高一地理必修1《地球的运动》学案4 新人教版

第四节地球运动的基本形式—自转和公转学案导学

一、地球是宇宙中的一颗行星。从本课开始，教材把关注的焦点由宇宙空间转移到地球，研究其作为行星的基本特征之一——地球的运动。地球的运动本来是很复杂的，除了自转和公转以外，还有其他许多运动，例如，和太阳系一起参与银河系的运动。严格说，地球运动应该是许多运动的合成，即便是公转，它也不是简单地绕太阳作椭圆运动，而是绕日地质心运动，也绕月地质心运动。但是在一般的情况下，我们只谈地球绕日运动。至于地球随太阳或银河系的运动属于太阳系的整体运动，也不必去考虑，因此，我们只研究与人类关系最密切的两种运动：自转和公转。

二、地球的自转和公转两段教材，可以看作是姊妹篇，均从方向、周期、速度等方面来说明自转和公转的特点，这样便于比较。这段内容的组织和表述有以下几个特点。

第一，注意与初中地理相同知识点的衔接。本课主要介绍地球运动的基本规律。学生在初中一年级的地理课中已经学习过地球自转和公转的知识。限于初一学生的接受能力，教材中的这部分内容比较浅显，侧重说明地球运动的平均状态。高中地理的这部分知识比初中地理有了一些深化，体现在概念的表述更加严谨、图像的选择更接近实际情况，并注意说明地球运动的变化等方面。比如，以往教材在说明地球公转轨道时，把地球公转轨道半长轴和半短轴的比例夸大很多，学生对比较真实的地球公转轨道形状印象不深。本教材选择了一幅按照真实比例绘制的地球公转轨道图，并介绍了地球公转运动速度的不均匀性，目的是能够把地球公转的状况更接近实际地展现在学生面前。

第二，注意用图来说明问题。教材中涉及的一些知识，尤其是比较抽象的概念，注意用图来使其形象化，便于学生理解。

第三，减少了知识头绪。以前的高中教材在介绍地球自转周期时，出现了两个名词，即恒星日和太阳日。这是两个不完全相同的概念，让学生搞清楚这两者的区别，是以往高中地理教学中的一个难点。本课在讲地球自转周期时，采取了难点分散的办法，这里只讲恒星日，而把太阳日放在讲昼夜变化时，作为昼夜变化周期给出。同理，地球公转的周期有恒星年和回归年之分，在这里只讲恒星年。本课中只讲恒星日和恒星年还有一个考虑，即恒星日和恒星年都是以恒星为参考点，作为参考点的恒星与地球相距十分遥远，以至无论地球怎样运动，指向遥远恒星的方向，都可以看作是不变的方向，以它们为标准考察的运转周期，才是地球真正在宇宙空间运转一周的历时，才是有力学意义的运转周期。教材内容的这种选择，还使知识内容头绪减少，更加精练。

三、地球自转和公转是同时进行的，地球运动是这两种成分的叠加。因此，有必要将这两种成分结合起来作进一步的分析。由于地球自转和公转相结合，产生了黄赤交角，进而使得太阳直射点具有回归运动规律。因此，黄赤交角的存在体现了地球自转与公转的关系，而太阳直射点的移动规律又是由这个关系直接决定的。本课安排了“地球自转与公转的关系”一段，通过讲黄赤交角、二分二至日地球在公转轨道上的位置，以及太阳直射点的移动，把地球自转与公转的关系作初步介绍。

这段课文的重点是用图示的方法说明黄赤交角。对于学生来说，空间概念的建立是一个难点。教师可以借助地球仪来演示。地球公转轨道平面可以用桌面来表示。教师拿着地球仪沿桌面运动一圈，然后指出，在地球仪上过球心的、与桌面相平行的大圆，可以看作是地球轨道面，即黄道面。很显然，黄道面与赤道面有一个夹角。演示说明之后，再引导学生分析课文中的图。

关于太阳直射点的回归运动，初中地理第1册已经讲过，本课中讲同样的问题，主要区别是：第一，说明了太阳回归运动起因于两个重要因素，即地球公转和地球以黄赤交角倾斜着自转。如果地球不公转，直射点纬度就不会变化；如果地球不倾斜着自转，直射点将永远

在赤道上。这也说明了太阳直射点的回归运动是地球自转和公转共同作用的结果。第二，比较细致地说明了太阳直射点的回归过程。第三，与前面讲到的太阳高度日变化周期太阳日相对应，说明了太阳直射点的回归周期回归年。

1.恒星日——是地球自转一周360°所需要的时间。其长度为23时56分4秒。它是地球自转一周的真正周期。以春分点为参考点进行度量：以春分点某一次在某地上中天为起点，以春分点下一次在同地上中天为终点。由于春分点的向西移动，在恒星日和地球自转周期之间还存在细微的差别。

2.傅科摆实验——地球自转运动的有力证据

1851年法国物理学家傅科在万神庙的圆顶上安装了一个摆线长67米，摆捶重27公斤，悬点摩擦减少到最低限度的自由摆动的单摆。这样的单摆，摆动周期长，动量大，减少空气对它的摩擦阻力，从而可使摆持续摆动很长时间；同时，由于悬点的特殊装置，其摆动平面可以超脱地球自转对它的影响。因为摆的摆动平面在不受外力作用时，摆动方向是不会改变的。然而傅科所作的实验，摆的摆动平面却按顺时针方向慢慢地转动(如左图)。为什么?原来摆动平面的宇宙方向(即恒指一定方向)并没有改变，而是摆下面的地球不停地按逆时针方向转动所造成的。若在南半球做这个实验，摆的摆动平面则按逆时针方向慢慢地转动。在赤道上做这个实验，摆的悬点挂在赤道上空。因赤道上的经线相互平行。所以，摆面永远保持它初始摆动的方向，并不因地球自转而发生偏转现象。