高中地理湘教版第一章宇宙中的地球第三節(jié)地球的運動【全國一等獎】

高一地理學案主題：地球自轉【導學目標】了解地球自轉的方向、周期以及角速度、線速度的變化規(guī)律。理解由于地球自轉運動造成的晝夜交替、地方時差，掌握時間的有關換算。能以河流、風為例，說明地轉偏向力對地表水平運動物體產(chǎn)生的影響?！緦W習重、難點】地球自轉造成的地方時差；時間的換算?！净A知識梳理】1、地球自轉的規(guī)律（1)方向：從北極上空觀察，地球作_______時針方向旋轉；從南極上空觀察，地球作_________時針方向旋轉。（2)周期：恒星日——自轉的真正周期，時間長度為___________；太陽日——通常使用，即一個晝夜，時間長度為________。思考：造成恒星日與太陽日的差異的原因是什么?_____________________________。（3)線速度和角速度：角速度分布規(guī)律為______________________________；線速度分布規(guī)律為______________________________。2、地球自轉的地理意義（1)產(chǎn)生了地方時：地球自西向東轉，東邊的地點先看到日出，先到達正午，因而東邊的地點地方時大；每隔經(jīng)度______度，相差一小時。（2)水平運動的物體發(fā)生偏向：沿著運動方向看，北半球向______偏，南半球向________偏，赤道上不偏轉。通常緯度越高，偏轉的角度越__________。（3)產(chǎn)生晝夜更替。周期為_________小時。3、時區(qū)和區(qū)時（1）全球共劃分為24個時區(qū)，每個時區(qū)占_____個經(jīng)度。（2）各時區(qū)都以本時區(qū)__________的地方時作為本區(qū)的區(qū)時。（3）所求地的區(qū)時=已知地的區(qū)時±時區(qū)差×1小時。4、日界線（1）原則以______經(jīng)線為界，實際上一條大體沿1800經(jīng)線穿行的折線。（2）自西向東越過日界線的日期_______一天；自東向西越過日界線日期______一天?！竞献魈骄俊康厍虻淖赞D（一）地球自轉【實驗演示1】“坐地日行八萬里，巡天遙看一千河”，這是毛澤東主席七律《送瘟神》中的詩句。人坐在地球上不動，為什么會日行八萬里？教師轉動地球儀，邊演示邊提出問題：地球自轉的中心是什么？地球自轉的方向如何描述？自轉一周的時間是多少呢？【規(guī)律總結1】地球運動圍繞中心運動方向運動周期自轉【探究活動1】閱讀課本P16“地球自轉周期和時間”，結合圖1-12太陽日與恒星日示意，完成下列表格。地球自轉的角度長度應用價值形成原因太陽日恒星日【探究活動2】觀察下圖，同桌討論，探討地球自轉的角速度和線速度的分布規(guī)律。（1）如何計算地球自轉的角速度和線速度？（2）地球自轉的角速度分布有何特點？除極點外，地球自轉的角速度是多少？（3）地球自轉的線速度分布有何特點？赤道上的地點自轉的線速度是60°N上的幾倍？如何證明呢？從地球自轉線速度考慮，發(fā)射衛(wèi)星是在?？诤媚?，還是在太原好？為什么？【探究歸納2】1.地球自轉一周為360°，所需時間約為24小時，故地球自轉的角速度為360°/24小時＝15°/小時；地球自轉的線速度為不同緯度的緯線圈長度除以24小時。2.地球自轉的角速度除南北兩極外，均相等，都是15°/小時。3.地球自轉的線速度赤道最大，自赤道向兩極逐漸減小。畫板圖如下圖，R為地球半徑，r為60°N地球自轉的半徑。證明赤道上的自轉線速度是60°N上的2倍。如下：∵赤道上的自轉線速度V=2πR÷24小時60°N上的自轉線速度v=2πr÷24小時r=Rcos60°=1/2R∴V=2v二．地球自轉的地理意義（一）晝夜交替【探究活動3】請用地球儀和手電筒（作為太陽光）演示地球上“晝夜現(xiàn)象”與“晝夜交替現(xiàn)象”如何產(chǎn)生？并辨析其原因。晝夜更替的周期為多少?2.假如地球不自轉也不公轉，有沒有晝夜現(xiàn)象？有沒有晝夜的更替？3.假如地球不自轉但圍繞太陽公轉，有沒有晝夜的更替？如果有，晝夜更替的周期又如何？【探究歸納3】1.“晝夜現(xiàn)象”－－地球不透明、不發(fā)光?！皶円菇惶娆F(xiàn)象”－－地球不停的自轉。晝夜交替的周期為24小時，即一個太陽日2.有晝夜現(xiàn)象。但沒有晝夜的更替。3.有。周期為1年。（二）沿地表水平運動物體的偏轉【實驗演示2】拿一把雨傘，將其撐開比作北半球，則傘頂端代表北極，傘的支架代表經(jīng)線。若雨傘不動時，從“北極”向下用水杯倒水，則發(fā)現(xiàn)水珠從傘布上沿“經(jīng)線”向南流動；若將雨傘按地球自轉方向勻速轉動時，用水杯從“北極”向下倒水，觀察水珠流動軌跡是否和剛才的相同；如不同，水珠偏離“經(jīng)線”的左側還是右側？若將雨傘逆地球自轉方向（自東向西）轉動時，水珠如何偏離？學生觀察實驗，分組討論：1、地表水平運動的物體方向發(fā)生偏轉的根本原因是什么？2、地表水平運動的物體方向發(fā)生偏轉有何規(guī)律？舉例說明有何影響。3、如何用左右手定則判斷地球上水平運動物體的偏向？【規(guī)律總結2】判斷地表水平運動物體偏向的規(guī)律時，可采用“左右手法則”，具體方法如下：北半球用右手，南半球用左手，手心向上，四指指向物體初始運動方向，大拇指指向即為物體水平運動的偏向。如下圖所示。沿地表水平運動物體的偏向的規(guī)律是：北“右”南“左”；赤道不偏。（三）地方時【探究活動4】用手電筒照射自轉的地球儀，并提出啟發(fā)性思考題：1、同一緯度上的東、西兩地如北京和烏魯木齊哪個先見到日出，哪個先送走落日？為什么？2、地球上經(jīng)度每隔15°，地方時相差多長時間？每1°相差多長時間？3、如何計算地方時？【探究歸納4】北京較烏魯木齊先見到日出，也先送走落日，這是地球自轉的結果。地球上經(jīng)度每隔15°，地方時相差1小時，每1°相差4分鐘。地方時的計算（1）畫數(shù)軸如下圖，計算經(jīng)度差：A、B兩地的經(jīng)度差為118°+45°=163°（同減異加，即同為東經(jīng)度或西經(jīng)度，兩地經(jīng)度數(shù)相減為兩地的經(jīng)度差，兩地分別為東經(jīng)度和西經(jīng)度，兩地的經(jīng)度數(shù)相加為兩地的經(jīng)度差）。（2）確定東西方向：A向東走可到達B地（采取此法時不能過日界線）（3）利用公式計算：【探究活動5】時區(qū)和區(qū)時指導學生閱讀時區(qū)劃分圖，提問：（1）全球共分為多少個時區(qū)？中時區(qū)以哪條經(jīng)線作為中央經(jīng)線？中時區(qū)以東和以西，依次分為哪幾個時區(qū)？（2）倫敦、開羅、莫斯科、北京、東京、紐約分別在哪個時區(qū)？從北京出發(fā)到倫敦的游客，到達目的地時，怎樣撥動手表時針才能使手表顯示的時間與目的地的時間一致？（3）哪兩個時區(qū)合二為一？（4）北京時間和北京的地方時有什么區(qū)別？二者相差多長時間？(5)區(qū)時怎么計算？【探究歸納5】（1）全球共劃分為24個時區(qū)；中時區(qū)以0°經(jīng)線作為中央經(jīng)線；中時區(qū)以東和以西依次劃分為12個時區(qū)。（2）倫敦中時區(qū)，開羅東二區(qū)，莫斯科東三區(qū)，北京東八區(qū)，東京東九區(qū)；紐約西五區(qū)，從北京到倫敦后手表要撥后8小時。（3）東十二區(qū)和西十二區(qū)各跨°，合為一個時區(qū)。(4)北京時間和北京的地方時不同，北京時間為東八區(qū)的區(qū)時，即東經(jīng)120°經(jīng)線的地方時，北京的地方時為116°E的地方時；兩者相差16分鐘。（5）區(qū)時的計算公式為：【探究活動6】日界線（國際日期變更線）結合下圖，啟發(fā)學生思考：1.日界線是地球上新的一天的起點和終點，地球上日期的更替，都從這條線開始。請大家仔細觀察，日界線和１８０°經(jīng)線吻合嗎？2.哪個時區(qū)的時刻最早？哪個時區(qū)的時刻最晚？為什么？【探究歸納6】日界線和１８０°經(jīng)線不吻合。日界線并不完全在180°經(jīng)線上，而是稍有曲折。這是為了照顧180°經(jīng)線附近居民生活方便，避開了陸地。由于在任何時刻，東十二區(qū)總比西十二區(qū)早24小時，所以，自東十二區(qū)向東進入西十二區(qū)，日期要減去一天；自西十二區(qū)向西進入東十二區(qū)，日期要增加一天。三、晨昏線的判讀及應用1．晝夜半球：被太陽照射的半球為晝半球，太陽照不到的半球為夜半球。晝、夜半球的分界線，叫做晨昏線(圈)。其中順著地球自轉方向，由夜半球變?yōu)闀儼肭虻臑槌烤€；由晝半球變?yōu)橐拱肭虻臑榛杈€。據(jù)此可知，圖中的晨昏線為晨線。2．晨昏圈是一個大圓，將地球平分成晝半球和夜半球兩部分。3．晨昏線上各地太陽高度為0°；晝半球太陽高度>0°，夜半球太陽高度<0°。4．晨昏線(圈)所在平面始終與太陽光線垂直。5．晨昏線和極晝圈(極夜圈)的切點的緯度與太陽直射點的緯度之和等于90°(如上圖中α＋θ＝β＋θ＝90°)。晨昏線和極晝圈的切點(如上圖中C)地方時為24時(0時)；晨昏線和極夜圈的切點(如上圖中D)地方時為12時。6．晨昏線(圈)在二分日時與經(jīng)線圈重合，二至日時與極圈相切。7．晨昏線以15°/小時的速度自東向西移動。1．晨昏線的判斷(1)自轉法：順地球自轉方向eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(夜進入晝→晨線,晝進入夜→昏線))(2)時間法：赤道上地方時eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(6時→晨線,18時→昏線))(3)方位法eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(夜半球東側為晨線，西側為昏線,晝半球東側為昏線，西側為晨線))2．晨昏線的應用(1)確定地方時(2)確定日期和季節(jié)①晨昏線經(jīng)過南、北極點(與經(jīng)線重合)時：可判定這一天為3月21日或9月23日前后，節(jié)氣是春分或秋分。②晨昏線與極圈相切時：北極圈及其以北出現(xiàn)極晝(南極圈及其以南出現(xiàn)極夜)，日期是6月22日前后，節(jié)氣是夏至；北極圈及其以北出現(xiàn)極夜(南極圈及其以南出現(xiàn)極晝)，日期是12月22日前后，節(jié)氣是冬至。(3)確定太陽直射點的位置①確定緯度：與晨昏線相切的緯線度數(shù)與太陽直射點的緯線度數(shù)互余；晨昏線與地軸夾角的度數(shù)等于太陽直射點的緯度。②確定經(jīng)線：與晨線(昏線)和赤道交點相差90°且大部分或全部在晝半球一側的經(jīng)線是太陽直射的經(jīng)線；過晨昏線與緯線的切點，且大部分在晝半球的經(jīng)線是太陽直射的經(jīng)線。(4)確定晝夜長短晨昏線將地球上的緯線分成晝弧和夜弧兩部分，晝長等于該緯線晝弧所跨經(jīng)度除以15°的商，夜長是夜弧所跨經(jīng)度除以15°的商。(5)確定日出、日落時間某地的日出時間就是該地所在緯線與晨線的交點上的時間，日落時間就是該地所在緯線與昏線的交點上的時間。某地日落、日出時間的計算公式是12±晝長/2。(6)確定極晝、極夜的范圍晨昏線與哪個緯線圈相切，該緯線圈與極點之間的緯度范圍內就會出現(xiàn)極晝或極夜現(xiàn)象，南北半球的極晝、極夜現(xiàn)象正好相反。例題(2023·山東文綜)下圖為某區(qū)域海上航線示意圖。在一艘駛往大西洋的輪船上，船員在圖中①處看到了海上日出景觀，此時為世界時(中時區(qū)區(qū)時)4時。讀圖回答下題。下列四幅圖