《地球的运动地球自转》教学设计

2024-07-19

《地球的运动地球自转》教学设计(共13篇)

《地球的运动地球自转》教学设计 篇1

教学目标

1.利用地球仪正确演示地球自转,并从各角度观察地球自转的基本特征,增强地理空间思维能力和想象力,培养实际操作和动手能力。

2.通过实验演示,观察并体会地球自转时各地的昼夜变化,从而理解各地时差,提高发现及加工地理信息的能力。

3.通过发现生活中与地球自转相关的地理现象,激发地理探究心理,初步养成求真、求实的科学态度。

教学重难点

教学重点:地球自转方向及产生的地理现象。

教学难点:学生通过日常现象及实验,推理、想象地球自转方向及自转产生的地理现象。

教学方式

本节利用拟人化手法虚拟了一个贯穿整体探究过程的情境――爱运动的“地球先生”。利用画外音的方式以“地球先生”的口气设疑并贯穿整节课,促使学生始终对教学内容保持高度的兴趣与关注,积极主动地进行探究活动。

利用充气地球仪作为道具模拟地球自转,增强空间想象力。实验演示“昼夜更替”这一内容,因考虑到并不能完全保证在暗室中进行,故由教师参与拍摄微电影的形式进行,进一步激发学生的兴趣与热情。

教学过程

1.课堂导入

情境:地球先生出场(配乐:《非诚勿扰》男士出场曲)。

教师引导:你们了解这位先生哪些方面呢?

学生活动:回忆旧知。

2.新课教学

活动1:区分自转与公转

情境:地球先生说:(画外音)“这是我平时和我的几位兄弟一起做运动时的视频,你们能找到我吗?观察一下我不停地在做几种运动呢?”

【展示】Flash动画:太阳系各行星运动及地球自转、公转

学生活动:观看动画,思考、讨论、尝试描述并区分地球的自转和公转运动。

【明确主题】“自转”运动

活动2:感受地球自转

情境:地球先生说:(画外音)“你们能感受到我在自转吗?”

【展示】Flash动画:太阳、月亮、星星的东升西落

学生活动:感受地球自转。

①在平时的生活中能感受到地球的自转吗?②与同组的同学交流。③每组选择1位同学在纸上画出各组的想法。④4分钟后将本组想法与大家分享。

【补充】傅科摆运行的GIF动画及相关资料

学生活动:观察傅科摆奇妙的运行轨迹,思考其与地球自转的关系。

共同总结:生活中我们可以通过一些地理现象感受“地球先生”的自转。

活动3:观察地球自转

情境:地球先生说:(画外音)“仔细观察,我怎样自转的?”

【展示】Flash动画:地球自转及弹跳球、摇摆球、足球

学生活动:判断地球自转中心。

①观察判断:判断地球自转方式与三种球体旋转方式是否相同,确认地球绕一个中心轴(地轴)旋转。

②模拟自转:1位学生用充气地球仪,模拟地球绕地轴自转,另1位学生观察,并指出模拟是否正确。

情境:地球先生说:(画外音)“如果你能在太空中看到我,请给我360°无死角的拍摄哦,仔细观察,看看我自转的方向是?”

【展示】Flash动画:地球自转(正视、俯视、仰视)

学生活动:三个角度观察地球自转方向。

①在北半球某地贴黄色,在南半球某地贴上蓝色。②1位学生自西向东匀速转动地球,另1位学生正视、俯视、仰视观察并说出观察到的自转方向,互换。③画出正视、俯视、仰视时自转方向。④推选2名代表。1名展示绘制的地球自转方向。另1名演示并说明。

教师引导:①教师利用地球仪演示地球自转,示范如何从三个角度观察地球自转

②利用钟表GIF动画解释“顺时针”“逆时针”

共同总结:自转方向是自西向东。从北半球看,逆时针旋转,南半球看,顺时针旋转。

情境:地球先生说:(画外音)“仔细观察,我自己旋转1圈需要花多长时间呢?”

【展示】Flash动画:太阳、月亮、星星的东升西落

学生活动:联系生活实际,回答。

活动反馈:地球先生:我一刻不停地绕着地轴自西向东地旋转,自转1圈需要1天。

活动4:观察地球自转产生的现象

情境承转:地球先生说:(画外音)“为了让大家了解我,我特意请朱导给我拍了一个微电影,名字叫‘我的一天’”。

(1)昼夜更替现象

【展示】微电影“我的一天”(教材活动题1模拟地球昼夜交替现象)

教师引导:从微电影中,地球先生自转运动让地球上的人们在一天的时间里经历了什么?

学生活动:观看微电影并思考(产生昼和夜)

【补充】晨昏线、晨线及昏线

情境:地球先生说:(画外音)“如果我是透明的,会发生什么呢?”

【展示】透明的地球

学生活动:观察并思考(预设:只有昼)

情境:地球先生说:(画外音)“如果我像太阳一样,自己会发光,会发生什么呢?”

【展示】发光的地球

学生活动:观察并思考(预设:只有白天没有夜晚,没有人类,没有动植物„„)

情境:地球先生说:(画外音)“如果我哪天累了,不想自转了,又会发生什么呢?”

【展示】静止的地球

教师引导:是否有昼夜?地球任何地点是否能感受到昼夜交替现象?

学生活动:观察并思考(预设:有昼夜,但没有昼夜交替现象)

课堂反馈:因为我是一个不透明的球体,所以在任何时刻,阳光只能照亮我的一半。被太阳照亮的半球是白天(昼),未被照亮的半球是黑夜(夜)。更因为我不停的自转,所以生活在地球上的人们每天都经历着昼夜更替现象。

(2)时差

【情境承转】地球先生:(画外音)跟你们说件有意思的事情哦~今年7月14日下午16:00(巴西时),巴西世界杯决赛拉开战幕。而中国球迷和“伪球迷”们却为了看这场决赛而与睡神苦苦抗争着„„

教师引导:为什么下午4:00球迷们会与睡神苦苦抗争呢?时差给人们的生活带来哪些影响呢?

学生活动:感受地球各地时间差异。思考(预设:因为我们和巴西存在时差);分享生活中感受到的由于时差造成影响的例子。

【展示】酒店大堂不同时间的钟;香港股市下午3:00收盘;美国纽约回来后倒时差。

教师引导:时差产生原因

【提示】经度没相差15度,时间差1个小时。几个时间点:日出(晨)、中午、黄昏、子夜。

学生活动:①在地球仪上找到北京、开罗、纽约三个城市。

②将北京移动至晨线上,观察当北京为早晨6:00时,开罗和纽约的时间。

③1位学生自西向东匀速转动地球,另1位学生观察三座城市日出的先后顺序,并描述所看到的。

师生共同研讨:东边比西边先看到日出

【活动反馈】地球先生:因为我的自转,不同经度的地方会出现时差现象。东边地点要比西边地点早看到日出。

【课堂反馈】

你们已经了解了我喜爱的自转运动,下面,我来考考大家!

①从南极点仰视我,我在进行着顺时针转动。②因为我在一刻不停的自转,所以,地球上就有了昼夜。③南京青奥会开幕式是8月16日20:00,那时在摩纳哥运动员的家人们正准备起床。

学生活动:思考并判断真假

【课堂总结】

本节课,我们认识了这位爱运动的“地球先生”,认识了他喜爱自转运动。我们寻找证明他自转的证据,我们探讨他自转的规律,我们感受自转给我们带来的影响,我们将持续关注爱运动的他!

【拓展延伸】

①微电影:随处可见的自转影响力(实验:感受水的漩涡)②视频:科里奥利效应

(附件)

附件1:“我的一天”微电影

第1幕:教师手拿写字板,写字板上一张张呈现以下内容

微电影“我的一天”

导演:朱玲

编剧:教科书女士

演员:地球仪先生、手电筒女士

ACTION

第2幕:演示地球自转产生昼夜更替现象

(在地球仪上用红旗标注北京,以北京在晨线上为基准,进行自西向东旋转)

附件2:“随处可见的自转影响力”微电影

第1幕:教师手拿写字板,写字板上一张张呈现以下内容

微电影“我自转的影响力”

导演+编剧:朱玲

演员:水先生,小红纸片姑娘

ACTION

第2幕:水的漩涡(逆时针)

小红纸片随着水流逆时针旋转

《地球的运动地球自转》教学设计 篇2

我们知道由于惯性离心力的作用, 重力的量值与引力有差别, 重力的方向也随纬度变化。但这种差别与变化都比较小, 当我们研究质点相对于地球的运动时, 本应同时考虑到惯性离心力和科里奥利力的作用, 但当质点相对地球有相对运动时, 质点离地轴的距离的变化, 一般都并不太大, 故在不考虑惯性离心力的效应, 地心引力近似等于重力。因此, 在研究质点相对于地球的运动时, 可以只考虑科里奥利力效应。

1 在不考虑空气阻力的情况下, 物体下落会偏东

在图1中球代表地球, 质点在北半球某点P上以速度V相对于地球运动, P点的纬度为, 图中SN是地轴, 地球自转的角速度W就沿该轴, 单位矢量 则固定着在地球表面上, 且 水平向东, 竖直向上。如图1所示, 根据上面的讨论, 可略去含有W2项的惯性离心力, 即认为重力mg通过地球球心, 则由式:

式中 代表以外的作用力 (为清晰计图上 均未画出) 。

令转动坐标轴x, y, z与 重合, 即x轴指向南方, y轴指向东方, z轴向上, 则因 与 共面, 故将

因此, 由 (2) 式得质点P在x, y, z三个方向上的运动

微分方程为:

假定质点从有限的高度h处自由下落, 那么我可以认为g值不变, 且重力以外的Fx=Fy=Fz=0, 因而当t=0时, 质点的初速度也等于零, 故其初始条件为t=0, z'=y'=z'=0, 又当t=0时, x=y=0, z=h, 故对 (4) 式积分一次并代入初始条件后得:

把 (5) 式代入 (4) 中

在 (6) 中又出现了w2项, 但如质点, 自离地面200米以上的高度自由下落, 则w2项值不会超过10-6m/s2即w2h≈ (7.5×10-5) 2×200≈10-6, 然而质点运动的速度在m/s的数量级时, 科里奥利加速度2wv的数量级为7.3×10-5×2≈10-4, 相差100倍左右, 因此式 (6) 再次略去w2项, 即:

积分两次, 并利用初始条件得:

消去t得

这是位于东西竖直面内的半立方抛物线, 如果质点自高度h的地方自由下落, 当它抵达地面时, 其偏东值为:

这个数值很小, 在λ=40°, h=200米时, 约为4.75×10-2m, 故难以察觉当λ=0时, 偏东值最大, 当λ=π/2时为0。

2 在考虑空气阻力的情况下, 物体下落偏东会增大

落体的偏东是一种微弱的效应, 它是由地球自转引起的, 物体在下落的过程中, 考虑到空气阻力的因素, 物体的偏东会增大还是减小。以下同样采用上面的参考系进行讨论, 设空气阻力为f, 由 (4) 式可得:

我们将向东的偏斜量y看成落体的竖直位置坐标z的函数, 对于典型的落体 (例如:半径为1cm的实心球体, 下落的距离为25-100米) , 所受阻力可以用f=kv2精确描述。且由于vx, vy<

由⑿式并代入t=0时, y=0, z=h得

因此

式中, 将⒂式代入⒁式求得:

上述方程中α (=2k/m) 之值与落体的尺寸和密度有关, 对空气阻力 (f=kv2) 常数k等于Cr2在米、千克、秒制中, C≈1千克/米, 由此我们可以看出 , 即空气阻力的存在时, 不会使科里奥利偏斜减小, 相反的它增大了落体偏东。

3 结论

在非惯性系中, 考虑到地球的自转时, 即不忽略地球自角速度的情况下, 物体的下落会偏东。在比较有空气阻力与没有两种情况下, 我们会发现, 考虑空气阻力时物体的下落的偏东会增大。

参考文献

[1]周衍柏.理论力学教程[M].北京:高等教育出版社, 1986第二版:53.

《地球的运动地球自转》教学设计 篇3

一、教材分析

本节课是星球版七年级上册第一章第三节的教学内容,地球自转是地球运动的重要组成部分,教学内容包括自转的方向和周期、昼夜更替、时差三部分。七年级学生的抽象思维能力和空间想象能力有限,这要求教师从学生实际出发,在教学中注意依据课程标准修订后的变化,关注学生在学习过程中的体验和感受,设计灵活多样的教学活动以突出重点、突破难点,由浅入深地剖析地球自转特点及运用生活中的现象说明地球自转。

二、教学目标

知识与技能:通过运用地球仪、手电筒等简单工具学会正确演示地球的自转及产生的昼夜更替、时差等地理现象,掌握自转的基本运动规律。

过程与方法:通过动手演示、观察、小组讨论等活动,理解地球自转产生的昼夜更替及时差现象,形成一定的空间想象能力。

情感态度与价值观:通过动手演示与小组互助探究,养成观察并思考生活中地理现象的意识,增强地理学习兴趣。

三、教学方法

方法:演示探究法、观察法、小组合作讨论法。

用具:大地球仪(改造)、小地球仪、手电筒、不干胶贴纸、多媒体教学课件。

四、教学过程

情境导入

师:首先请大家欣赏一组图片,朗读图片中的诗句。(播放有关日出日落的图片与诗句,欣赏图片,师生齐读诗句)

师:刚才欣赏的这些诗情画意的画面是生活中最常见的日出和日落。这种现象和地球的自转密切相关,今天学习内容就是“地球的自转”。

【设计意图】通过日常现象——太阳的东升西落引入课题,既关注学生的生活体验,又容易激发学生学习兴趣。

学习新课

1.温故知新——认识自转特点

师:回顾以前所学知识,地球自转的这些特点大家知道吗?举手回答。(课件展示:①地球绕着 不停地旋转,叫作地球的自转。②地球自转的方向?③地球自转的周期)

学生回答,教师评价。

师:同桌之间用地球仪互相演示自转,在演示过程中请用箭头贴纸在地球仪上贴出自转方向。

学生互相演示,贴箭头,教师巡视指导。请一位学生到讲台演示地球自转,师生评价。

师:地球自转方向自西向东,当观察角度不同时,描述会有所不同。请大家从以下角度观察自转方向。(课件展示:从赤道侧面观察;从北极上空观察;从南极上空观察)

学生以小组为单位继续演示、观察、讨论。请一位学生演示并说明观察结果。(演示的大地球仪南北两极贴上红点,便于观察)

学生总结:从赤道侧面观察,自转方向自西向东;从北极上空观察,自转方向呈逆时针;从南极上空观察,自转方向呈顺时针。地球自转方向始终自西向东,北逆南顺只是因为观察角度不同。

【设计意图】从不同的角度观察地球自转方向并正确描述出来,是本节教学的难点。动手演示可使学生通过亲身体验观察地球自转的特点,建立空间概念,从而得出结论,学生更容易接受和掌握。这一环节教师不但关注知识,更关注知识获取的过程和方法。同时教师在教学细节上也做了很好的设计:一是在演示中学生最难把握的是方向,教师通过醒目的贴纸来标注方向,能很好地突破难点;二是教师在学生演示的大地球仪南北极的附近事先标注红色圆点,学生可以观察得更清晰。

2.模拟实验——观察现象说明自转

昼夜更替

师:地球不停地自转,地球上的事物都随着地球转动,因此大家感觉不到地球的转动,看到的只是太阳的东升西落。生活中还有哪些现象能说明地球的自转?下面通过模拟实验观察。(课件展示:实验器材:地球仪、手电筒、不干胶贴纸;实验要求:在地球仪上找到北京,用贴纸标示出来,手电筒光线保持水平,自西向东轻轻拨动地球仪)

师:仔细观察北京,看到什么现象?

生:昼夜不断更替。

教师继续询问学生演示过程中还有什么发现,引出晨昏线的概念,展示FLASH动画,引导学生初步认识晨昏线特点,区分晨线和昏线。

师:展开想象,假如地球不自转,会发生什么现象?

生:地球一半永远是白天,一半永远是黑夜。

师:不考虑公转,的确是这样。因为地球不透明、不发光,面对着太阳的半球是昼半球,背对太阳的半球是夜半球。而地球每天都经历昼夜更替,说明地球在自转。(展示课件:人们是怎样顺应地球自转的规律安排活动?请举例说明)

生:白天工作、学习,夜里休息。日出而作日落而息……

时差

师:人类生活与地球自转息息相关,请看一个生活片段。(课件展示:生活片段,如图1所示。引出地球上同一时刻,各地时间不同)

师:这种时间差异是怎样产生的?通过模拟实验来说明问题。(课件展示:如图2所示在赤道上标注A、B两点,手电筒光线保持水平,自西向东轻轻拨动地球仪,注意观察哪一点先迎来曙光,哪一点先送走落日?这个实验说明了什么)

学生根据要求演示实验,小组讨论观察结果。

生:同纬度地区,偏东的地方比偏西的地方先看到日出。

教师播放演示过程的动画效果,验证学生的观察结论。

师:时间差异与地球自转有关,请看大地球仪,在地球仪上任意找到一条经线并在上面标注许多点,随着地球的自转,当太阳直射这条经线时,这些点太阳高度达到一天当中最大,时间都是正午12点,因此同一条经线上的时间相同,而不同经线上的时间不同。 (课件展示图3:动画演示空间中不同经线的时间差异)

师:不同经线上的时间差异有什么规律?一起来推算时差。(展示课件,师生推算时差:经度每相差15°,时间相差 1小时)

师:举例说明生活中时差对人的影响。

生:观看一些国际比赛有时需要半夜起来,我国新疆的学生比我们上课时间要晚……

教师评价。

【设计意图】通过实验演示和模拟动画相结合,学生观察到昼夜更替和时差现象,既注重学生的体验和感受,又能达到突破难点的作用。“生活故事”小栏目,联系生活,培养学生运用所学地理知识解释实际问题的能力。此外教师事先在大地球仪的某条经线上贴上多个红色圆点,可使学生看到比较形象的演示,从而帮助学生理解难点、突破重点,此处引导也比较恰当,使学生认识到不同经线的时间不同。

拓展延伸

师:昼夜更替、时差现象都说明地球在不停地自转,其实生活中还有一些现象也与自转有关(展示课件),如北半球的河流会冲刷右岸使其陡峭、南北半球台风中心旋转方向不同等。如果有兴趣可以查找更多与地球自转有关的现象。

课堂小结

师:请同学们谈谈这节课的收获。

生:知道地球自转的特点,学会演示地球自转,明确昼夜更替、时差现象都说明了地球在不停自转。

师:说得不错,希望同学们在今后的学习中继续仔细观察,大胆实验,留心生活,争取有更大收获。

达标检测

课件展示练习题,引导学生完成,检测学习效果。

课后拓展

动手体验:观察洗手盆水流的旋转方向。鼓励学生了解生活中还有哪些现象说明地球在自转。

【设计意图】引导学生在平日生活中多关注身边的地理现象,培养学生善于观察、勤于思考的学习习惯。

地球的自转教学设计 篇4

【导入】多媒体课件出示毛泽东主席的七律《送瘟神》。

【师】“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呢?(因为地球在自转)

【师】哪些现象可以说明地球在自转呢?(日月星辰的东升西落)

【师】可是这里面只讲到日月星辰自东向西绕地球转动,没有一个字提到地球的自转啊,它能告诉我们什么信息呢?

(地球和日月星辰之间有相对位置的变化,存在着相对运动)

【师】两个物体之间有相对运动,则其中必有一个物体在运动,也就是说,地球和日月星辰之间必有一个在运动,那问题来了,是日月星辰在运动呢,还是地球在自转呢?

(太阳和很多星星都是恒星,不会绕地球转动,月球虽然是地球的卫星,绕地球转动,但一个月才绕地球一周,不可能每天绕地球转)

【师】那也就是说日月星辰东升西落的原因只能是什么?(地球的自转)【师】怎样的自转?(自西向东)

【师】为什么是自西向东?

(参照物不一样,以地球为参照物,日月星辰东升西落,如果以日月星辰为参照物,地球则自西向东自转)

【师】地球既然在自转,必然有一个旋转中心,那这个旋转中心是什么呢?(地轴)

【师】这个地轴是不是随意的在变呢?

(不是,固定的,它始终连接着地球的南北极)【师】那你应该如何描述地球的自转运动呢?(地球在不停地绕地轴自西向东旋转)

【师】如果从不同角度去观察地球,如从北极上空观察,从南极上空观察,你能描述地球的自转吗?

(从北极上空看,呈逆时针方向转动 从南极上空看,呈顺时针方向转动)

【师】地球的自转带来了日月星辰的东升西落,你觉得它的东升西落有什么特点吗?(以太阳为例,一天中的运动轨迹总在偏南方向,而且太阳的高度在不断地变化,使一天中地面的明暗程度不同)

【师】那这种运动给我们的生活带来了怎样的影响呢?

(使人们产生了时间的概念,太阳出来就是一天的开始,太阳在正头顶就是中午,太阳落下就是一天的结束)

(使得人们更容易确定方位,太阳升起的位置就是偏东方向,太阳爬到最高时对应的地理方向就是正南,太阳落山的位置就是偏西方向)

【师】那同学们想不想把你在生活中习惯的认识在地球仪上演绎出来?(想)

【师】首先,请同学们拿出地球仪,在上面找出我们现在所处的位置,并在上面做一个十字方向标。还可以在上面扎一个大头针作为想象中的观察者,由于地球相对太阳很小,射到地球表面的光线几乎是一条平行线。同学们可以用这样一块画上平行光线的硬纸板模拟太阳的位置。试着自西向东转动地球仪,找出早晨,中午,傍晚该地区所处的空间位置以及对应的太阳方向。

(学生实验并汇报)

【师】模拟出来的情景是不是和现实中一样。【师】当某一场国际体育比赛在美国某地下午2时举行时,我们却要在半夜里起来观看这场比赛的电视实况转播。地球上总是有些地方处于白昼,同时又有些地方处于黑夜,这是什么原因引起的呢? [展示地球仪] 【师】大家知道,地球自己不能发光。看地球仪的演示,如果地球是透明的,还有昼夜之分吗?

(没有,整个地球都是白昼。)

【师】很好。可实际上地球是不透明的,在同一时间里,太阳只能照亮地球表面的一半,因此地球的不透明就使地球上有了昼和夜的分别。如果地球是静止的,会出现什么现象?

(一面是白昼和一面是黑夜。)

【师】非常正确。由于地球不透明,会形成昼夜现象。被太阳照亮的半个地球是白天,即昼半球;背着太阳的另一个半球是黑夜,即夜半球。昼半球和夜半球的分界线,也就是中间的大圆圈,叫晨昏线,或者叫它晨昏圈,由晨线和昏线组成。你知道图上那条是晨线,那条是昏线?

(学生根据图片指出)

【师】很好,由夜变为昼的半圆弧叫做晨线,晨线上的各点即将进入昼半球,即晨线上的各点即将进入白昼时段;由昼变为夜的半圆弧叫做昏线,昏线上的各点即将进入夜半球,进入黑夜时段。

【师】同学们再观察一下,晨昏圈和太阳光线位置上有什么关系?(垂直)

【师】很好,晨昏线一定垂直于太阳光线,并过平面图中的中心。[投影--自转 ] 【师】地球在时刻不停地自转着,假如这个红点代表就是你站在那儿,你看到的昼和夜是怎样变化的?

(昼夜不停地交替。)

【师】很好。由于地球不停地自转,昼夜也就不停地交替。

(板书)昼夜交替

【师】昼夜交替的周期为24小时,也就是一天。过去人们总是日出而作、日落而息;今天,人们的起居作息也深受昼夜交替的影响,因此“天”也被用来作为基本的时间单位。

【师】昼夜交替的周期对地球上生命的形成和发展有没有好处?为什么?

(正是地球周期性的昼夜交替,才使得地球表面温度不至于过高,也不至于过低,且交替的时间也合适,给地球上的生物创造了合理作息规律,从而为生命的形成和发展创造了条件)(过渡)

【师】由于地球自西向东自转,在同纬度地区,相对位置偏东的地点,要比位置偏西的地点先看到日出,这样时刻就有了早迟之分。显然,偏东地点的时刻要早一些。因经度而不同的时刻,统称为地方时间。因此,是地球自西向东自转产生了时间的概念。[板书:地球自转与时间] 【师】东边地点的时刻总比西边早。那每隔一个经度,时间相差多少呢?

(由于地球自转一圈360度是24小时,因此每隔一个经度,时间相差1/15小时)

【师】也就是说,经度每隔15°,时间相差1小时。我们可以确定地球上除晨昏圈以外地区的时间。

地球自转课程的教学反思 篇5

一、成功之处

1、 整堂课以学生的探究为中心

《科学(3—6年级)课程标准》明确提出:“科学课程要面向全体学生,学生是学习的主体,科学学习要以探究为核心。”因此,我的教学设计以《课程标准》为准绳,以学生探究为中心。

课一开始我就提问:“大家都有这样的体验,白天过了到了晚上,晚上过了又到了白天,为什么白天和黑夜会交替出现,从不间断?” 现在的学生课外知识较丰富,很多学生说是由于地球自转形成的。我没有马上下结论。而是反问一句:“咦!我怎么感觉不到地球在动呢?” 刚开始,学生也懵了一下,是啊,确实感觉不到地球在动。不过没过一会儿,就有学生打破了沉静,“那是因为我们在地球上,如果在宇宙中一定看到地球在动。”紧接着,孩子们就举了坐船,坐飞机的经验,认识到只有通过观察地球以外的景物才能发现地球的运动。那么,日月星辰的东升西落就是有力地见证。地球是运动的在孩子们你一句,我一句的谈话中得到了求证。我强烈地感到:学生是一种宝贵的教学资源,关键看我们老师怎么去开发它、利用它。

“昼夜现象是不是由于地球自转形成的呢?能否设计一个模拟实验来证实?”趁热打铁,我又向学生抛出一个研究课题。不负我所望,一个简单易行的实验方案出台。孩子们带着兴奋地心情开始做模拟实验。实验完毕,他们争先恐后地向大家汇报实验结果:昼夜现象是由于地球的自转形成的。

他们通过自行探究,亲历了探究过程,获得了知识,尝到了成功的喜悦,使新课改的精神得到了充分的体现。

2、教师的引导恰当

现在我们提倡放手让学生探究,充分发挥学生的主体作用。但学生的探究必须是有序的,方法是科学的,而不是盲目的。而要做到这点,离不开教师的引导。例如在学生提出“地球是在自转”时,老师的一个反问“咦!我怎么感觉不到地球在动呢?” 就把学生引到探究地球的运动这一课题上来。 再如,当学生举生活中的例子来说明地球的运动,老师适时引导学生观察地球周围的景物,进一步证实地球是在不停地自转。整节课老师充当的是组织者。

3、充分发挥多媒体辅助教学的作用。

这节课我认为有几处课件的使用很有必要,在学生初步认识地球的自转形成昼夜现象后,为了让学生巩固认识,我让学生假设地球不自转会怎样,学生答后展示相关课件,让学生清楚地认识到地球不自转就不会出现昼夜交替现象。再如在拓展环节,播放傅科摆实验录像,既让学生进一步认识到地球是在不停地自转,又拓宽了学生的视野。

4、 科学探究的课外延伸

科学课要培养学生的探究精神,要变要学生探究为学生自主探究。这就离不开教师平时的引导。如果在每次课堂探究后留一个课外探究作业,并认真落实好,学生在体验到探究乐趣后就会自主探究。在这节课后,我提供一个放大镜让学生自行设计实验方案探究地球的自转。学生对此很有兴趣,下课后还有不少同学来和我交流想法。

二、 不足之处

虽然在上课前是做了充分的准备,精心设计的。但上完之后再冷静地回顾、思考,发现还存在很多不足。虽说整个课堂基本上是让学生讲,让学生做,让学生总结,但细思量,还

是觉得有些地方并没有完全尊重学生,例如,导入时,有的学生提到昼夜现象是由于地球的公转形成的。因为只有个别学生提出,也因为老师设计的课是第一课时,所以就回避了这一问题,现在回想起来,

是否可同时研究地球的自转和公转呢?这样可让学生自选研究,他们有了自已的课题,也会有很高的兴趣,同时也会使他们想办法去设计实验验证自己想法。这样做可能更能开发学生潜力,更有效地体现了以学生为主体。

《地球的运动地球自转》教学设计 篇6

本单元教学内容概述:

《地球的自转和昼夜更替》是小学《科学》五年级下册第四单元《地球的运动》的第一课。我们已知昼夜现象的形成跟太阳光的照射,地球是球体,球体不断自转这三个因素相关。学情分析:

一部分学生能够认识到这些,但大多数学生还不能。而这一课恰恰不是为了让学生掌握形成昼夜交替的原因,而是让学生对日常生活中常见的昼夜交替现象做出比较合理的解释,让学生展示他们对昼夜现象的看法。而关于昼夜现象形成的因素——地球自转、公转等方面的知识将安排在本单元的后几课进行具体的解说和学习。教学目标:

1.通过观察得出并记住地球自转的方向、周期,公转的轨道、方向和周期;通过观察讨论理解昼夜更替的原因;通过观察讨论知道地轴倾斜的方向和太阳直射点的移动及昼夜长短的变化。

2.初步学会运用地球仪和太阳模型演示地球的自转,并说明昼夜更替现象;初步学会运用地球公转轨道仪演示地球的公转,太阳直射点的移动和昼夜长短的变化,了解四季变化的原因。

3.通过观察地球的运动,初步了解许多地理现象都与地球的运动有关,说明物质是运动的,物质的运动是有规律的。教学重点:

地球自转和公转的方向及周期,公转的轨道。教学难点:

太阳直射点的移动及昼夜长短的变化。

教具准备:地球仪和有支座的小红球、地球公转轨道仪。

课件:自制的太阳直射点的移动演示软件。教学过程:

1、复习提问:

(1)南北半球的分界线是哪条纬线?

(2)地球仪上连接南北两极、穿过地心的轴叫什么?

2、导入新课:前几节课,我们从静态角度认识了地球。事实上,地球如同宇宙中的所有物质一样,一刻不停地运动着。你知道地球运动有哪两种基本形式吗?这节课我们就来通过观察和讨论,从动态龟度去认识地球。板书: 地球的自转和昼夜更替

一、地球的自转和昼夜更替

师:同学们你们桌前放置的是地球仪和有支座的小红球。地球仪底座上有一运动开关。地球仪的外面有一个黑白两色玻璃罩,白色的代表昼半球,是向着太阳的;黑色的代表夜半球,是背着太阳的。比地球仪要小得多的小红球代表太阳,当然实际中的太阳要比地球大得多。观察讨论一:

1.地球沿什么方向绕地轴自转?自转一周是多长时间?在北极上空俯视,地球呈顺时针方向旋转,还是呈逆时针方向旋转?若在南极上空俯视呢?

2.地球是不透明的球体,假定它是静止的,地球表面向着太阳的一面和背着太阳的一面各有什么现象?而地球自转又会产生什么地理现象呢?

① 学生观察、讨论。

② 教师指导:使每个同学都亲自动手,学会操作、演示、使用,并得出结论。

③ 教师小结:(边演示)地球自西向东绕地轴自转,自转一周是一天。在北极上空看,地球呈逆时针方向旋转;在南极上空看,地球呈顺时针方向旋转。地球自转时,地球表面转到向着太阳的一面就是白昼,转到背着太阳的一面就是黑夜,由此产生了昼夜更替现象。日复一日,日有昼夜更替,这是地球自转的结果。年复一年,年有春、夏、秋、冬四季变化,你能说出这又是什么原因吗?

板书:

二、地球的公转和四季变化

师:介绍地球公转轨道仪(它由地球仪、公转轨道、小红球代表的太阳三部分组成。)

师:请同学们看地球仪的底座上和公转轨道仪上都分别对应有春分、夏至、秋分、冬至四个节气的名称,地球仪上白色玻璃罩的中心有一个红点代表太阳直射点。观察讨论二:

1.地球公转和自转的方向一样吗?公转一周是多长时间?公转的轨道是什么形状?

2.地球公转时,地轴是直着身子还是斜着身子?倾斜方向有无变化?地轴沿北极方向指向哪颗星。

① 学生演示、观察、讨论。

② 教师小结:(边演示)地球公转方向也是自西向东,公转一周为一年,公转轨道形状是近似正圆的椭圆形。无论是自转或公转,地轴总是倾斜的,且方向不变,永远指向北极星那么地球在绕太阳公转过程中会产生什么地理现象呢?我们一起看投影。

观察讨论三:

1.春分、夏至、秋分、冬至时,太阳分别直射哪条纬线? 2.太阳直射点是如何在南北半球之间移动的?

① 请同学们根据上述要求认真观察和讨论,并完成下表的填写。

② 学生演示、观察、讨论并填表。

教师指导:

教师分别请四位同学各完成一个节气的填表内容。

请一位同学到投影仪前用红笔画出太阳直射点的移动路线,并回答教师提问。

师:太阳直射的最北界线是哪条纬线?那么最南界线呢?一年中太阳直射一次的纬线是哪两条纬线?那么直射两次的地区呢?

学生:讨论、回答。

教师小结:太阳直射点在南北纬23.5之间有规律地移动,所以称这两条纬线为回归线。23.5N纬线叫北回归线,南纬23.5S纬线叫南回归线,它们是太阳直射点能够到达的最北和最南界线,一年得到一次直射,而它们之间的地区一年可以得到两次直射。得到太阳直射,地面获热就多。师:课件演示:自制的太阳直射点的移动。

请同学们注意,在我们的实际生活中,例如暑假后,白天是越来越长了还是越来越短了呢?

观察讨论四:

1.春分、夏至、秋分、冬至日时,南北半球昼夜长短的变化状况。

2.夏至、冬至日时,极昼(只有白昼)、极夜(只有黑夜)现象出现的地区。

① 请同学们根据要求观察讨论并完成下表。

② 学生演示、观察、讨论并填表。

教师指导:

师小结:赤道地区终年昼夜平分,春分、秋分日全球昼夜平分。此外,夏至日北半球昼最长,夜最短,北极圈及以内地区出现极昼;冬至日北半球夜最长,昼最短,北极圈及以内地区出现极夜。南北纬66.5是出现极昼极夜现象的界线,所以称为极圈。66.5N纬线称为北极圈,66.5S纬线称为南极圈。

师:刚才,同学们动手演示,观察的都是立体模型,在投影图上如何反映太阳直射点的移动及昼夜长短的变化呢?

师:在投影仪前边转动投影片,边总结:

3月21日前后,太阳直射赤道附近,全球昼夜长短相当,南北半球获热相当,这时为北半球的春季;6月22日前后,太阳直射北回归线附近,北半球昼长夜短,获得热量多,这时正是北半球的夏季;9月23日前后,太阳又直射赤道附近,全球昼夜平分,南北半球获热相当,此时是北半球的秋季;12月22日前后,太阳直射南回归线附近,北半球昼短夜长,获得热量少,因此这时正是北半球的冬季。北半球的人们通常将3、4、5月作为春季,6、7、8月作为夏季,9、10、11月作为秋季,12月及次年1、2月作为冬季。由于回归线与极圈之间的中纬度地区,终年既无阳光直射、又无极昼极夜现象,所以四季变化最为明显。

教学评价: 这节课学生掌握的比较好,因为有了直观形象的课件辅助教学,实验过程也非常吸引学生的注意力,他们观察地很仔细,动手操作记忆深刻,教学效果很好。

板 书 设 计

第二节 地球的运动

一、地球的自转和昼夜更替

二、地球公转和四季变化

1.特征:绕太阳,自西向东,365.25日

如果地球突然停止自转 篇7

大胆地想象

如果有一天,地球突然停止自转,地球和地球上的万物会怎样呢?

先别急着回答,咱们先动手来做做小实验。

观察

坐在行进的车上,如果汽车突然刹车,会有什么情况发生?

动动手

准备一张直径为30厘米长的圆形硬纸板,在圆心固定一根棍子作为轴。再准备一个小的空瓶。

将空瓶放在圆纸板的边缘,慢慢地旋转纸板,越转越快。然后突然停止旋转。看看空瓶会发生什么变化?

再将空瓶放在圆纸板的中心位置,同样先慢后快地旋转圆纸板,再突然停止,空瓶又会发生什么变化?

我们坐的车突然停止,我们的身体会前倾,车上的物体也会前移;当旋转的硬纸板突然停止转动,离轴心远的空瓶会沿圆的切线飞出去,而靠近轴心的空瓶则变化不大。这就是我们观察和实验的结果。现在你可以大胆想象地球突然停止自转后会出现怎样的状况。

杨健呈:可能我们永远处于白天或黑夜。

陈雨霏:恐怕我们顷刻间会被惯性送上太空。

张亦可:地球上的海水会不会飞起来?

李进:我想,在地球停转的那一刻,地球板块会急速滑动而引发大地震。

周芷阳:我们赖以生存的空气会不会逃脱地球的引力而飞散?

袁毅:先不说其他的,首先我们会没有白天与黑夜的交替,也没有四季的变化了。太糟糕啦!

惯性会让我们飞离地球

我们完全可以把地球想象成一个高速行驶的大客车,当它急刹车时,我们的身体恐怕不仅仅是前倾或摔倒,而是会以很快的速度向着地球自转的东方飞去。不仅是我们的身体,就是树木、房屋也会被拔掉、倒塌并一起飞出去。还可能刮起狂风,把地球上所有的东西都扫走。特别是离赤道最近的地方,速度会更快。因为靠近赤道的物体每24小时环绕地球一周,行走的速度相当于每小时1600千米。而南北极越靠近极地的地方,这种感觉就越微弱。

这虽然是想象,但这种想象的根据就是——惯性。

什么叫惯性

当物体受外部作用时,无论这个物体处于运动状态还是静止状态,它都有要保持原状态的性质,如果没有外力的作用,移动中的物体会按原来的速度和路线继续移动下去,这就是惯性。

坐车要拉好扶手、系好安全带就是为了预防惯性带给我们危害。当然,惯性不是对所有的物体都起同样的作用。比起慢跑的客车来说,快速奔驰的客车中的人在刹车时往前倾的力更大。这说明速度越快惯性越大。

那为什么车上的物体前移一段距离,最终还是会停下来呢?

这又是摩擦力在作怪。

摩擦是物体和物体之间的碰触。

地球会因空气的摩擦停止自传吗

可能你的问题又来了,在空中旋转的物体它们没有与物体碰触,为什么也会停下来呢?

哈哈。你忘了空中还有空气呢!

这么说来,地球自转是否也会受到空气的摩擦力,那地球为什么没有停下来呢?

的确,地球自转不光会受到空气的摩擦,包括海浪产生的气体和水分也会对地面产生微小的摩擦,所以地球自转的速度会越来越慢,每天也会稍稍变长,某一天停止自转也不是不可能。只是,地球慢下来的速度非常微弱,可能过了100万年,一天仅仅会增加几秒钟而已。

想一想

地球为什么会自转?

《地球的运动地球自转》教学设计 篇8

高中地理理论性强,抽象概括的内容较多,尤其是必修一涉及到较多的自然地理知识,内容相对枯燥,教学上难度较大。比如《地球自转和公转的地理意义》这一段,内容抽象,再加上涉及较多的运算,难度明显增大,如果教师单纯地照本宣科,教学一定索然无味,学生听课形如嚼蜡,造成理解上困难,应用时吃力,他们往往认为自己付出了努力,但学习的效果却不尽人意。可以说这段的教学如果搞不好,对于刚升入高一的学生来说无异于当头一棒,学生被打得措手不及,积极性顿失,兴趣全无,由原来的想学变为厌学到最后的不学,使以后的教学不能顺利进展,形成了恶性循环。那么如何调动学生的学习积极性,提高对地理学习的兴趣,并且取得较好的教学效果呢?笔者结合自己日常的教学,总结以下的教学感受和大家共勉。下面的就以学生认为难度较大的《地球自转和公转的地理意义》为例来谈一谈。

一、低起点对待基础知识

我们的教学应该面向全体的学生,对于简单易学基础的知识,力求人人掌握,有些基础知识与初中教材相衔接,教师以为学生已经掌握,从而忽视对其回顾,这样学生在学习时会有一种悬空的感觉,失去了垫脚石,学习效果是一知半解,因此对待基础知识,我采用的是低起点教学。比如我在讲授《地球自转的地理意义》--时差时,如果单纯的讲解教材的知识,许多学生可能听不懂,因为初中的相关知识已经被大多数的学生所淡忘,所以讲授新课前我首先让学生回忆初中的相关知识,如经纬线、经纬度的划分和变化特点,东西半球、南 北半球以及高中低纬度的划分等,这些旧知识的回顾再现为学生学习新知识铺桥搭路,夯下了坚实的基础,这样我在教学时差方面的基础知识和概念时,遇 到的麻烦自然会迎刃而解。

二、计算机演示突破重难点知识

在我们的日常教学中,经常会涉及到一些比较抽象,不断演变的地理现象,对于此类重难点知识,要求学生能展开丰富的想象力,在头脑中形成立体感。在传统的课堂教学中是运用教具进行直观教学,同时教师必须用语言去描述,学生在观察理解时难度也很大。此时随着科技的发展,计算机是应运而生,它悄然走入我们的课堂,并且发挥着不同寻常的作用。比如我在讲解《地球公转的地理意义》这节时,涉及到的黄赤交角、太阳直射点的回归运动、昼夜长短的季节变化等知识,一直是学生难以理解的知识,也是教学的重难点知识,学生掌握情况不佳,其本质是他们无法在头脑中建立晨昏线随直射点的来回移动而变化的空间动态模型,而运用计算机播放课件中的视频,可以使整个运动变化过程的鲜明展现在学生面前,学生有种新鲜感,其好奇心立刻被调动,空间思维顿时开阔,可以一目了然观看到以上的动态变化,这样重难点知识的突破就迎刃而解,计算机的巧妙运用开阔了学生的视野,提高了学生的学习兴趣,对我们地理教学中许多重难点知识面的突破口起到了事半功倍的效果。在以后的气压带、风带,水循环、洋流的运动教学中,计算机生动形象的动态展示对学生具有很大的吸引力,其妙处是不言而喻,当然我们的教学不能一味的依赖计算机,过度频繁的使用容易给学生走马观光看热闹的感觉。三、系列训练巩固应用所学的知识

基础知识的掌握,重难点的突破,为良好的学习效果打下了坚实的基础,但是本段教学学生在灵活运用上仍然存在着很多的误区,本人主要通过以下两种途径来帮助学生走出误区。1.指导学生绘图

本节涉及到的地图特别多,我在指导学生认真读图的同时,还指导他们自己动手练习绘制地图。这样既加深了对所学知识的印象,又能发现读图时容易忽视的问题。比如在课堂上重点指导学生绘制简单的黄赤交角图,太阳直射点的 回归运动曲线图,地球公转图等,学生课后让学生去绘制略复杂的两分两至日太阳光照图。

2.专题训练巩固所学的知识

由于我校使用的是教学案一体化,课堂上每个学生人手一份学案,里面涉及到课前预言、知识拓展、专题练习等各种技能训练,学案的适时适量使用,对于检测学生对教材基础知识的掌握和所学知识的灵活运用起到了不可低估的作用。比如在时差,正午太阳高度,昼夜长短的变化等方面,牵扯到的运算很多,许多学生对此惧怕,我就针对此类运算进行专题训练,让学生自行做题,自我讲解,自己找错。难度较大的题目让他们自由讨论,彼此交流,纠正错误,这样学生的各种能力得到了及时地训练发挥,达到良好的教学效果。当然我们在学案上要做到选题严谨,难度适中,题型多变,数量适当,避免搞题海战术,让学生感觉地理学习索然无味。

教学有法,但无定法,以上是本人在教学关于《地球的自转和公转》方面的三点建议,仅供大家参考。经本人日常教学实践证明还是比较简单实用的,并且能取得让师生满意的教学效果,大家不妨一试。参考文献: 《地理教学》 《地理教育》

《中学地理教学参考》,地 理 教

学 论 文

邳州一中 张学敏

地球自转的地理意义 篇9

地球不透明,任何时候太阳都只能照射地球的一半,使地表产生昼和夜的区别。如果地球只有公转而没有自转,那么昼夜更替周期将不是一日而是一年。在这种情况下,与地表热量平衡相联系的一切过程都将发生和现在全然不同的变化。例如,巨大的昼夜温差将会引起十分强烈的风暴,过度的炎热和严寒将会造成生物的灭绝等。但由于地球有自转,昼夜更替适中,地表增温和冷却不超过一定限度,生物才得以生存,其他许多过程才不朝极端方向发展。

地球自转使所有在北半球做水平运动的物体都发生向右偏转,在南半球则向左偏转。

科里奥利首先发现地球自转情况下运动物体的偏转力,因此称为科里奥利力。科里奥利力D可用下式表示

D=2vw sinφ,式中:v为运动物体的速度;w为地球自转角速度;φ为运动物体所在纬度。科里奥利力对气团、洋流、流水的运动方向和其他许多自然现象有着明显影响,例如北半球河流多有冲刷右岸的倾向,高纬地区河流上浮运的木材多向右岸集中。

地球自转造成同一时刻、不同经线上具有不同的地方时间。

一个地方的正午时候,距其180°经度处却正当午夜。这说明地球表面每隔15°经线,时间即相差1h。人们据此划定地球时区。全部经度360°,分为24个时区。以本初经线为中心,包括东西经各7°30′的范围为中时区。东西另外各15°经度为东1区、西1区;如此类推,至东西12区,即以180°经线为中心的时区。在同一时刻,180°经线以东是前一日的结束,以西却是次一日的开始。

月球和太阳的引力使地球体发生弹性变形,在洋面上表现为潮汐。

而地球自转又使潮汐变为方向与之相反的潮汐波,并反过来对它起阻碍作用。潮汐摩擦力虽然要400才能使地球的1昼夜延长1秒,但对地球的长期发展却不容忽视。

地球的整体自转运动同它的局部运动如地壳运动、海水运动、大气运动等,都有密切的关系。大陆漂移、地震、潮汐摩擦、洋流等现象都在不同程度上受到地球自转的影响。

地球自转能曳引时空吗? 篇10

现在,人们尝试着在地球的周围观测这个效应。《自然》杂志上的这篇文章就是关于测量地球周围时空弯曲的。显然,这种观测必须十分严密和精确,随着近代科技的飞速发展才有可能验证相对论的推论对地球这样的天体是否正确。毕竟,地球在宇宙天体中只能算是个小家伙。如果观测不到这个效应,从另一个角度来讲,或许存在至今还未发现的“相对论的破绽”,需要对相对论进行修正也未可知。

时空的曳引效应

不过,与人们通常认为的引力导致空间弯曲不同,该论文谈到的是另一种原因引起的时空弯曲,即“时空的曳引效应”。

那么,什么是“时空的曳引效应”呢?让我们用下列实验加以形象地比喻。

将一只模型船浮在装满水的水池中,拔去水池底部排水口的塞子,由于水流向下水道,船会被拖曳到排水口的上方水面。在一般情况下,水会以排水口为中心打漩儿。于是,船的运动轨迹不是径直向着排水口冲去,而是一边被漩涡拖曳着打漩儿,一边朝着排水口的位置移去。

时空的拖曳,与这个漩涡极其相似。比如,向着地球落下的苹果,如果按照牛顿力学,会径直地向地球中心的方向落下。这时,即使地球在自转运动,在牛顿力学体系下,并不会影响苹果的下落轨迹。

但是,如果用相对论所预言的曳引时空来考虑,地球的自转产生了时空的“漩涡”,落下的苹果会被拖曳,朝着漩涡方向的时空前进。于是,苹果不是径直地落向地球的中心,而是一边被拽向地球的自转方向,一边落向地球的中心。当然,苹果落下时,偏离竖直方向的程度是非常微小的,以现在的测量技术,还无法直接观察到苹果落下时产生的微弱偏差。

早在1915年爱因斯坦发表相对论后不久,另外两个科学家就预言,天体自转会对周围时空产生曳引效应。如果天体自转,为什么周围的时空会被曳引呢?它的原理就是从相对论导出的著名方程式E=mc2,用质量与能量的等价性就能够解释。按照相对论,在具有质量的物体周围,时空被弯曲。而且,因为能量与质量本质上是统一的,能量也应该能使时空弯曲。所以,地球的质量能够在地球周围产生时空的弯曲,而地球的自转,它的旋转能量也会使时空被曳引,进一步造成时空弯曲。

质量大的天体,例如太阳的存在使时空弯曲的事实,通过水星的近日点移动的观测,美国宇航局的海盗号火星探测器的验证实验,已经得到了相当准确的证实。但是时空的曳引效应却一直没有值得信赖的证据。

用卫星验证时空曳引效应

那么,我们是通过什么方法利用卫星来验证时空的曳引效应的呢?意大利莱切大学和美国马里兰大学的两位博士对美国宇航局过去发射的两颗卫星在轨道上的记录数据进行了详细分析。按他们的说法,如果地球的自转真的能曳引周围的时空,就应该会对时空中的卫星的轨道产生影响。两位博士的确发现了卫星轨道的偏差,从而宣布,时空确实存在曳引效应。

但是,人造卫星的轨道不但受时空曳引效应的影响,还受到其他种种原因的影响。例如,地球并不完全是球体,由于自转的离心力而形成了略微扁平的球形。此外,地下的物质的密度和成分并不是均匀的。所以,引力的强度随着地球表面上的位置不同而不一样,这些都会使绕地球飞行的人造卫星的轨道产生偏差。

这些偏差与相对论效应无关,却比时空曳引而产生的偏差要大许多。要检测出隐含在大的偏差中的小的偏差,可不是一件容易的事。时空的曳引给卫星带来的偏差是每年2米左右,而因地球扁平而产生的偏差是每年几千千米。由此可知,曳引效应是多么的小。因此两位博士尽可能正确地估计地球的扁平率和地球的引力分布,从而在轨道的偏差中,剔除非曳引效应产生的偏差。

但是,仍然有一些科学家怀疑两位博士的结论。日本东京大学的一位教授认为,确定时空曳引效应引起的微弱作用,如果不能相当严格地去掉隐藏在其中的由地球引力分布而产生的影响,就不能说是有说服力的验证。从两位博士的论文来看,卫星的数据的确给出了非常正确的引力分布图,但是要证明时空曳引效应,从精确性上讲还不够。

所以,通过对卫星轨道的变化来证明确实存在曳引效应,目前还难以令人信服。

观测器带来希望

为了验证地球自转产生的曳引效应,看来还需要另辟蹊径。好在新的方法已经找到,完全可以除去地球引力分布的干扰。

2004年4月,美国宇航局发射了引力探测器人造卫星,准备验证时空的曳引效应。从2004年8月开始,以美国斯坦福大学为首的研究小组利用这颗卫星开始测量数据,但是要得出结论,还需要一段时间的数据采集和分析。

引力观测器上有个“陀螺仪”装置,它是一个直径4厘米、表面做得非常光滑的球体陀螺。将这个陀螺放入盒子里,每分钟转5000次到10000次。表面做得光滑,是为了使陀螺仪旋转时产生的摩擦力尽可能地接近于0。正常情况下,如果忽略掉旋转时的摩擦影响,即使把盒子怎样倾斜或摇摆,根据陀螺的性质,陀螺仪的旋转轴总是朝着规定的方向。

但是,在通过弯曲的时空时,陀螺仪的旋转轴会受时空的影响发生改变。通过不断监视搭载在绕地球周围轨道旋转的探测器中的陀螺仪的旋转情况,就能测出地球周围时空是怎样弯曲的。由于:不用考虑地球的引力分布,只单纯地检测时空的弯曲,所以比起先前的方法,这种方法能以更高的精度进行可靠的观测。

这个想法是上个世纪50年代末美国斯坦福大学的物理学家提出的,随着技术的进步,这个历时40多年的想法终于要实现了。这种以严格的精度测量相对论效应的行动,意义已经不仅仅是证明时空的曳引效应,还可能检验相对论这个理论本身是否正确。

旋转黑洞:最大的能量库

假如时空的曳引效应确实存在,会对我们有什么影响呢?

如果理论没有错误的话,时空的曳引效应虽然在地球周围不十分明显,但是在质量很大的天体比如黑洞周围,则会十分明显。黑洞是具有非常大的质量的恒星走向死亡,最终坍缩成直径非常小的特殊天体。和太阳一样,恒星都在进行自转,因此当恒星变成黑洞后,人们推测它也在进行自转运动。在旋转着的黑洞周围,不但会有因为质量巨大而产生时空的强烈弯曲,还会有因黑洞自转而产生的时空曳引效应。

时空的曳引效应在越靠近中心的地方就越强。在黑洞理论中,连光都无法逃逸到外界边缘叫做黑洞的“视界”,但是在外视界附近有一层特殊的区域,被称为“能层”。能层区域具有一个奇特的性质,其中的某些轨道具有负的总能量,即引力束缚能超过静止质量和动能的总和。如果利用能层区域的这个特性,从旋转的黑洞中抽取能量,在理论上是可行的。

有的科学家就曾设想,首先把物体扔进旋转的黑洞。物体一边被黑洞的旋转曳引,一边下落,进入能层区域,把物体分裂成两个。这时操纵物体,把分裂的一部分物体逆向旋转,让另一个逸出能层区域外。不可思议的是,逸出能层区域外的那部分物体将攫取黑洞的旋转能量,输出比扔进黑洞时更大的能量。利用这个能量差,就能够建立起能量取之不尽的梦幻般的系统。

真是一个宏伟的构想!或许在遥远的未来,人类可以用这种方法从黑洞攫取能量,在黑洞旁边建立起无数的宇宙城市。是的,这个未来图景完全能够实现,只要时空的曳引效应真实存在。(文章代码:0913)

地球自转公转的地理意义 篇11

1.昼夜更替:此处需要注意,学生容易理解为自转产生了昼夜现象,但地球不自转仍有昼夜现象,在一年中地球公转也会使某一地有一次昼夜变化,只有地球不停地自转,才会产生昼夜更替现象。

①在晨昏线上各地,太阳高度为0?;

②太阳直射光线与晨昏线成90?;

③直射点A与晨昏线和最小纬线圈切点B的纬度之和等于90?;

如当太阳直射在北回归线(23?26?N)时,切点B的纬度为66?34?N或66?34?S。

当太阳直射在20?S时,切点B的纬度为70??N或70?S。

2.地方时与区时: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。

北京时间:东八区的区时,120?E的地方时。离北京所在的东八区较远的地区,作息时间与北京不同。例如,新疆的乌鲁木齐市,人们一般10点钟上班,14点吃午饭。因为乌鲁木齐在东6区,与北京时差为2小时,如果乌鲁木齐的人们使用东6区的区时,作息时间会与北京相同,但乌鲁木齐使用的是东8区的区时“北京时间”,所以他们的作息就在“北京时间”的基础上延迟了2小时。(图解)

3、物体水平运动的方向产生偏向。地球上水平运动的物体,无论朝哪个方向运动,都会发生偏向,在北半球偏右,在南北半球偏左。赤道上经线是互相平行的,无偏向。

4、自转对地球形状的影响。

地球在自转过程中,球上各质点都在绕着地轴作圆周运动。因此,就会产生惯性离心力。这种离心力随着物体距离地轴半径的增大而增大,也就是说,从赤道向两极,惯性离心力逐渐减小。使得地球由两极向赤道逐渐膨胀,长期作用使地球变成两极稍扁、赤道略鼓的椭球体形状。

(二)地球公转的地理意义

(1)黄赤交角及其影响。

1、地球在公转过程中,有两个重要的特点:

①地球是斜着身子绕日公转的。因此,地球公转轨道平面(即黄道平面)同赤道平面不重合,它们之间的交角就是黄赤交角。目前,黄赤交角是23°26ˊ。

②地轴在宇宙空间的方向不因季节而变化。而太阳与地球的相对位置随时在变,这就引起了太阳直射点纬度位置的周年变化。

2、黄道与地球的交点:太阳直射点。此交点位于最北是夏至,最南为冬至,位于赤道为春秋分。

3.黄赤交角的影响:由于黄赤交角的存在,并且地轴在宇宙空间的方向不因季节而变化,因而,太阳直射点相应地在南北回归线之间往返移动。

(2)引起正午太阳高度的变化

①太阳光线对于地平面的交角,叫做太阳高度角,简称太阳高度(用H表示)。同一时刻正午太阳高度由直射点向南北两侧递减。因此,太阳直射点的位置决定着一个地方的正午太阳高度的大小。在太阳直射点上,太阳高度为90°,在晨昏线上,太阳高度是0°。

②正午太阳高度变化的原因:由于黄赤交角的存在,太阳直射点的南北移动,引起正午太阳高度的变化。

③正午太阳高度的纬度变化规律:正午太阳高度就是一日内最大的太阳高度,它的大小随纬度不同和季节变化而有规律地变化。

(2)昼夜长短随纬度和季节变化

地球昼半球和夜半球的分界线叫晨昏线(圈)。晨昏线把所经过的纬线分割成昼弧和夜弧。由于黄赤交角的存在,除二分日时晨昏线通过两极并平分所有纬线圈外,其它时间,每一纬线圈都被分割成不等长的昼弧和夜弧两部分(赤道除外)。地球自转一周,如果所经历的昼弧长,则白天长;夜弧长,则白昼短。昼夜长短随纬度和季节变化的规律见下表:

(3)四季更替

①从天文四季:夏季就是一年中白昼最长、正午太阳高度最高的季节。以24节气中的立春、立夏、立秋、立冬为起点。地球在公转轨道上的运行会产生天气和季节的有规律变化,传统农业中农民依此进行农业生产,有如:“谷雨前后种瓜点豆”的谚语。

黄赤交角是影响天文四季的直接原因。这是因为:

正午太阳高度随纬度分布是:低纬大而高纬小,春秋二分,从赤道向两极递减;夏至日,从北回归线向南北两侧递减;冬至日,从南回归线向南北两侧递减。随季节变化是:北回归线以北,夏至日前后正午太阳高度达最大值,冬至日前后达最小值。南回归线以南则相反。南北回归线之间地带,太阳每年直射两次。

②气候四季包含的月份。春(3、4、5月)、夏(6、7、8月)、秋(9、10、11月)、冬(12、1、2月)

③西方四季:春分、夏至、秋分、冬至为起点。比我国天文四季晚一个半月。

(4)五带划分:以地表获得太阳热量的多少来划分热带、温带、寒带。

热带:南北回归线之间有太阳直射机会,接受太阳辐射最多。

温带:回归线与极圈之间,受热适中,四季明显。

地球的自转与公转教案(详案) 篇12

一、教学目标:

1.知识目标:了解地球自转和公转的概念、基本规律及其意义;

2.基本技能目标;能够运用地球仪演示地球的自转和公转,能够读懂地球自转和公转的各种示意图,会画地球自转和公转的方向,能利用自转和公转的相关知识解决实际应用问题; 3.情感态度与价值观目标:培养科学的学习方法,提高分析问题和解决问题的能力。

二、教学重点:地球自转的方向,周期,地球公转的方向,周期,轨道,近日点,远日点,黄赤交角,太阳直射点的回归运动,自转公转的地理意义。

三、教学难点:地球自转和公转空间概念的建立。

四、课型:单一新授课。

五、教学方法;教授法,演示法。

六、安排课时:一课时

七、教学过程:

导入:我们尊敬的为人毛泽东同志在他所作的《送瘟神》当中有一句是这样写道“坐地日行八万里”,我想请一个同学告诉我,这句诗是什么意思,揭示了一个什么地理现象?

(学生回答,老师对学生的回答进行点评,2分钟)

大家来看我手上这个地球仪,这中间有一个连接北极点和南极点的固定点,波动这个地球仪,看,是不是好像中间有个轴,而这个地球是不是在绕这个轴转动呢?是的,这种地球地球自身的转动就叫做地球的自转,这个轴呢,就叫做地轴,这是一根假想的轴线,现实中是不可能真的存在这么一根轴线对吧?不然那得是多大一个轴啊!还有大家要记住,地轴是永远指向北极星的。

知道了地球的自转,我们都知道任何物体的转动都是有方向的对不对?那么地球的自转方向是怎样的呢? 学生:“自西向东”

很好(用地球仪演示),现在我们知道地球围绕地轴作自西向东的自转运动,那么大家来看这个正在转动的地球仪,我们从北极点看去(这是将地球仪放低,拿下讲台给同学们看)她的转动方向是怎样的呢? 学生:“逆时针转动!” 很好,既然在北极点俯视是逆时针转动,那么很显然从南极点俯视的话呢就是?

学生:“顺时针转动!”

很好,大家都知道了,那么地球的自转周期有事怎样的呢?大家看到课本17页的阅读,这上面告诉我们地球的周期有两个,一个是恒星日23时56分4秒,另一个是太阳日24时,为什么会有这个差别呢?那个主要是因为所选的参照物不同,恒星日是选择恒星作参照物,假设地球上有一个A点正对着恒星,地球转360°A点再一次正对着恒星所需的时间是23h56′4″,而太阳日所选的参照物是太阳,我们知道地球在自转的同时也在绕地球公转,A点正对着太阳,自转360度所花的时间里地球也在公转,这样一圈后A点就不能正对着太阳,需要再偏转一点角度才可以,偏转这个角度的时间是3′56″,所以太阳日就是24时。明白?(7分钟)

很好,自转的相关知识大家都掌握了,接下来我们来看看地球的公转。地球的公转呢与自转方向是一致的,也是自西向东。公转在空间上的位移,所以它就存在一个轨道的问题,地球公转轨道是一个近似于正圆的椭圆,(一边画图一边讲解)太阳是位于椭圆的一个焦点上,大家从这个图上可以很明显的看出,地球在公转轨道上有时会离地球远有时会离地球近,我们分别把离太阳最近的点和最远的点称作近日点和远日点,每年的一月初太阳位于近日点7月初位于远日点,讲到这里有同学可能就有疑问了:为什么一月我们离太阳那么近我们却觉得那么冷而七月离得那么远却觉得那么热呢?别着急,这个问题等我们学习到了接下来的太阳直射点的回归运动就很容易解释了。接下来我们来看一个比较重要的问题——黄赤交角(画图讲解)。来看图,我们把地丢公转轨道平面的延伸面称作黄道面,将赤道平面的延伸面称作赤道平面,大家看,这个黄道面与赤道面之间是不是存在一个夹角?是的,这个就是传说中的黄赤交角,目前黄赤交角的度数是23°26′。好的,这个黄赤交角大家都清楚了吧? 学生:“清楚了!”(5分钟)

很好,我们接下来就在黄赤交角的问题上来探讨一下二分二至日的问题。所谓的二分二至日是什么呢有没有同学可以告诉我?

学生:“二分二至日就是二十四节气中的的春分日、秋分日、夏至日和冬至日。” 好的谢谢这位同学。在地球的公转过程中,地轴的指向和黄赤交角的大小可以在一定时期内看做是不变的,因而地球在公转轨道的不同位置,地表接收太阳光垂直照射的点也就是太阳直射点是有变化的,由于黄赤交角大小是23°26′那么太阳直射点能到达的最高维度是南北纬23°26′(画图讲解),大家来看图,假设太阳直射点从赤道开始向北移动,那么这个时候在赤道的时间是在3月21日前后,我们把这一点称作春分点,直射点北移到达最高点23°26′N时间是6月22日前后,这一天是夏至日,到达这里以后太阳直射点就不能再往北了所以开始往南移再一次经过赤道的时候呢就是9月23日前后了,这一天就是秋分,然后直射点到达23°26′S,这一天就是冬至日,时间是12月22日前后,然后大家可以很明显地看到,太阳直射点是不是在南北回归线之间作回归运动?(5分钟)

好了,我们今天学习了地球的自转与公转的相关内容,大家还有没有什么不明白的地方?(解答学生疑问)(1——3分钟)那么我们今天要重点掌握的内容是自转从两个极点俯视时的自转方向,脑海里要很快能构架起这个图来,还有就是太阳直射点的回归运动,对这个图要做到信手拈来。课后大家好好消化今天的内容,然后去预习地球自转公转的地理意义,这是重点也是难点和考点希望大家重视。(1分钟)今天的课就到这里,下课!八:板书设计:

一、自转:

1.地轴:地球的自转轴,是一根假想轴线,直指北极星 2.方向:自西向东

3.从北极上空俯视,地球自转方向为逆时针,从南极点则为顺时针 4.周期:恒星日23时46分4秒,太阳日24时

二、公转;1.方向:自西向东 2.轨道;近似正圆的椭圆 3.近日点一月初,远日点七月初

4.黄赤交角:黄道平面与赤道平面的夹角,23°26′

三、太阳直射点的回归运动

春分:3月21日,0°

夏至:6月22日,23°26′N 秋分:9月23日,0°

地球运动的基本形式教学案例 篇13

教学目标:

知识目标:1、了解地球自转的方向、速度和周期

2、了解地球公转的方向、轨道、速度变化和周期

能力培养:1、通过读图、画图、分析问题等活动,学习运用地理图表获取地理知识的能力,并初步树立空间思维能力。

2、学会用科学准确的语言等方式表示地理现象,概括地理特点的能力。

教具:地球仪、投影仪

教学过程:导入新课:同学们,通过这一阶段的学习,我们了解到宇宙是物质世界。宇宙处于不断地运动和发展之中,而且运动是有规律的。地球是人类之家,作为宇宙中的一个天体(行星),也处于不断地运动中。地球运动的形式有多种,最基本的形式有两种,是什么?(地球的自转和公转)这也是与我们人类关系最密切的两种运动。

板书:标题

首先,我们来学习地球的自转。

板书:一、地球的自转:

什么是自转?(生答)

讲授:自转轴也即地轴,运用地球仪指出地轴穿过地心,连接两极。所以绕地轴的运动,也就是地球本身的运动,即自转。自转作为一种圆周运动,我们从哪些方面来研究其运动规律呢?(方向、周期、速度)

板书:1、方向:

引导:我们在地球上能不能感觉到地球的运动?(感觉不到)但是我们可以从其他天体的运动上感知,最显著的莫过于太阳的东升西落。我们之所以看到太阳东升西落,正是因为我们所在的地球是自西向东运动的。

活动:让生上前来用地球仪演示地球的自转。

引导学生从不同角度看地球,教学生用科学准确的语言描述地球的运动方向。从北极上空看,逆时针旋转;从南极上空看,顺时针旋转。

出示投影:教学生在图上绘方向。并在图上标出地点,让生判断相互位置。

板书:2、周期:

周期是地球自转360°所需的时间。我们通常说1天24小时,那么它是不是地球自转的真正周期?(不是)地球自转的真正周期是1个恒星日,是以恒星作参照物,虽说所有的天体都在运动,但因为恒星距离我们非常遥远,所以可以把它看作是固定不动的。用图示形式说明何为恒星日。恒星日是23时56分4秒,比24时少3分56秒。既然地球自转是圆周运动,就有角速度;而一切运动,都有线速度。所以研究其速度,从两个方面来说明。

板书:3、速度:

出示投影:"地球自转角速度和线速度"引导生分析

角速度:可以从它自转360°需要23时56分4秒得出大约15°/小时,角速度处处相等,但有两点除外。 (南北极点为0)

线速度:指地球仪,就不是处处相等了,为什么呢?(因为纬线圈的长度不一样,所以线速度因纬度而异,赤道处最大,两极点为0。就半球而言,各地线速度不同,但就全球而言,南北半球纬度相同的地方,线速度也相同。)

延伸:我们感觉不到在动,但事实上坐在原地不动,每天也要走不少路程呢。不是有著名诗句说:"坐地日行八万里,巡天遥看一千河"嘛,听说过,谁写的?(伟大领袖毛泽东)诗人口气好大,是运用了夸张的手法,抑或是凭空想象?大家讨论一下:坐在原地一天行走八万里,可能不可能?八万里是怎么得来的?

学生讨论活动:赤道上能做到,理由:2пr=2×3、14×6378≈4万千米=8万里

进一步提问:如果可能,是不是地球上任何地方都是这样?(只有赤道上才可以"行"八万里,其他纬度就小于八万里。到60°N附近就是赤道上一半路程4万里。)那么,像我们居住在中纬度地区约40°N附近,坐地日行多少里?(4万里绰绰有余)

升华:"坐地日行八万里,巡天遥看一千河",诗人把这个自然现象写入诗中,给我们展示了一个伟人宽广、豪迈的胸襟与气魄。同学们想一想作为一个伟人可想而知他的知识非常渊博。自古就说:"上知天文,下晓地理"。沧海横流,方显英雄本色。同学们要想成就自己的一番理想,要想成为一代豪杰,地理知识绝对不可少!

承转:地球在自转的同时,还在公转。下面我们来学习地球的公转。

板书:二、地球的公转

什么是地球的公转?围绕太阳做运动的是不是就地球一个天体?还包括哪些天体?(生答)所以,太阳是这些天体共同绕转的中心,故称其为公转。地球绕日公转的轨道形状如何?

板书:1、轨道:(近似正圆的椭圆)

出示投影:"地球公转轨道",指出:太阳不在圆心,只能位于其中一个焦点。标出太阳。所以,日地距离也就产生了微妙的变化,产生了两个点:近日点和远日点。当地球运行到近日点时,是一月初;地球运行到远日点时,是七月初。关于日地距离的争论有一则很著名的故事,在这个故事里,辩论的两个人物并不大,倒是把一个大人物给难倒了。噢,对了,是"两小儿辩日"。大家在初中语文课本上学过吧。谁来给大家讲讲这个故事?

(一小儿说早晨的太阳看起来大,中午的太阳看起来小,说明早晨太阳离我们近;另一小儿说早晨冷、中午热,所以中午太阳离我们近。)

讨论:这个问题把孔夫子孔圣人给难住了。大家现在讨论一下:两小儿谁对谁错?

(一天中太阳与地球的距离是一样的。1月初是近日点,7月初是远日点,不能因为中午热、夏天热就说太阳与地球的距离就近。)

当然,等我们学了后面的内容后,还可以给他做一个更深入的解答。孔夫子被难倒,是因为他缺乏这方面的知识。难倒孔夫子的问题难不倒我们,在这个方面,你已超越孔夫子了。那么接下来,我们再看看公转的运动规律:

板书:2、方向:和自转的方向是一致的,自西向东。北极上看,逆时针旋转;南极上空看,顺时针旋转。请两位同学上台演示,加深印象。

板书:3、周期:1恒星年365日6时9分10秒 以图示解释恒星年。

板书:4、速度:有角速度和线速度。

出示投影:"地球在公转轨道不同位置时公转速度的变化"让生得出近日点速度快,远日点速度慢的结论。

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