第一节地球自转的意义 教学设计-2026-2027学年高二上学期地理鲁教版选择性必修一

第一节 地球自转的意义 教学设计 一、课程标准与教学目标 （一）课程标准要求 结合实例，说明地球运动的地理意义。 （二）地理核心素养（四维目标） 素养维度 具体目标 人地协调观 认识昼夜交替、时差与地转偏向力对自然环境和人类活动的深刻影响，理解人类生产生活（作息、计时、航运、港口选址）如何顺应地球运动的客观规律。 综合思维 从时空综合的角度，分析昼夜成因、地方时与区时的推算、日期变更等问题；理解自转与公转共同作用下的地理现象。 区域认知 从区域视角理解时区划分、北京时间与北京地方时的区别，建立全球不同经度地区的时间差异观念。 地理实践力 通过模拟昼夜交替、推算城市新年钟声顺序、探究长江河口变迁等活动，学会用示意图、数轴和地理工具分析解决实际问题。 二、教学重点与难点 教学重点 地球自转的基本特征（方向、周期、速度）。 昼夜交替的成因、周期及晨昏线的判断方法。 地方时、区时的划分与计算方法，国际日界线与日期变更。 地转偏向力的偏转规律及其对地理环境的影响。 教学难点 晨线与昏线的判读，以及晨昏线在光照图中的特征。 地方时、区时与跨日界线的日期计算（"东加西减"的灵活运用）。 地转偏向力只改变方向、不改变速度的特点及其成因理解。 三、课堂导入 【情境导入·星轨之问】 在晴朗的夜晚，将相机对准北极星附近，选择无限远对焦并长时间曝光拍摄星空，再将多张照片合成，可以看到北极星附近星辰呈同心圆弧状的"运动轨迹"。照片中星辰的"运动轨迹"看上去似乎以北极星为中心，这是什么原因造成的？ 【追问】人们在地球上看到日月星辰东升西落的现象，又是什么原因导致的？ 【导入结论】这正是因为地球在不停地围绕地轴作自西向东的自转，而天空中的恒星（除北极星外）实际几乎不动，是地球自转让我们看到了它们"绕北极星旋转"的视觉效果。由此引出本节课主题——地球自转的意义。 图1 北极星附近星辰"运动"轨迹（星轨照片，示意） 四、地球自转的基本特征 （一）自转的概念与方向 地球绕其自转轴的旋转运动，叫作地球的自转。地球的自转轴简称地轴，它的北端始终指向北极星附近。 自转方向： 侧视：自西向东。 从北极上空俯视：呈逆时针方向旋转。 从南极上空俯视：呈顺时针方向旋转。 【记忆口诀】北逆南顺。无论北极看还是南极看，自转方向只有一个，都是自西向东。 （二）自转的周期 地球自转的周期有两个常用的度量标准： 度量标准 参照物 时长 说明 恒星日 遥远的恒星 23时56分4秒 地球自转的真正周期（自转360°） 太阳日 太阳 24小时 昼夜交替的周期，因叠加公转略长 【辨析】恒星日是以无限远的恒星为参照，地球自转了360°，是真正的自转周期；太阳日是以太阳为参照，由于地球在自转的同时还在绕日公转，需要再多转约59′才能再次正对太阳，故比恒星日长约3分56秒。 （三）自转的速度 1. 角速度 除南北两极点外，任何地点的自转角速度都相等，约为15°/小时（约1°/4分钟）。南、北极点的角速度为0。 2. 线速度 地球自转的线速度随纬度的变化而变化：赤道最大，由赤道向两极递减，南、北纬60°的线速度约为赤道的一半，两极点为0。此外，同一纬度上海拔越高，线速度越大。 图2 地球自转角速度和线速度随纬度变化示意 （四）知识窗：傅科摆——地球自转的实验证明 1851年，法国物理学家傅科在巴黎先贤祠做了一个著名的摆动实验，成功地证明了地球在自转。他在穹顶中央悬挂一个长摆，在摆下方安置沙盘，摆运动时摆尖在沙盘上划出痕迹，沙盘就记录下摆的运动轨迹。实验中，摆动轨迹在沙盘上沿顺时针方向缓缓转动，说明摆动方向在不断变化。 原理：按照惯性定律，悬挂在空中的摆具有保持摆动方向不变的性质，因此这种摆动方向的变化应是摆相对地面发生了运动，即地球沿逆时针方向自转造成的。纬度越高，傅科摆摆动平面的旋转越明显；在赤道上则观察不到旋转现象。 图3 傅科摆实验示意（摆动轨迹在沙盘上转动） 五、地球自转的地理意义 （一）产生昼夜交替 1. 昼夜现象（静态成因） 地球是一个自身不发光、也不透明的球体。在同一瞬间，地球只有一半面向太阳。向阳的半球形成白天，为昼半球；背阳的半球形成黑夜，为夜半球。 2. 昼夜交替（动态成因） 由于地球不停地自转，昼夜也就不断交替。昼半球与夜半球的分界线叫晨昏线（圈）。 3. 交替周期 昼夜交替的周期为1个太阳日，即24小时。 图4 昼半球与夜半球及晨昏线（圈）示意 4. 晨昏线的判断方法 判读口诀：顺着地球自转方向，由夜半球进入昼半球的分界线为晨线；由昼半球进入夜半球的分界线为昏线。 5. 晨昏线的特征 晨昏线（圈）过地心，是平分地球的大圆。 晨昏线所在平面永远与太阳光线垂直，晨昏线上太阳高度均为0°。 晨昏线永远平分赤道，故赤道上全年昼夜等长。 晨昏线自东向西移动，速度与地球自转相同（15°/小时）。 二分日晨昏线与经线圈重合，二至日与极圈相切。 6. 昼夜交替的意义 昼夜交替周期长短适宜，使地球白天气温不至于升得过高，夜间降温不至于降得过低，昼夜温差不至于过大，从而保证了生命诞生、繁衍、生活和发展所需要的温度条件；同时"日出而作、日落而息"的作息规律也深受其影响。 【特别提醒】昼夜现象只与地球"不透明、不发光"有关，与自转无关；昼夜交替才是自转的结果。若地球不自转只有公转，也会产生昼夜交替，但周期将变为一年。 （二）产生时差 1. 地方时 由于地球自西向东自转，同纬度但经度不同的地点看到日出的时刻有早晚。相对位置偏东的地点，要比位置偏西的地点先看到日出，时刻较早。这种因经度不同而出现的不同时刻，称为地方时。 规律： 经度每隔15°，地方时相差1小时；经度每隔1°，地方时相差4分钟。 同一经线上的各地，地方时相同（东早西晚）。 一天中太阳高度最大的时刻为正午，地方时为12时。 计算原则：东加西减——求偏东地点的时间用加法，求偏西地点的时间用减法。 2. 时区与区时 为便于不同地区交流，1884年国际经度会议决定按统一标准划分时区、实行分区计时。全球以经度每15°范围作为1个时区，共划分为24个时区；每个时区中央经线的地方时即为该时区的标准时——区时。相邻时区的区时相差1小时，向东区时早1小时（加1小时），向西区时晚1小时（减1小时）。 图5 理论时区划分与区时计算示意 时区推算： 公式某地经度÷15°=商＋余数。若余数＜7.5°，时区数为商；若余数＞7.5°，时区数为商＋1。东经度求东时区，西经度求西时区。中央经线经度＝时区号×15°。 3. 几个常用时间概念 北京时间：指东八区的区时，即120°E的地方时（并非北京116°E的地方时，二者相差约16分钟）。 世界时（国际标准时间）：指中时区（零时区）的区时，即0°经线的地方时。 【易错点】北京时间≠北京的地方时；各国实际采用的计时方法并不完全与区时相同（如我国跨5个时区却统一使用东八区区时）。 4. 国际日界线与日期变更 为避免日期紊乱，国际上规定大致以180°经线为"国际日界线"，简称日界线。自西向东跨越日界线时日期减1日；自东向西跨越日界线时日期加1日。 两条日期界线： 自然日界线：地方时为0时（24时）的经线，位置不断变化、自东向西移动。 人为日界线：大致沿180°经线，位置固定不变。 【计算技巧】新的一天范围＝从0时经线向东到180°经线所跨的范围；某地日期的判断关键是先求出0时经线。 【活动】推算不同城市新年开始的先后顺序 北京、悉尼、伦敦、莫斯科、纽约等城市中，悉尼（东十区）最早敲响新年钟声，向西依次变晚。当北京（东八区）新年钟声敲响（1月1日0时）时，可据此推算其余城市的区时与日期。 （三）使地表水平运动物体的方向发生偏转 1. 偏转原因 受地球自转的影响，地表作水平运动的物体，除在赤道外，其运动方向会发生偏转。这种使水平运动物体方向发生偏转的力，称为地转偏向力。 【本质】地转偏向力（科里奥利力）只改变水平运动物体的运动方向，不改变其速度大小；纬度越高，偏转越明显。 2. 偏转规律 北半球向其运动方向的右侧偏转；南半球向其运动方向的左侧偏转；在赤道上不发生偏转。纬度越高，地转偏向力越大。 【记忆口诀】北右南左，赤道不偏；纬度越高，偏转越显。 图6 地转偏向力使物体水平运动方向发生偏转示意（北右南左赤道无） 3. 对地理环境的影响 北半球台风中心附近的气流往往呈逆时针方向旋转。 北半球河流的右岸易被侵蚀，南半球河流的左岸易被侵蚀，两岸的侵蚀与堆积不对称。 北半球河流的右岸往往水深流急，港口、防洪堤坝一般建于右岸；左岸泥沙淤积，聚落、挖沙场宜选在左岸。 【活动】探究长江河口变迁的原因 读长江河口变迁图可知：距今7000年以来，长江河口位置因泥沙淤积逐渐向东南方向迁移，其中北岸淤积明显快于南岸。其原因之一是受地转偏向力影响，长江南岸受河水的冲刷作用明显强于北岸，北岸泥沙淤积快、不断形成沙坝并与北岸合拢，从而推动海岸线向东南方向移动。此外，海平面升降与入海径流含沙量也是影响河口变迁的重要自然因素。 图7 长江河口变迁示意（河口沙坝、海岸线变化） 六、课堂小结 地球自转的地理意义可归纳为三条主线： 地理意义 核心要点 产生昼夜交替 成因：地球不发光、不透明＋自转；周期1太阳日（24h）；晨昏线判读（顺自转，夜入昼为晨线、昼入夜为昏线） 产生时差 地方时：经度每15°差1h、每1°差4min；时区24个、区时＝中央经线地方时；180°经线为国际日界线 水平运动物体偏转 北半球右偏、南半球左偏、赤道不偏；影响气旋旋转与河流两岸侵蚀堆积 第 页 学科网（北京）股份有限公司 $