必修一第一單元 第三節(jié) 地球的運(yùn)動(dòng)(人教新課標(biāo))
圖1 圖2 圖3如圖1電腦顯示動(dòng)畫:假設(shè)遙遠(yuǎn)的恒星(小圓)和太陽(yáng)(s)同時(shí)對(duì)著地球上的一點(diǎn)p,設(shè)地球只自轉(zhuǎn)而不公轉(zhuǎn),那么地球在e1處自轉(zhuǎn)一周(電腦顯示p點(diǎn)繞圓運(yùn)動(dòng)一周)。師:(多媒體動(dòng)畫演示)如圖2先以恒星作參照,動(dòng)畫顯示恒星日的長(zhǎng)度。動(dòng)畫的過(guò)程是:地球一邊自轉(zhuǎn)(即p點(diǎn)繞圓心運(yùn)動(dòng)),一邊由e1向e2運(yùn)動(dòng)(公轉(zhuǎn)),當(dāng)?shù)厍虻竭_(dá)e2點(diǎn)停止,此時(shí)p點(diǎn)剛好對(duì)著恒星。師:此時(shí)地球是否自轉(zhuǎn)了一周,自轉(zhuǎn)的角度是多少,以什么作參照?生:(學(xué)生準(zhǔn)確回答)師:很好!(點(diǎn)擊鼠標(biāo),電腦畫出se2的連線和e2與恒星的連線,標(biāo)出“恒星日”)從e1到e2,地球自轉(zhuǎn)了360°。而因?yàn)橐院阈亲鳛閰⒄眨厍驈膃1到e2的時(shí)間間隔就是“恒星日”,時(shí)長(zhǎng)23時(shí)56分4秒,是地球自轉(zhuǎn)的真正周期。(投影答案填充表格)師:圖3以太陽(yáng)作參照。在圖2中可看出,地球在e2處時(shí),p點(diǎn)還未兩次對(duì)著太陽(yáng),即以太陽(yáng)作參照時(shí),地球自轉(zhuǎn)還不到一周360°。(演示動(dòng)畫)地球繼續(xù)自轉(zhuǎn)(即p點(diǎn)繼續(xù)繞圓運(yùn)動(dòng)),但地球同時(shí)繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)到e3處時(shí),動(dòng)畫暫停,p點(diǎn)兩次對(duì)著太陽(yáng)。從e1到e3,相對(duì)太陽(yáng)來(lái)說(shuō),地球是否自轉(zhuǎn)了一周,自轉(zhuǎn)角度是多少?生:自轉(zhuǎn)了一周多。師:觀察得很仔細(xì)。(點(diǎn)擊鼠標(biāo)顯示連線和“太陽(yáng)日”)太陽(yáng)、地面上某地點(diǎn)、地心第一次“三點(diǎn)共線”到下一次“三點(diǎn)共線”(注:“三點(diǎn)共線”是指地面上某點(diǎn)位于地心與太陽(yáng)的連線上)的時(shí)間間隔為一個(gè)太陽(yáng)日。從e1到e3的時(shí)間間隔稱一個(gè)太陽(yáng)日,長(zhǎng)24小時(shí),其自轉(zhuǎn)的角度是360°59′。師:(過(guò)渡)任何一種圓周運(yùn)動(dòng),總離不開角速度和線速度。下面我們就來(lái)探討一下地球自轉(zhuǎn)的角速度和線速度。什么是地球自轉(zhuǎn)的角速度呢?生:地球在單位時(shí)間內(nèi)自轉(zhuǎn)的角度叫做地球自轉(zhuǎn)的角速度。師:很好!根據(jù)地球自轉(zhuǎn)的周期,可以知道地球自轉(zhuǎn)的角速度大約為多少度? 生:15°/小時(shí)。師:非常正確。地球表面除南、北兩極點(diǎn)外,任何地點(diǎn)的自轉(zhuǎn)角速度都一樣。根據(jù) 360°/24小時(shí)推算,地球自轉(zhuǎn)的角速度大約是15°/小時(shí),1°/4分鐘,1′/4秒。但南、北極點(diǎn)無(wú)角速度,即南、北極點(diǎn)的角速度為零。(投影答案填充表格)我們?cè)倏纯吹厍蜃赞D(zhuǎn)的線速度是怎樣的。地球自轉(zhuǎn)時(shí),某點(diǎn)在單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)的距離(弧長(zhǎng)),叫做該點(diǎn)的自轉(zhuǎn)線速度。(投影)地球自轉(zhuǎn)的線速度和角速度圖
自轉(zhuǎn)角速度和線速度師:大家一起探討地球自轉(zhuǎn)線速度有什么分布規(guī)律。生:地球自轉(zhuǎn)線速度的大小因緯度而異(離地軸的距離即圓周運(yùn)動(dòng)的半徑不同,半徑越大,線速度越大),赤道處最大(1670千米/小時(shí)),自赤道向兩極漸小,兩極的線速度為零。在南北緯60°處,自轉(zhuǎn)線速度為赤道處的一半。(投影答案填充表格)
地球運(yùn)動(dòng)
圍繞中心
運(yùn)動(dòng)方向
運(yùn)動(dòng)周期
運(yùn)動(dòng)速度
地球自轉(zhuǎn)
地軸
由西向東北極看:逆時(shí)針;南極看:順時(shí)針23時(shí)56分4秒地球自轉(zhuǎn)的真正周期1.地球自轉(zhuǎn)的角速度南、北兩極點(diǎn)為零,其他任何地點(diǎn)的角速度都相等,即15°/小時(shí)2.地球自轉(zhuǎn)的線速度由赤道向南、北極點(diǎn)逐漸減小,至60°n、s處減小為赤道的一半;兩極點(diǎn)處為零