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高一地理学案主题:地球自转【导学目标】了解地球自转的方向、周期以及角速度、线速度的变化规律。理解由于地球自转运动造成的昼夜交替、地方时差,掌握时间的有关换算。能以河流、风为例,说明地转偏向力对地表水平运动物体产生的影响。【学习重、难点】地球自转造成的地方时差;时间的换算。【基础知识梳理】1、地球自转的规律(1)方向:从北极上空观察,地球作_______时针方向旋转;从南极上空观察,地球作_________时针方向旋转。(2)周期:恒星日——自转的真正周期,时间长度为___________;太阳日——通常使用,即一个昼夜,时间长度为________。思考:造成恒星日与太阳日的差异的原因是什么?_____________________________。(3)线速度和角速度:角速度分布规律为______________________________;线速度分布规律为______________________________。2、地球自转的地理意义(1)产生了地方时:地球自西向东转,东边的地点先看到日出,先到达正午,因而东边的地点地方时大;每隔经度______度,相差一小时。(2)水平运动的物体发生偏向:沿着运动方向看,北半球向______偏,南半球向________偏,赤道上不偏转。通常纬度越高,偏转的角度越__________。(3)产生昼夜更替。周期为_________小时。3、时区和区时(1)全球共划分为24个时区,每个时区占_____个经度。(2)各时区都以本时区__________的地方时作为本区的区时。(3)所求地的区时=已知地的区时±时区差×1小时。4、日界线(1)原则以______经线为界,实际上一条大体沿1800经线穿行的折线。(2)自西向东越过日界线的日期_______一天;自东向西越过日界线日期______一天。【合作探究】地球的自转(一)地球自转【实验演示1】“坐地日行八万里,巡天遥看一千河”,这是毛泽东主席七律《送瘟神》中的诗句。人坐在地球上不动,为什么会日行八万里?教师转动地球仪,边演示边提出问题:地球自转的中心是什么?地球自转的方向如何描述?自转一周的时间是多少呢?【规律总结1】地球运动围绕中心运动方向运动周期自转【探究活动1】阅读课本P16“地球自转周期和时间”,结合图1-12太阳日与恒星日示意,完成下列表格。地球自转的角度长度应用价值形成原因太阳日恒星日【探究活动2】观察下图,同桌讨论,探讨地球自转的角速度和线速度的分布规律。(1)如何计算地球自转的角速度和线速度?(2)地球自转的角速度分布有何特点?除极点外,地球自转的角速度是多少?(3)地球自转的线速度分布有何特点?赤道上的地点自转的线速度是60°N上的几倍?如何证明呢?从地球自转线速度考虑,发射卫星是在海口好呢,还是在太原好?为什么?【探究归纳2】1.地球自转一周为360°,所需时间约为24小时,故地球自转的角速度为360°/24小时=15°/小时;地球自转的线速度为不同纬度的纬线圈长度除以24小时。2.地球自转的角速度除南北两极外,均相等,都是15°/小时。3.地球自转的线速度赤道最大,自赤道向两极逐渐减小。画板图如下图,R为地球半径,r为60°N地球自转的半径。证明赤道上的自转线速度是60°N上的2倍。如下:∵赤道上的自转线速度V=2πR÷24小时60°N上的自转线速度v=2πr÷24小时r=Rcos60°=1/2R∴V=2v二.地球自转的地理意义(一)昼夜交替【探究活动3】请用地球仪和手电筒(作为太阳光)演示地球上“昼夜现象”与“昼夜交替现象”如何产生?并辨析其原因。昼夜更替的周期为多少?2.假如地球不自转也不公转,有没有昼夜现象?有没有昼夜的更替?3.假如地球不自转但围绕太阳公转,有没有昼夜的更替?如果有,昼夜更替的周期又如何?【探究归纳3】1.“昼夜现象”--地球不透明、不发光。“昼夜交替现象”--地球不停的自转。昼夜交替的周期为24小时,即一个太阳日2.有昼夜现象。但没有昼夜的更替。3.有。周期为1年。(二)沿地表水平运动物体的偏转【实验演示2】拿一把雨伞,将其撑开比作北半球,则伞顶端代表北极,伞的支架代表经线。若雨伞不动时,从“北极”向下用水杯倒水,则发现水珠从伞布上沿“经线”向南流动;若将雨伞按地球自转方向匀速转动时,用水杯从“北极”向下倒水,观察水珠流动轨迹是否和刚才的相同;如不同,水珠偏离“经线”的左侧还是右侧?若将雨伞逆地球自转方向(自东向西)转动时,水珠如何偏离?学生观察实验,分组讨论:1、地表水平运动的物体方向发生偏转的根本原因是什么?2、地表水平运动的物体方向发生偏转有何规律?举例说明有何影响。3、如何用左右手定则判断地球上水平运动物体的偏向?【规律总结2】判断地表水平运动物体偏向的规律时,可采用“左右手法则”,具体方法如下:北半球用右手,南半球用左手,手心向上,四指指向物体初始运动方向,大拇指指向即为物体水平运动的偏向。如下图所示。沿地表水平运动物体的偏向的规律是:北“右”南“左”;赤道不偏。(三)地方时【探究活动4】用手电筒照射自转的地球仪,并提出启发性思考题:1、同一纬度上的东、西两地如北京和乌鲁木齐哪个先见到日出,哪个先送走落日?为什么?2、地球上经度每隔15°,地方时相差多长时间?每1°相差多长时间?3、如何计算地方时?【探究归纳4】北京较乌鲁木齐先见到日出,也先送走落日,这是地球自转的结果。地球上经度每隔15°,地方时相差1小时,每1°相差4分钟。地方时的计算(1)画数轴如下图,计算经度差:A、B两地的经度差为118°+45°=163°(同减异加,即同为东经度或西经度,两地经度数相减为两地的经度差,两地分别为东经度和西经度,两地的经度数相加为两地的经度差)。(2)确定东西方向:A向东走可到达B地(采取此法时不能过日界线)(3)利用公式计算:【探究活动5】时区和区时指导学生阅读时区划分图,提问:(1)全球共分为多少个时区?中时区以哪条经线作为中央经线?中时区以东和以西,依次分为哪几个时区?(2)伦敦、开罗、莫斯科、北京、东京、纽约分别在哪个时区?从北京出发到伦敦的游客,到达目的地时,怎样拨动手表时针才能使手表显示的时间与目的地的时间一致?(3)哪两个时区合二为一?(4)北京时间和北京的地方时有什么区别?二者相差多长时间?(5)区时怎么计算?【探究归纳5】(1)全球共划分为24个时区;中时区以0°经线作为中央经线;中时区以东和以西依次划分为12个时区。(2)伦敦中时区,开罗东二区,莫斯科东三区,北京东八区,东京东九区;纽约西五区,从北京到伦敦后手表要拨后8小时。(3)东十二区和西十二区各跨°,合为一个时区。(4)北京时间和北京的地方时不同,北京时间为东八区的区时,即东经120°经线的地方时,北京的地方时为116°E的地方时;两者相差16分钟。(5)区时的计算公式为:【探究活动6】日界线(国际日期变更线)结合下图,启发学生思考:1.日界线是地球上新的一天的起点和终点,地球上日期的更替,都从这条线开始。请大家仔细观察,日界线和180°经线吻合吗?2.哪个时区的时刻最早?哪个时区的时刻最晚?为什么?【探究归纳6】日界线和180°经线不吻合。日界线并不完全在180°经线上,而是稍有曲折。这是为了照顾180°经线附近居民生活方便,避开了陆地。由于在任何时刻,东十二区总比西十二区早24小时,所以,自东十二区向东进入西十二区,日期要减去一天;自西十二区向西进入东十二区,日期要增加一天。三、晨昏线的判读及应用1.昼夜半球:被太阳照射的半球为昼半球,太阳照不到的半球为夜半球。昼、夜半球的分界线,叫做晨昏线(圈)。其中顺着地球自转方向,由夜半球变为昼半球的为晨线;由昼半球变为夜半球的为昏线。据此可知,图中的晨昏线为晨线。2.晨昏圈是一个大圆,将地球平分成昼半球和夜半球两部分。3.晨昏线上各地太阳高度为0°;昼半球太阳高度>0°,夜半球太阳高度<0°。4.晨昏线(圈)所在平面始终与太阳光线垂直。5.晨昏线和极昼圈(极夜圈)的切点的纬度与太阳直射点的纬度之和等于90°(如上图中α+θ=β+θ=90°)。晨昏线和极昼圈的切点(如上图中C)地方时为24时(0时);晨昏线和极夜圈的切点(如上图中D)地方时为12时。6.晨昏线(圈)在二分日时与经线圈重合,二至日时与极圈相切。7.晨昏线以15°/小时的速度自东向西移动。1.晨昏线的判断(1)自转法:顺地球自转方向eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(夜进入昼→晨线,昼进入夜→昏线))(2)时间法:赤道上地方时eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(6时→晨线,18时→昏线))(3)方位法eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(夜半球东侧为晨线,西侧为昏线,昼半球东侧为昏线,西侧为晨线))2.晨昏线的应用(1)确定地方时(2)确定日期和季节①晨昏线经过南、北极点(与经线重合)时:可判定这一天为3月21日或9月23日前后,节气是春分或秋分。②晨昏线与极圈相切时:北极圈及其以北出现极昼(南极圈及其以南出现极夜),日期是6月22日前后,节气是夏至;北极圈及其以北出现极夜(南极圈及其以南出现极昼),日期是12月22日前后,节气是冬至。(3)确定太阳直射点的位置①确定纬度:与晨昏线相切的纬线度数与太阳直射点的纬线度数互余;晨昏线与地轴夹角的度数等于太阳直射点的纬度。②确定经线:与晨线(昏线)和赤道交点相差90°且大部分或全部在昼半球一侧的经线是太阳直射的经线;过晨昏线与纬线的切点,且大部分在昼半球的经线是太阳直射的经线。(4)确定昼夜长短晨昏线将地球上的纬线分成昼弧和夜弧两部分,昼长等于该纬线昼弧所跨经度除以15°的商,夜长是夜弧所跨经度除以15°的商。(5)确定日出、日落时间某地的日出时间就是该地所在纬线与晨线的交点上的时间,日落时间就是该地所在纬线与昏线的交点上的时间。某地日落、日出时间的计算公式是12±昼长/2。(6)确定极昼、极夜的范围晨昏线与哪个纬线圈相切,该纬线圈与极点之间的纬度范围内就会出现极昼或极夜现象,南北半球的极昼、极夜现象正好相反。例题(2023·山东文综)下图为某区域海上航线示意图。在一艘驶往大西洋的轮船上,船员在图中①处看到了海上日出景观,此时为世界时(中时区区时)4时。读图回答下题。下列四幅图
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