球如果不自转，昼和夜的位置不会持续更替。由于地球不停地自西向东自转，原来处于白昼的地方会逐渐进入黑夜，原来处于黑夜的地方会逐渐进入白昼，从而产生昼夜更替。 易错辨析：昼与夜的根本原因是地球不透明；昼夜不断变化的原因是地球自转。 图2 地球昼夜半球与晨昏线示意图 活动2：模拟昼夜更替实验 实验器材：地球仪、手电筒（模拟太阳光）、较暗环境、马克笔。 打开手电筒，使光线从同一高度大致水平照射地球仪，观察被照亮和未被照亮的部分。 在地球仪上标记北京和伦敦，保持光源位置基本不变。 自西向东缓缓拨动地球仪，观察标记点如何从夜半球进入昼半球。 归纳：地球不透明形成昼夜；地球自转形成昼夜更替。 思维提升 假设地球停止自转，是否还有白昼和黑夜？——仍有昼夜现象，但没有昼夜更替。 如果地球透明，还能形成明确的昼半球和夜半球吗？——不能，因为阳光会穿透地球。 顺着地球自转方向，由夜进入昼的交界线是晨线；由昼进入夜的交界线是昏线。 探究三：地球自转为什么会造成时间差异？ 地球自西向东自转，同一纬度地区相对东边的地点会先迎来日出，也先进入新的一天；相对西边的地点后看到日出。由于不同经度的地点迎来日出的时刻不同，同一瞬间各地的地方时就不同。经度相差约15°，时间相差约1小时；经度相差1°，地方时大约相差4分钟。 比较项目 广州 喀什 大致经度 约113°E 约76°E 相对位置 位于我国东部 位于我国西部 经度差异 两地经度相差约37° 两地经度相差约37° 时间差异 同一时刻，广州的地方时约比喀什早2小时28分 喀什的地方时约比广州晚2小时28分 教学结论 东边的地点先看到日出，地方时较早 西边的地点后看到日出，地方时较晚 计算：37°÷15°/小时≈2.47小时，即约2小时28分。需要注意的是，我国统一采用北京所在的东八区区时，因此钟表显示时间相同；但从地方时和太阳位置看，广州会比喀什更早迎来日出。教学中应区分“钟表区时相同”和“地方时不同”。 活动3：教材“广州与喀什的时间差异”探究 观察两地经度，判断谁位于东边。 根据“东早西晚”，判断同一瞬间谁先看到日出。 用经度差除以15°/小时，估算两地地方时差异。 结合生活经验说明：两地使用统一区时，为什么仍会出现不同的生活节奏？ 探究四：时区是怎样划分的？ 为了统一计时，国际上规定每隔经度15°划分一个时区，全球共划分为24个时区。相邻两个时区的区时一般相差1小时，东边时区的时间早于西边时区。我国幅员辽阔，但统一采用北京所在的东八区区时，即“北京时间”。 图3 世界时区划分示意图 图4 世界时区分布及国际日期变更线示意图 核心概念 含义 计算规律 地方时 不同经度的地点因迎来日出时间不同而形成的时间。 经度每差15°，时间差约1小时；东边早，西边晚。 时区 以15°经度范围划分的时间区域，全球共24个时区。 所在时区数≈经度÷15，按四舍五入处理。 区时 某一时区共同采用的统一时间。 所求区时＝已知区时±时区差。 东八区 北京所在的时区，区时比中时区早8小时。 东八区＝中时区＋8小时。 活动4：时区计算训练 中时区为12时，求东八区的区时：12＋8＝20时。 东八区为20时，求零时区的区时：20－8＝12时。 向东计算时区，区时增加；向西计算时区，区时减少。 七年级教学以“整时区、东早西晚”为主，不要求复杂计算国际日期变更线；可仅作拓展说明：自西向东越过国际日期变更线，日期通常减一天；自东向西越过，日期通常加一天。 探究五：怎样用证据证明地球在自转？ 太阳、月亮和星星每天东升西落，是地球自西向东自转形成的视运动现象。如果地球静止而整个天体系统每天绕地球旋转，也能解释这种表面现象，因此还需要更直接的证据。 图5 傅科摆演示地球自转 1851年，法国物理学家傅科在巴黎先贤祠进行实验：用约67米长的钢丝悬挂一个约28千克的重球，使其自由摆动。单摆的摆动平面在惯性空间中保持相对稳定，但经过一段时间后，摆球在沙盘或地面上的轨迹发生了偏转。对站在地面上的观察者来说，不是摆动平面自动旋转，而是地球在摆的下方转动。傅科摆第一次用地面实验直观证明地球正在自转。 历史启示 科学结论需要证据支持：从日常观察到实验验证，人类对地球运动的认识不断深化。 傅科摆说明：站在地球上，我们往往以地面为参照物；改变参照物，才能理解地球本身的运动。 学习地理既要观察现象，也要追问成因，形成实事求是的科学态度。 六、地球自转对生产生活的影响 形成昼夜更替，为人类的“日出而作、日落而息”提供自然基础。 形成地方时和时区差异，影响国际航班、跨境会议、体育赛事转播和新闻发布时间。 不同地区因经度不同而出现不同的作息节奏，跨地区活动需要协调时间。 地球自转与公转共同决定更复杂的时间、季节和昼夜变化，是人类安排农业、交通和日常生活的重要自然依据。 七、课堂小结 知识模块 核心结论 自转特征 绕地轴自西向东旋转，周期约24小时；北极上空看为逆时针，南极上空看为顺时针。 昼夜变化 地球不透明形成昼和夜；地球自转形成昼夜更替；昼夜半球分界线是晨昏线。 时间差异 东边先看到日出，地方时较早；经度每差15°，时间约差1小时。 时区制度 全球划分为24个时区，相邻时区区时一般相差1小时；我国采用东八区区时。 实践意义 昼夜更替和时差影响作息、交通、通信、国际赛事和跨区域协作。 八、当堂检测与参考答案 1. 地球自转的绕转中心是______，方向是______，周期约为______。 2. 从北极上空看，地球自转呈______时针方向；从南极上空看，呈______时针方向。 3. 地球不透明形成的是______现象；地球自转形成的是______现象。 4. 经度每相差15°，地方时相差约______小时；全球共划分为______个时区。 5. 我国统一采用的区时是______区区时。 6. 解释“东边先看到日出”与“东早西晚”的关系。 7. 教材比较广州与喀什的时间差异时，为什么不能只根据钟表时间判断谁先迎来日出？ 8. 傅科摆能够证明地球自转的关键观察现象是什么？ 参考答案 1. 地轴；自西向东；24小时（一天）。 2. 逆；顺。 3. 昼夜；昼夜更替。 4. 1；24。 5. 东八。 6. 地球自西向东自转，东边的地点相对更早转到朝向太阳的一侧，因此先看到日出；先迎来日出意味着地方时较早，所以时间上“东早西晚”。 7. 广州和喀什虽然使用统一的北京时间，但两地经度不同，地方时不同。广州位于东边，会比喀什更早迎来日出，因此要结合经度判断，而不能只比较钟表显示。 8. 单摆的摆动平面基本保持稳定，但地面上的痕迹逐渐偏转。由于地球在摆动平面下方转动，站在地面的人会观察到摆动平面的相对偏转，从而证明地球在自转。 第 页 学科网（北京）股份有限公司 $