地球运动的基本形式-自转和公转

地轴相对于黄道倾斜

成66°34′夹角

教学设计方案二

〖导入新课〗

　　1．  观察式导入：引导学生观察《北京天文馆中的傅科摆》景观图，探究傅科摆是如何证明地球自转运动的。

　　2．  提问式导入：①为什么在地球上看日月星辰是东升西落？

　　　　　　　　　　②地球上为什么会有昼夜交替？

　　　　　　　　　　③地球上为什么会有春、夏、秋、冬四季变化？

　　　　　　　　　　④为什么冬天昼短夜长，夏天昼长夜短？

〖地球自转方向的教学〗

　　1．  演示：教师转动地球仪，说明地球自转的概念。

　　2．  提问：学生表述地球自转方向。

　　3．  演示：转换地球仪的观察角度，分别从北极和南极上方观察地球仪的转动情况。

　　4．  提问：从北极和南极上空看地球自转分别是什么方向？

〖地球自转周期的教学〗

　　1．  提问：生活在地球上的人怎样知道地球自转了一周？

　　2．  演示：任意转动地球仪。

　　3．  提问：地球自转了几周？（学生回答不出来）

　　4．  讲解：确定地球自转周期必须选取参照物，参照物就是恒星和太阳，分别为恒星日和太阳日。

　　5．  板图：《恒星日和太阳日示意图》

　　6．  启发：恒星并不是恒定不动的，而是在高速运动的。为什么地球上的人们看不出恒星在运动？（学生回答距离遥远）那么试想一下，如果人们处在恒星的位置回首望地球，能否看到地球在运动？（学生回答不能）。

　　7．  讲解：恒星日是某一恒星连续两次经过上中天的时间间隔，所需的时间是23时56分4秒，这是地球自转的真正周期（自转360°）。太阳日是太阳连续两次经过上中天的时间间隔，所需时间是24小时。由于日地距离较地球和恒星的距离近的多，又由于地球在自转的同时还在绕日公转，所以一个太阳日，地球要自转360°59ˊ，时间上比恒星日多3分56秒。

〖地球自转速度的教学〗

　　1．  读图：《自转角速度和线速度》。

　　2．  计算：地球自转的平均角速度（360°÷24小时 = 15°/小时）。

　　3．  观察：不同纬度的线速度变化规律。

　　4．  讲解：地球表面除南北极点外，任何地点的角速度都相等，而线速度则由于各纬线圈周长不同出现差异，由赤道向两极递减，南北两极线速度为零。

〖地球公转的方向、轨道、速度、周期的教学〗

　　1．  讲述：开普勒三定律。

　　2．  读图：《地球公转的轨道》

　　3．  讲解：地球的绕日运动，称为地球的公转。其方向同地球自转方向一致，也为自西向东，从北极上空向下看，地球沿逆时针方向绕太阳运转。地球公转的轨道是一个椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上。因此，日地距离不断随地球公转发生变化，出现了近日点和远日点，公转速度也相应发生了变化。

　　4．  读表：《地球在公转轨道不同位置时公转速度的变化》

　　5．  讲解：地球公转在每年一月初到达近日点，此时，地球公转角速度和线速度都达到最大；每年七月初到达远日点，此时，地球公转角速度和线速度都达到最小。

　　6．  讲解：由于地球绕日公转的同时，太阳也在运动，因此，以太阳作为参照物时地球公转的周期（回归年），要比以恒星作为参照物时地球公转的周期（恒星年）要短，前者为365日5时48分46秒，后者为365日6时9分10秒。

　　7．  板书：

　　方向：自西向东

　　轨道: 椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上

〖地球自转和公转的关系——黄赤交角的教学〗

　　1．  演示：地球公转和二分二至时地球与太阳的相对位置。

　　2．  读图：《二分二至时地球的位置与黄赤交角》

　　3．  讲解：地球公转有两个重要特点：一是地轴与公转轨道面（黄道面）保持66°34ˊ的交角；二是地轴的空间指向基本不变，北极延长线指向北极星。因此，地球自转形成的赤道平面和公转形成的黄道平面构成23°26ˊ的交角，称为黄赤交角。它是地球自转和公转运动相互叠加的结果。

　　4．  板书：黄赤交角：23°26ˊ

〖太阳直射点的回归运动规律的教学〗

　　1．  读图：《太阳直射点的回归运动》

　　2．  讲解：由于黄赤交角的存在，导致地球在公转轨道的不同位置，太阳直射点位置发生有规律的变化。夏至日时，太阳直射北纬23°26ˊ（北回归线）；冬至日时，太阳直射南纬23°26ˊ（南回归线）。夏至日和冬至日之间的时段，太阳直射点作往返运动。太阳直射点的这种周期性往返运动，称为太阳直射点的回归运动。

　　3．板书：                       

探究活动

拍摄北极星空照片：
　　⑴准备器材：带有B门的照相机，三脚架，快门线，普通黑白胶卷。
　　⑵活动步骤：支好相机（将镜头光心对准北极星），装上快门线，将快门速度设定为B门，开启快门曝光，按0.5小时、1小时、1.5小时、2小时曝光时间分别拍摄，经冲洗放大获得四张北极星空照片，分析照片结果可以证明地球的自转运动。