新教材2023版高中地理第一章地球的运动第一节地球的自转第1课时地球自转学生用书湘教版选择性必修1

第1课时地球自转课程标准结合实例，说明地球运动的地理意义。素养目标,1.了解地球自转的概念。(区域认知)2．结合示意图，正确判读地球自转的方向、周期和速度。(综合思维、地理实践力)知识导引知识梳理·自主探究——新知全解一遍过一、地球自转1．概念：地球绕地轴不停地旋转。2．方向：自西向东。(1)从北极上空看，地球呈________方向旋转(图1)。(2)从南极上空看，地球呈________方向旋转(图2)。地轴是穿过地心和南北极点的连线，是人们假想的一条轴，地轴的北端始终指向北极星附近。因此在地球上看来，北极星在天空中的位置几乎是不动的，而且北半球各地看北极星的仰角就是该地的地理纬度(南半球看不到北极星)。3．周期(地球自转一周所需的时间)分类参照物地球自转的角度时间长度应用价值太阳日太阳360°59′________日常生产、生活使用恒星日遥远的恒星________23时56分4秒地球自转的真正周期4.速度(1)角速度：地球表面除南北两极点外，任何地点的自转角速度都相同，约为________/时。(2)线速度：从赤道向南北两极点逐渐________，极点为0。特别强调：南北两极点既无角速度也无线速度，或者说角速度和线速度都为0。[思维拓展]航天发射基地为什么多选择在低纬度地区，并且选择海拔较高的地区？提示：(1)纬度越低，自转线速度越大；(2)海拔越高，线速度越大，发射时节省燃料。课堂互动·合作探究——学科素养大提升探究点一地球自转的基本特征[核心归纳]1．自转轴(地轴)自转的绕转轴为地轴，是通过地心连接南北两极的假想轴，其北端延长线始终指向北极星附近，即地轴的空间位置和指向是始终不变的。2．自转方向侧视，自转方向都是自西向东。从北极上空看，呈逆时针方向。从南极上空看，呈顺时针方向。状元随笔地球自转只有一个方向(1)从北极上空看，地球自转方向为逆时针；从南极上空看，地球自转方向为顺时针。这并不意味着南北半球的自转方向不同，地球自转只有一个方向，只是观察的角度不同而出现不同的描述。(2)纬线指示东西方向，在画某点的自转方向时，一定要画在该点所在的纬线上，不能偏离该纬线，即该点一定在同一纬线上发生自转。3．自转周期即自转一周所用的时间，其长度因参考点不同而有差异：参照物长度意义恒星日恒星23时56分4秒自转的真正周期太阳日太阳24小时昼夜交替的周期4.自转速度包括角速度和线速度，如下表所示：角速度线速度概念地球表面的某一点单位时间转过的角度地球表面的某一点单位时间转过的弧长大小除南北两极点外，地表任何地点都是每小时约15°，每4分钟1°赤道为1670km/h；南北纬30°处为1447km/h；南北纬60°处为837km/h，约是赤道的一半。不同纬度间，地球自转线速度呈余弦关系，如：V60°N＝V0°×cos60°图示状元随笔地球自转角速度和线速度掌握地球自转速度的规律，需要理解自转形成的圆周运动。除南北极点外，地球任意点随地球自转都在做圆周运动，因此就有了角速度和线速度，圆周运动的一周均为360°，故角速度相等；而圆周的半径不同，所以线速度有差异。角速度：360°÷24h＝15°/h。线速度：地球任意纬度纬线的长度约为40000cosαkm(α为当地纬度)。地球半径为R，地球任意一点P，其所在纬线圈半径为r，其纬度＝∠1(∠1＝∠2)。在Rt△PQO中，r＝OPcos∠2＝Rcos∠1。所以P所在纬线圈周长＝2πr＝2πRcos∠1≈40000kmcos纬度。因此地球任意纬度纬线的自转线速度为：cosα×40000km÷24h≈cosα×1670km(α为当地纬度)。由此可得地球自转线速度的规律为：赤道最大(约为1670km/h)，由赤道向两极递减，南北纬60°约为赤道上的一半。[应用体验]星轨是拍摄设备在长时间曝光的图片中，由恒星产生的持续移动轨道。拍摄过程中摄像位置保持不动，随着时间的流逝恒星本身发生了移动，由此产生的图片显示了恒星在夜空下的移动轨迹。如图为由2020年春分和秋分在青海冷湖的全天相机夜间监控照片合成的星轨图。读图，完成1～3题。1．图中的星轨呈排列整齐的同心圆(或弧)形，其形成原因是()A．地球的绕轴自转运动B．地球的绕日公转运动C．地球自转运动和公转运动的共同影响D．与地球的自转运动和公转运动无关2．位于圆心的点状星轨属于()A．地球B．太阳C．月球D．北极星3．(除北极星外)每一颗恒星完成一个持续的圆周形视运动的时间是()A．一个恒星日B．一个太阳日C．一个回归年D．一个恒星年4．读图，回答下列问题。(1)在图中用箭头标出地球自转的方向。(2)比较并且说明A、B、N三点的自转角速度和线速度。(3)本图中当A点自转一周后又回到出发点时，所用的时间是__________________，被称为一个________日。(4)坐在由A向C行驶的飞机上的乘客感觉到的太阳日________(长、短、等)于24小时。探究点二地球自转线速度的应用[核心归纳]1．判断南、北半球自转线速度随纬度升高而降低。由南向北增大，为南半球；由南向北减小，为北半球。2．判断高、中、低纬度线速度为1447～1670千米/小时，说明位于低纬度；线速度为837～1447千米/小时，说明位于中纬度；线速度为0～837千米/小时，说明位于高纬度。3．判断地势高低同一纬度，线速度越大，海拔越高；线速度越小，海拔越低。4．判断地球同步卫星的运动方向与速度地球同步卫星与地球上对应点同步绕地轴转动，它们的运动方向相同，角速度相同，但线速度不相同。状元随笔影响地球自转线速度的因素因素影响关系纬度纬度相同，线速度相同；纬度越低，线速度越大负相关海拔海拔越高，线速度越大正相关[应用体验]发射地球同步卫星与地球自转线速度密切相关。根据所学知识完成1～2题。1．下列发射场中最有利于卫星发射的是()A．海南文昌(20°N)B．酒泉(46°N)C．肯尼迪(28°N)D．库鲁(5°N)2．地球同步卫星的绕地公转速度与地面对应点的自转速度相比()A．角速度和线速度都相同B．角速度和线速度都不相同C．角速度相同，线速度不同D．角速度不同，线速度相同3．读“地球表面自转线速度等值线分布图”，回答(1)～(2)题。(1)图示区域大部分位于()A．北半球中纬度B．北半球低纬度C．南半球中纬度D．南半球低纬度(2)图中a、b两点纬度大致相同，但地球自转的线速度明显不同，原因是()A．a点地势高，自转线速度大B．b点地势低，自转线速度大C．a点地势低，自转线速度大D．b点地势高，自转线速度大随堂集训·学业达标——基础知能全通关1．下列四幅图中，能正确表示地球自转方向的是()2．下列有关地球自转周期的叙述，正确的是()①是指地球自转一周所用的时间②如果以太阳为参考点，自转周期是24小时③如果以距离地球遥远的同一恒星为参考点，自转周期小于24小时④如果以距离地球遥远的同一恒星为参考点，自转周期大于24小时A．①②③B．①②④C．①③④D．②③④3．影响地球自转线速度的主要因素有纬度和海拔高度。下图是地球表面自转线速度及海拔高度关联图。下图中a、b、c、d四点的纬度大小关系是()A．b＞d＞c＞aB．a＞b＞c＞dC．a＞c＞b＞dD．b＞a＞d＞c北京时间2019年9月23日21时看到织女星正好位于天顶，此时该地刚刚日落。下图为此时北极星和织女星的位置图。读图，完成4～5题。4．该地可能位于()A．北京B．黑龙江C．新疆D．西藏5．该学生于9月25日在同样的位置再次观测到织女星位于天顶，此时北京时间为()A．21时整B．21时3分56秒C．20时56分4秒D．20时52分8秒[教材活动点拨]P4·活动[参考答案]1．按要求模拟演示即可。2.名称地球自转的角度时间长度应用价值太阳日360°59′24时0分日常生产、生活使用，“日出而作，日落而息”恒星日360°23时56分地球自转的真正周期P4～5·活动[参考答案]1.纬度0°30°45°60°90°线速度(千米/时)16671444117983402.纬度越高，自转线速度越小，60°纬线上的线速度约为赤道处的一半。同一纬度，海拔越高，线速度越大。3．减慢。对于地球自转速度变慢的原因，至今科学家还未有定论，导致其变化的原因可能有潮汐运动、地壳运动、海平面变化、人类发射人造卫星等。第1课时地球自转知识梳理·自主探究2．(1)逆时针(2)顺时针3．24时0分360°4．(1)15°(2)减小课堂互动·合作探究探究点一应用体验1～3.解析：第1题，地球不停地自转，所以拍摄过程中摄像位置保持不动拍摄的恒星轨迹，是地球自转的反映。第2题，地球围绕地轴自转，所以从地球看起来，恒星也都像是绕着地轴(北天极)在转。固定在地面上的观察者抬头看这些恒星，便发现他们在绕圈圈，圈圈的圆心自然就是地球的自转轴指向的北极星，很多星轨照片的圆心都有一个亮点，那就是北极星。第3题，行星是绕着恒星运动的，地球上看到的是恒星视运动轨迹形成一个整圆的周期是地球自转的周期，23时56分4秒，即一个恒星日。答案：1.A2.D3.A4．解析：本题主要考查地球自转的特点。第(1)题，从图中可以看出是北半球的俯视图，地球自转方向为逆时针方向。第(2)题，考查地球自转速度的特点。第(3)题，考查地球自转的真正周期，为一个恒星日。第(4)题，由A向C行驶的飞机运动方向与地球相同，因此感觉到的太阳日短于24小时。答案：(1)略(逆时针箭头)。(2)角速度：A、B两点的角速度相等，均约为15°/小时，N点为0。线速度：A点最大，B点次之，N点为0。(3)23时56分4秒恒星(4)短探究点二应用体验1～2.解析：第1题，据材料可知，发射卫星与地球自转线速度密切相关，自转线速度越大，卫星发射的初速度越大，越节省能源。地球自转线速度由赤道向两极递减，因此纬度越低，自转线速度越大，越容易发射。比较四地中，库鲁位于5°N，纬度最低，最利于发射卫星。因此，A、B、C错误，D正确。第2题，地球同步卫星与地面对应点相对同步，所以其绕转的角速度与地面对应点相同，但因其高度高于地面对应点，相同的角度对应的弧长比地面要长得多，因此线速度不同。故A、B、D错误，C正确。答案：1.D2.C3．解析：第(1)题，图中线速度由南向北减小，可判定图示地区处于北半球，赤道上自转线速度为1670千米/小时，60°N上则为837千米/小时，故根据图中的数值可推知其应处于中纬度。第(2)题，影响线速度大小的因素不仅包括纬度，还包括海拔等因素，同一纬度地区，海拔越高，其自转线速度越大，图中a处的线速度比同纬度b地区大，故可知a点的海拔较高。答案：(1)A(2)A随堂集训·学业达标1．解析：地轴的北端指向北极星附近，从北极上空看，地球呈逆时针方向运动。从南极上空看，地球呈顺时针方向运动。顺着地球的自转方向，东经度数逐渐增大，西经度数逐渐减小。答案：A2．解析：如果以距离地球遥远的同一恒星为参考点，地球自转周期为23时56分4秒；如果以太阳为参考点，地球自转周期为24小时。答案：A3．解析：a、c海拔相同，线速度c＞a，表明c纬度更低，纬度a＞c，A错。a、b线速度相同，b海拔更高，而同一海拔情况下，纬度越高，线速度越小，同一纬度情况下，海拔越高，线速度越大，表明b纬度较a更高，纬度b＞a，B、C错。d、c之间的比较可做辅助点e，如下图：原理同上分析，纬度e＞c，d＞e，所以纬度d＞c。a、d位于图中横纵坐标轴的角平分线上，如果把纬度、海拔对线速度的影响均看作线性变化，则在该图中，纬度和海拔同步影响下的线速度变化也应是线性的，由此可推知纬度a＞d。综上分析，四地纬度b＞a＞d＞c。答案：D4～5.解析：第4题，结合图示可知，当地在秋分日观测北极星的高度为40°，