14地球运动的基本形式自转与公转.docx
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14地球运动的基本形式自转与公转
1.4地球运动的基本形式——自转与公转
一、教学目标:
知识:
1、了解地球运动的基本形式,以及自转和公转的一些基本数据:
方向、周期、速度、公转的轨道、黄赤交角
2、理解地球自转和公转的关系,理解太阳直射点的南北移动的过程及其原因。
能力:
1、运用地球仪演示地球的自转和公转现象,能够准确地画出夏至日到冬至日太阳照射地球的示意图
德育:
5、培养学生正确的运动观
二、教学重点:
1、地球自转与公转的运动特点。
2、地球自转的方向、周期、线速度和角速度、公转的轨道、黄赤交角、太阳直射点的季节移动
三、课时安排:
1课时
四、教学方法:
课堂讨论
五、教学过程:
导入
[知识回顾]:
1、阳活动对地球的影响?
2、太阳活动的主要标志及发生的地方?
3、宇宙资源包括哪几方面的资源?
地球的自转
注:
地球的自转轴简称地轴,它的北端始终指向北极星附近
1、从不同的方向看地球自转(通过动画的演示从不同的角度)
请同学描述地球自西向东转
a、从北极上空看:
(学生观测思考后得出结论逆时针转)
b、从南极上空看:
(学生观测思考后得出结论顺时针转)
2、地球自转的周期:
23小时56分4秒为一恒星日
3、地球自转速度
通过对周期的分析得出地球自转的角速度:
南、北极点无角速度,其余各地角速度都相等
线速度:
读图P.15自转角速度和线速度图思考各地的线速度和角速度的关系?
小结:
角速度全球(除南北极点)都相同
线速度随纬度的升高而递减;
注:
纬度60度的地方的线速度是赤道的一半
(有时间可以引导学生用数学方法分析)。
地球的公转
1、地球公转的方向
可以简单讲述作为对地球自转方向的巩固
2、地球公转的周期:
365天6时9分10秒=1恒星年
3、地球公转的轨道和速度
读图P.16地球公转的轨道为椭圆形——>近日点和远日点
角速度:
近日点快,远日点慢,平均每日向东推进约1°。
线速度近日点快,远日点慢,平均约30㎞/S
读表地球在公转轨道不同位置时公转速度的变化观察角速度和线速度的关系
补充知识:
开普勒三定律增加学生对公转角速度和线速度的理解
普勒三定律
德国天文学家开普勒发现、并总结出的行星运动所遵循的定律。
第一定律:
行星运动轨道是椭圆的,太阳位于椭圆的一个焦点上。
第二定律:
在相等的时间内,行星和太阳联线所扫过的面积相等。
第三定律:
任何两个行星公转周期的平方,同轨道半长径立方成正比。
地球自转和公转的关系
地球的运动主要是自转和公转运动的叠加运动。
地球是倾斜着身子绕日公转的。
地球自转的平面叫赤道面。
(动画演示)
地球公转的平面叫黄道面。
(动画演示)
1、黄赤交角
黄道面和赤道面的介绍后读图P.17黄赤交角图了解黄道面和赤道面的交角;地轴和黄道面的交角。
地球在自转的同时还在绕日公转。
由于地球自转倾斜的角度是不变的(一定时期内)所以赤道平面与黄道平面之间的夹角即黄赤交角也是不变的(一定时期内)。
(动画演示)
目前黄赤交角的大小为23°26′。
2、太阳直射点的变化
由于黄赤交角的存在,导致太阳直射点的南北移动。
(图1.22)
a、在夏至日和冬至日时太阳照射的情况。
这时的太阳直射点的位置学生容易判断可以让学生自己画一画。
b、春分日和秋分日太阳照射情况。
这时由于书本图中不能看清楚用实物或电脑演示
从夏至日到冬至日太阳直射点自北纬23°26′向南移动,经过赤道(秋分时)到达南纬23°26′即南回归线。
从冬至日到第二年夏至日,太阳直射点自南纬23°26′向北移动,经过赤道(春分时)到达北纬23°26′即北回归线。
太阳直射点就在南北回归线之间作周期性的往返运动,我们称为太阳直射点的回归运动。
太阳直射点回归运动的周期为365日5时48分46秒,叫1回归年。
在太阳直射点上,单位面积获得的太阳辐射能量最多。
太阳直射点的回归运动,使太阳辐射能在地球表面的分配具有回归年变化。
总结:
课后作业:
同步练习
1.5地球运动的地理意义
(一)
一、教学目的:
知识:
1、使学生了解昼半球、夜半球、时区、地方时、地转偏向等概念
2、理解昼夜更替产生的原理;
3、理解地方时、区时的成因;
4、了解地转偏向力对地表水平运动物体的影响并能够对身边的现象进行分析。
能力:
1、能画出晨昏线
2、会计算不同地方的地方时和区时;
德育:
1、培养学生理论联系实际的能力
二、教学重点:
1、理解昼夜更替和地方时产生的原因
2、掌握计算昼夜长短的方法及地方时、时区和区时之间的有关换算
3、了解地转偏向力对地表水平运动物体,对地理环境及人类活动所产生的影响
三、课时安排:
1.5课时
四、教学方法:
课堂讨论、演示法
五、教学过程
导入
[知识回顾]:
1、地球自转与公转的运动特点以及关系
2、地球自转的方向、周期、线速度和角速度、公转的轨道、黄赤交角
3、太阳直射点的移动规律
一、昼夜交替
由太阳直射点引入平行的太阳光线照射地球,半个地球被照射到半个地球照射不到介绍昼半球、夜半球。
1、昼半球和夜半球的分界线为晨昏线。
2、太阳高度(角)
太阳高度,太阳高度角的简称,表示太阳光线对当地地平面的倾角。
在一瞬间,太阳高度的分布可结合教材P19图1.24,列表如下:
太阳高度角(H)
表示意义
昼半球
H>0°
太阳在地平线之上
晨昏线
H=0°
太阳刚好位于地平线上
夜半球
H<0°
太阳在地平线之下
3、昼夜更替周期:
运用“太阳日和恒星日”资料分析
注意交代:
恒星(除太阳外)距离地球
很遥远,不论地球公转到何处,所看到的恒星方位几乎不变
结论:
恒星日23h56 '4''(3600)—自转的真正周期
太阳日24h(360059')——昼夜交替的周期
恒星日总是比真太阳日要短一些。
这是因为地球离恒星非常遥远,远到从恒星上看来,地球似乎是不动的,地球的公转轨道相对于如此遥远的距离已变作一个点了。
从这些遥远天体来的光线是平行的,无论地球处于公转轨道上的哪一点,某地子午面两次对向某星的时间间隔都没有变化。
比较起来,太阳离地球却近多了,从地球上看,太阳沿黄道自西向东移动,一昼夜差不多移动1度。
对于某地子午面来说,当完成一个恒星日后,由于太阳已经移动,地球自转也是自西向东,所以地球必须再转过一个角度,太阳才再次过这个子午面,既完成了一个太阳日。
二、地方时
1、经线和纬线的介绍
2、地方时:
随地球自转,一天中太阳东升西落,太阳经过某地天空的最高点时为此地的地方时12点,因此,不同经线上具有不同的地方时。
相邻15度经线内所用的同一时间是区时(本区中央经线上的地方时),全世界所用的同一时间是世界时(0度经线的地方时)。
区时经度每隔15度差一小时,地方时经度每隔1度差4分钟。
东方的地方时总比西方的地方时早(快)。
时区和区时:
(动画及图片)
1、时区的划分
①基准(起点)--本初子午线
②每个时区的范围及东十二区、西十二区的范围
③标准经线:
每一个时区的中央经线
2、区时(标准时)
①定义
每一个时区,以标准经线上的地方时,作为全区共同使用的时间,称为区时。
②每一个时区中央经线(标准经线)确定的方法
标准经线的经度=时区数×150(东时区为东经,西时区为西经)
③每一个时区的范围确定的方法
(中央经线的经度数-7.50,中央经线的经度数+7.50)
④已知某地的经度,求所属时区:
经度÷150 =时区数
(所得商四舍五入,取整数,即为时区数。
东经度为东时区,西经度为西时区。
)
(注:
若所得商的小数正好为0.5,就意谓着该地处于两个时区的分界线上。
)
⑤东、西十二区的时间关系
⑥相邻时区的时间关系
3、时区与区时的关系
①相邻的两个时区,区时相差一小时。
②任意两个时区之间,相差几个时区,区时就相差几个小时。
③较东的时区,区时较早。
④东、西十二区的区时钟表时间相同,但东十二区的日期比西十二区早一天。
三、沿地表水平运动物体的偏移
1、地转偏向力:
促使物体水平运动方向产生偏转的力。
2、偏转规律
①在北半球垂直向右,南半球垂直向左;赤道上,物体水平运动没有偏向;
②随速度和纬度增大而加大偏转;
③地转偏向力只改变物体运动方向,不影响运动速度。
实例:
读图观察长江入海口,其右岸(南岸)不断被冲刷,沉积的砂岛不断与北岸相连,河道不断向南弯曲。
课后作业:
同步练习
1.6地球公转的地理意义
(二)
一、教学目的:
知识:
1、了解太阳高度、正午太阳高度、昼夜长短、四季和五带的概念
2、理解一天中太阳高度的变化规律
3、了解地球上四季和五带的划分
能力:
1、进一步理解太阳高度的年变化规律,掌握计算不同纬度太阳高度的方法
2、一步掌握不同时间的晨昏线的画法学会分析世界各地昼夜长短的关系
德育:
1、学会运用数学知识解决地理问题的能力
二、重点难点:
1、昼夜长短的变化规律
2、中午太阳高度的变化
3、四季五带的划分
三、教学方法:
图示法、课堂讨论
四课时安排:
2课时
五、讲授过程:
导入:
[知识回顾]:
1、太阳直射点的移动规律2、地方时3、水平偏移
上节课我们学习了地球运动的地理意义
(一):
昼夜交替、地方时和沿地表水平运动物体的偏移,今天我们继续来学习地球运动的地理意义。
一、昼夜长短的变化
1、具体分析:
(读书P211.26图分析):
1)分析A图,太阳直射哪个纬度?
哪个纬度的昼长最长?
昼长的纬度分布有什么规律?
2)分析B图,太阳直射哪个纬度?
哪个纬度的昼长最长?
昼长的纬度分布有什么规律?
3)分析C图,太阳直射哪个纬度?
哪个纬度的昼长最长?
昼长的纬度分布有什么规律?
4)以上三幅图中的P处,昼夜长短有什么变化?
项目
时间
太阳直射纬度
昼长最长纬度
昼长纬度分布
P处昼长季节分布
A图
12月22日
南回归线
南极圈内
北半球:
纬度越高,昼越短;北极圈内为0;南半球相反。
冬至日最短
夏至日最长
两分日为12
C图
3月21日
9月23日
赤道
全球相等
昼长不随纬度而变化,昼长=12小时
B图
6月22日
北回归线
北极圈内
北半球:
纬度越高,昼越长;北极圈内为24,南半球相反。
2、规律:
(以北半球为例)
1)夏半年(3月21日~9月23日):
A、 昼长夜短;纬度越高,昼越长夜越短;
B、 夏至日昼最长,夜最短,北极圈内出现极昼现象。
2)冬半年(9月23日~次年3月21日):
A、昼长夜短;纬度越高,昼越短夜越长;
B、冬至日昼最短,夜最长,北极圈内出现极夜现象。
3)春分日和秋分日:
昼夜等长=12小时
4)赤道:
全年昼夜等分
3、成因:
太阳直射点的回归运动引起昼夜长短的季节变化
——太阳直射点的季节移动。
昼夜长短发生了纬度变化和季节变化,会不会引起太阳高度的变化呢?
二、正午太阳高度的变化
1、概念:
一天中最大的太阳高度,即正文12点种的太阳高度。
2、具体分析:
(读书P211.26图分析):
1)分析A图,太阳直射哪个纬度?
正午太阳高度的纬度分布有什么规律?
2)分析B图,太阳直射哪个纬度?
正午太阳高度的纬度分布有什么规律?
3)分析C图,太阳直射哪个纬度?
正午太阳高度的纬度分布有什么规律?
1)以上三幅图中的P处,正午太阳高度有什么变化?
项目
时间
太阳直射
纬度
正午太阳高度的
纬度分布
P处正午太阳高度的
季节分布
A图
12月22日
南回归线
由南回归线向南北两侧递减
冬至日达最小值
夏至日达最大值
C图
3月21日9月23日
赤道
由赤道向南北两侧递减
B图
6月22日
北回归线
由北回归线向南北两侧递减
2、规律:
1)纬度变化:
由直射点向南北两侧递减
2)季节变化:
A夏至日:
北回归线以北地区正午太阳高度达最大值,南半球达最小值;
B冬至日:
南回归线以南地区正午太阳高度达最大值,北半球达最小值;
C南北回归线之间一年有两次直射,赤道两分日达最大值。
3、成因:
——太阳直射点的季节移动。
三、四季和五带的划分
(一)四季
我国:
立春立夏立秋立冬立春(次年)
西方国家:
春分夏至秋分冬至春分(次年)
实际划分:
345、678、91011、1212
春季夏季秋季冬季
(二)五带的划分:
以南北回归线和南北极圈为界限,把地球表面粗略的划分为热带、南北温带、南北寒带五个热量带。
名称
界线
特点
北寒带
北极圈
有极昼极夜现象
北温带
北回归线
北极圈
四季分明
热带
南回归线
北回归线
有阳光直射现象
南温带
南回归线
南极圈
四季分明
南寒带
南极圈
有极昼极夜现象
小结:
太阳直射点的季节移动
正午太阳高度的变化
昼夜长短的变化
四季的划分
五带的划分
解答疑问:
1、地球上为什么会有昼夜长短的变化?
——太阳直射点的季节移动。
2、哪些地区昼夜长短变化大?
哪些地区昼夜长短变化小?
——极圈内有极昼极夜现象,故昼夜变化最大;
赤道全年昼夜等分,故昼夜变化最小。
3、北半球房屋门窗朝向哪儿能得到最好的采光?
为什么?
——北回归线以北地区:
房屋门窗朝南能得到最好的采光,因为太阳光直射的最北界线是北回归线;
------北回归线与赤道之间:
房屋门窗可以朝南,也可以朝北,因为太阳光线有时在南、有时在北。
4、哪种情况下,地球上没有四季的变化?
——当黄赤交角为零时,太阳始终直射在赤道上,就不会产生昼夜长短和正
-----午太阳高度的季节变化,也不会产生气温的季节差异,当然就没有了四季的变化。
5、极圈和回归线属于五带中的哪带?
——极圈和回归线是五带的分界线。
课后作业:
1、课本P24“活动”1
2、同步练习
2.1大气的组成和垂直分布
一、教学目的:
知识:
1、使学生了解组成大气的主要成分及其作用
2、握大气的垂直分层结构和主要特征。
能力:
1、读图分析对流层和平流层气温垂直变化特点、大气运动方向、天气变化三者的内在联系
德育:
1、培养正确的人与自然环境的关系
二、教学重点
1、对流层与平流层的主要特点
三、教学难点:
人类活动对大气成分的影响。
对流层、平流层大气的特点。
[教学方法]:
比较法
[课时安排]:
1课时
[教学过程]:
引入新课:
通过第一单元的学习,我们已经认识了地球的宇宙环境,知道作为宇宙普通一员的地球的运动变化特点及其地理意义。
那么,地理本身又是怎么样的呢?
从今天开始,我们就将目光转移到地球,首先,我们来看一看地球的大气。
讲授新课
一、大气的组成
1.大气的组成
引导学生回忆初中化学内容,大气是由哪些物质组成的?
(干洁空气、水汽和固体杂质)
干洁空气:
N2:
生物体的基本成分
O2:
维持生命活动
CO2:
光合作用,保温作用(吸收红外线)
O3:
地球生命的保护伞(吸收紫外线)
水汽:
成云致雨的必要条件,吸收红外线。
固体杂质:
凝结核,成云致雨的必要条件。
2.干洁空气的组成和作用
(1)引导学生回忆初中化学有关知识,了解干洁空气的体积组成,再让学生读表2.1,了解干洁空气的质量组成。
(2)指导学生阅读课本P29,了解氧气、氮气、二氧化碳和臭氧等的作用,突出介绍其中的二氧化碳和臭氧。
二氧化碳:
绿色植物进行光合作用的基本原料,并对地面起保温作用
臭氧:
吸收太阳紫外线
3.水汽和固体杂质的作用
指导学生阅读课本P29第三段,结合初中物理相差知识,了解水汽和固体杂质对天气变化的影响。
4.人类活动对大气的影响
指导学生读P29第4段,了解在人类活动影响下的大气污染对大气成分的影响,并举例说明。
由于大量使用煤、石油等矿物原料,致使CO2含量增多,将会造成温室效应,全球气温上升。
由于人类大量使用制冷剂—氯氟烃,破坏了臭氧层,出现了臭氧层空洞。
[小结]以上我们讨论了大气的化学组成,大气是一种机械混合物,各种组成物质中,有的含量相对稳定,有的含量处于变化中。
这些组成物质在自然界中都扮演着重要角色,与地理环境的发展变化有着密切的关系。
二、大气的垂直分布
依据温度、密度和大气运动状况,可将大气分为对流层、平流层和高层大气。
读图2.1:
(1)图中的横坐标、纵坐标表示什么?
(2)其中的曲线又表示什么?
(3)有什么变化规律?
(4)从下而上一共分为几层?
(5)各层气温变化有什么不同?
(6)为什么会有这些不同?
(3)从图中可以看出各层与人类活动有什么关系?
(一)对流层
1、气温随高度的增加而递减。
对流层大气的热量绝大部分直接来自地面,因此,离地面越高的大气,受热越少,气温越低,气温垂直递减率为0.6℃/100米。
2、对流运动显著。
在对流层中,由于空气上冷下暖,使得热的地方气温高,空气密度小,容易产生空气的上升运动,冷的地方因有空气流向热的地方,从而产生下沉运动,这样就形成了大气的对流运动,所以,对流层是以对流运动为主。
低纬地区,地面受热多,对流活动旺盛,因此,对流层的高度高,可达17~18千米;而高纬地区,地面受热较少,对流活动较弱,所以,对流层的高度低,一般只有8~9千米;中纬地区则适中。
3、天气现象复杂多变。
由于对流层大气最靠近地面,几乎集中了全部的水汽和杂质,在大气对流过程中,容易形成云、雨、雪等天气现象,因此,对流层天气现象复杂多变,与人类的关系最为密切。
(二)平流层
1、气温随高度增加而上升。
平流层大气中,由于含有臭氧,能大量吸收太阳紫外线,使气温随高度增加而迅速上升。
2、气流以平流运动为主。
平流层上热下冷,大气稳定,不易形成对流,以水平运动为主。
3、与人类关系:
平流层以水平运动为主,且水汽和杂质极少,故云、雨现象近于绝迹,天气晴朗,有利于高空飞行。
(三)高层大气
1、大气上界:
2000~3000千米高空
2、电离层:
地球外80――500千米的大气层,有若干电离层。
电离层大气处于高度电离状态,它们就像一面反射无线电波的镜子,使电波在地面和电离层之间多次反射,从而实现了远距离无线电通信。
大气分层
高度(Km)
气温变化
原因
气流运动特征
天气特征
与人类的关系
对流层
9-18
递减
地面为主要直接热源
对流运动显著
天气复杂多变
影响人类一系列的生产生活活动
平流层
50-
55
递增
靠臭氧层吸收紫外线增温
以平流运动为主
天气晴朗
人类生存环境的天然屏障,利于高空飞行
高层
大气
2000-
3000
先递减,后递增
-
-
-
无线
电通讯
总结新课:
人们是这样比喻地球上的大气的:
(1)大气是地球生命的保护伞;
(2)大气是地球的空调器;(3)大气是地球生命呼吸所需氧气的源泉;(4)大气是风云变幻的大舞台。
可见,大气对自然环境和人类有着重要的影响;大气的垂直分层则是地球大气的主要特征,其中,对流层是与人类关系最为密切的层次;目前,由于人类活动造成的大气污染对大气的成分影响越来越明显,已经引起了国际社会的广泛重视。
布置作业
2.2大气的热力状况
教学目的:
知识:
1、了解地球上最主要的能量源泉太阳辐射的性质和特点
2、掌握大气对太阳辐射的削弱作用和大气的保温作用。
能力:
温室效应的成因
德育:
认识保护大气的重要意义
教学重点:
大气的削弱作用和保温作用
教学方法:
实例分析法、图解法
课时安排:
1课时
教学步骤:
引入:
太阳辐射既能到达地球表面,也能到达月球表面,但是月球表面白天的温度可高达100℃以上,夜晚则降至-183℃。
而地球的昼夜温差要小得多,这是为什么呢?
这是因为地球上有厚厚的大气层,是大气的热力状况保护我们人类和一切生命的存在,下面我们讲大气的热力状况。
一、大气的热力作用
[预备知识]太阳辐射的能量分布:
[上面小结]实验证明,物体温度越高波长越短,温度越低波长越长。
所以太阳辐射为短波辐射,地面辐射、大气辐射、人体辐射等属于长波辐射。
(一)大气对太阳辐射的削弱作用
1、吸收作用:
特点:
有选择性
O3:
吸收紫外线
CO2和H2O:
吸收红外线
但是,对于太阳辐射中能量最强的可见光部分却吸收的很少,大部分可见光能够透过大气射到地面上来。
2、反射作用:
特点:
无选择性
(1)反射主体:
云和较大的颗粒尘埃。
其中云的反射作用最为明显。
(2)规律:
云层越厚,云量越多,反射作用越明显。
所以,在夏季,多云的白天,气温不会太高,就是因为云的反射作用减少了到达地面的太阳辐射。
3、散射作用:
特点:
有选择性
当太阳辐射在大气中遇到空气分子或微小尘埃是,太阳辐射中的一部分表以这些质点为中心向四面八方散射开来,从而使一部分太阳辐射不能到达地面。
散射作用有一定的选择性,空气质点有能力散射波长小于自身直径的光。
可见波长越短的光,越易被散射。
所以,可见光中波长最短的紫色和蓝色光最容易被散射,因此晴朗的天空呈现蔚蓝色。
黎明和黄昏,虽然太阳在地平线以下,但它的光芒已被空气中的微粒散射到天空,因此,天空是明亮的。
4、太阳高度与大气削弱作用的关系
太阳高度大
太阳辐射经过大气的路程短
削弱的少,地面获得的热量多
[过渡]由于大气的削弱作用,是地球的白昼温度不高,由于大气的保温做就使地球的夜晚温度不会过低。
(二)大气的温室效应
1、地面吸收太阳辐射而增温,向外释放能量,所以,太阳是地面的直接热源,并且地面温度远远低于太阳表面温度,因此地面辐射是长波辐射。
2、大气中的CO2和H2O,强烈吸收地面长波辐射而增温,贮存能量,吸收率:
75%~95%。
所以,地面是对流层大气主要的直接热源。
3、大气在增温的同时,也向外释放红外线长波辐射。
大气辐射出一小部分向上射向宇宙空间外,大部分向下射向地面,其方向与地面辐射正好相反,故称为大气逆辐射。
所以,大气以大气逆辐射的形式将热量还给了地面,从而完成了大气的保温作用。
[思考]为什么多云的夜晚比晴朗的夜晚温暖?
多云的夜晚与晴朗的夜晚相比,大气的逆辐射作用较强,保温作用较明显,气温较高,所以,天气较温暖。
[上面小结]地球大气对太阳辐射的削弱作用和对地面的保温作用,既降低了白天的最高气温,又提高了夜间的最低气温,从而减小了气温日较差。
所以地球上的大气不仅供生物呼吸,而且通过大气的热力作用保护着地球。
二、全球热量平衡
就整个地球多年平均状况而言,地球收入的热量与之,既热量收支平衡,使全球的平均气温比较稳定。
太阳辐射首先来到大气上界,然后经过大气层,最后到达地面,图2.7中提供的数据,说明了太阳辐射、大气辐射、地面辐射各自数量关系,以及大气上界、大气内部、地面三个层面和太阳辐射收支的数量关系。
必须指出,由于人类活动不断向大气排放CO2等气体,加强了保温
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