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1、第二节地球自转的地理意义 教学目标1.说出地球自转的方向、周期以及角速度、线速度的变化。2.运用教具或通过计算机模拟，演示地球自转运动，理解昼夜更替和时差产生的原因。3.以河流、风、洋流为例,说明地转偏向力对地表水平运动物体产生的影响。4.尝试从自然现象和日常生活中发现地理问题，激发探究地理问题的兴趣。 教材分析 地球的运动是很复杂的，有自转、公转，还有其他运动形式。在这里我们着重研究与人类关系最密切的两种运动自转和公转。课程标准要求分析地球运动的地理意义。本节教材在阐述地球自转特点的基础上，重点阐述了地球自转的地理意义。教材首先展示一幅“台风卫星影像”图，通过北半球的台风中心附近气流呈逆时针
2、方向运动这一地理现象，引发学生思考，导入新课。要分析地球运动的地理意义，首先要认识地球的运动规律，因此，教材第一目从地球自转的方向、周期、速度等方面说明了地球自转的基本特点。教材第二目、第三目和第四目则分别从三个方面阐述了的地理意义。关于“昼夜交替”，首先是静态描述，由于地球是一个不发光也不透明的球体，在阳光照射下，任一时刻其表面分为昼、夜两个半球；然后是动态描述，由于地球不停的自转，昼夜半球出现交替，其周期是一个太阳日。为了增加感性认识，教材增设了“活动”，通过实物演示，观察并掌握昼夜的交替、晨昏线与光线的关系、晨昏线的位置及移动方向。“时差”知识，分为以下几个层次：首先介绍了地方时的概念；
3、其次对时区划分、区时概念及换算、日期变更线作了介绍，最后举例指出各国在理论时区的基础上所采用的计时系统各不相同，特别以北京时间为例作了说明。 “地表水平运动物体方向的偏移”，是教学内容的难点之一。限于其原因涉及较深的物理知识，因此教材只是以彩图的方式展示了水平运动物体沿不同方向运动时的偏转情况：北半球向右偏，南半球向左偏，赤道上不偏转。地转偏向力可以解释自然界的许多现象，如河岸的冲刷、风、大气环流等等，通过实例可加深对地转偏向力的理解。 教学建议建议安排2课时。导入新课： 图121“台风卫星影像”中的台风中心地处我国东部海域，对于该图提供的地理信息，教师应予以指导。第一，该台风中心地处我国东部
4、海域，也就是说在北半球；第二，中心附近气流旋转方向呈逆时针。解释北半球台风气流运动规律，应用地转偏向力知识。对此问题学生比较生疏，可能一时说不出答案，教师应说明，学完本节内容后，该问题便会迎刃而解。 方向和速度变化是地球自转特点中的两个难点。从南北极上空俯瞰地球自转方向，可通过演示地球仪来直观认识，即从北极上空俯瞰地球呈逆时针方向旋转，从南极上空俯瞰地球呈顺时针方向旋转。也可以引导学生用学具动手演示。然后，教师画图,让学生根据地球自转方向辨认南北两极。图122 给出了地球不同纬度的自转速度。对于地球自转角速度，可以引导学生自己总结规律：除极点以外，其他地点均相等，约15时；对于地球自转线速度，
5、可以通过同等角度所对应的弧长因纬度而异,得出：线速度赤道上最大，随纬度增加而降低；南北两极点，角速度、线速度均为零。可进一步设问，以加深学生的理解：1.对比北京、上海二地角速度、线速度的大小？（略） 2.纬度60的线速度与赤道出的县速度有无大致的比例关系？（12） 3.若只考虑地球运动速度对卫星发射的影响，酒泉、西昌那个地点更利于卫星发射？（西昌）首先应说明：昼夜现象和昼夜交替有着本质的区别。演示：平行的光线照在不发光、不透明的球体上，就产生了向光的半球和背光的半球，即产生了昼夜现象。昼夜半球的界线叫晨昏线（圈），其中一半为晨线，一半为昏线。如图所示：N图修改为外侧为斜线表示的夜半球晨线 昏线
6、转动地球仪，可看到昼、夜半球不断变化，即产生了昼夜交替现象。可结合演示，设问引导学生思考分析，讨论解决：昼夜现象和昼夜交替的区别？晨昏线与太阳光线的关系？晨线和昏线有何不同？晨昏线在地表的移动方向是怎样的？强调：若地球不动，只有昼夜之分，但没有昼夜交替。晨昏线在地表自东向西移动，与地球自转方向相反。启发学生回顾：昼夜交替的周期太阳日不长，使地球表面增热和冷却不至于过分剧烈，从而保证了地球上生命有机体的生存和发展。 活动建议：学生以小组为单位，通过动手演示，解释昼、夜半球的形成及交替，晨昏线与光线的关系，晨昏线的位置及移动方向。 演示：自西向东转动地球仪，可以看出，同纬度的不同地点，看到日出的时
7、间不同，东早西晚，这种因经度而异的时刻称为地方时。 地方时差的规律如下：自转360/24小时，自转15/1小时, 自转1/4分钟。 讲述：使用地方时，常会造成时间上的混乱。为了便于不同地区进行交流，国际上进行了时区划分。关于用理论时区的划分，初中地理已有明确描述，这里可采取读图提问的方式，引导学生复习回顾：全球共分为多少个时区？一个时区跨多少经度？中时区的中央经线是多少度？东西十二时区的中央经线是多少度？北京位于哪个时区？ 为了避免日期紊乱，国际上规定日界线。原则上以180经线作为“国际日期变更线”日界线西侧为东十二区，日界线东侧为西十二区。向东越过日界线日期减一天，向西越过日界线日期加一天。
8、日界线两侧日期不同，时刻相同。 强调：北京时间并非北京时地方。北京时间是120E的地方时；北京地方时是116E的地方时。 日界线并不是一条直线，即日界线不完全在180经线上，有三处偏离了180经线。 说明现象：地表作水平运动的物体，受地球自转产生的地转偏向力影响，其运动方向会发生向左或向右的偏转。但是，运动方向的左右侧判断，是学生易混的知识点。首先，绘出水平运动物体的初始方向以及偏转后不同的运动方向，使学生能准确判断运动物体的左侧和右侧（顺着运动方向看）。或由学生依据初始方向动手划出在北半球或南半球偏转后的实际运动方向。其次，读图125，在教师引导下，由学生总结得出：北半球水平运动的物体向右偏
9、，南半球水平运动的物体向左偏，赤道上不偏转。 关于运动物体偏向的原因，教师可视情况向学生作简要解释，不必深究。 联系实际：举例说明不同半球、不同流向的河流对哪岸冲刷严重；运行中的火车对哪侧轨道施加的压力较大；风、洋流方向是如何改变的。 教学资料地球自转的速度 地球自转的速度有角速度和线速度之分。 角速度是作圆周运动的物体单位时间转过的角度。地球是固体球，自转时除南北两极点外，球面上各点在单位时间内转过的角度相同，平均为每小时15。地球自转的线速度因纬度和高度而不同。在同一高度，例如海平面，地球自转的线速度随纬度增大而减小。由于赤道是最大的纬线圈，因此赤道上的自转线速度最大。在同一纬度，地球自转
10、的线速度还随高度增加而增大。南、北极点，角速度和线速度均为零。昼夜长短概说 在太阳照射下，地球被分为昼夜两个半球：向太阳的半球是昼半球，被太阳的半球是夜半球。昼夜两半球之间的分界线叫做晨昏线，是地球的一个大圆。晨昏线经过的各地，正经历着一天中的清晨和黄昏。那里见到的太阳，正好位于东方或西方的地平线上。 地球不仅在空间有昼夜半球之分，而且由于地球的自转和公转，昼夜两半球在时间上不断地相互交替，使得各个地点时而位于昼半球，因而经历着白昼；时而位于夜半球，因而经历着黑夜，形成昼夜交替。昼夜交替的周期约为24小时，即通常所说的一日，叫做一个太阳日。 昼夜的长短，视晨昏线分割纬线的情况而定。一般情况下，
11、纬线被晨昏圈分割成两部分：位于昼半球的部分叫昼弧；位于夜半球的叫夜弧。昼弧和夜弧的弧长，决定该地的昼长和夜长：弧长15，折合时间1小时。各地的昼夜长短，因晨昏圈随太阳直射点的移动而发生变化。 当太阳直射点落在赤道时，晨昏圈通过两极，等分所有纬线，各地昼夜等长。北半球夏至日时，太阳直射北回归线，晨昏圈与南北极圈相切。此时，北半球各地昼最长而夜最短；南半球则相反。北半球的昼长和南半球的夜长，都随纬度增高而增大。北极圈内纬线全线是昼弧，昼长达24小时，形成极昼。南极圈内则出现极夜现象。当北半球冬至日时，太阳直射南回归线，这时，南北半球的昼夜长短分布情况与夏至日相反。赤道是唯一保持昼夜等长的地方。由于
12、赤道和晨昏圈都是地球的大圆，两者相交时互相平分，昼弧夜弧始终等长，因此昼夜长短保持不变。地方时 时间是根据天体在天空的位置测定的。一般是根据太阳在正午时来确定当地的时间。由于地球在不停的自西向东自转，各地正午的时刻便不相同，在东边的地方比在西边的地方正午的时刻来的早些，这样测定的时间便因经度的不同而异。这种因经度而不同的时刻，称为地方时。 经度相同的各地，地方时相同；经度不同，地方时也不同。经度差1，地方时相差4分钟；经度差15，地方时相差1小时。区时与法定时 1884年在华盛顿举行了国际经度会议，建立了世界标准时制度，以次为基础，在全球范围内建立一个既有相对统一性，又保持一定地方性的完善的时
13、间系统。标准时制度包括划分标准时区和设立日界线两方面的内容。依据国际经度会议划分的标准时区称为理论时区，按理论时区确定的标准时叫做区时。而目前世界各国实际采用的标准时区，在具体做法上往往不同于理论时区，成为法定时区，按法定时区确定的标准时叫做法定时。 区时 理论时区是按经度划分的。如图1-2-4所示，根据一日分为24小时的历史传统，全球分为24个时区，每一时区跨经度15，并编有时区的号码。本初子午线所在的时区为中时区，跨东西经度各7.5。中时区以东依次为东一区、东二区东12区，他们的中央经线分别为15、30180；中时区以西依次为西一区、西二区西十二区，他们的中央经线分别为15、30180。其
14、中，东12区和西12区是两个半时区，叠加为12区。每一时区的东西界线（亦即相邻两时区的界线）距各自中央经线都为7.5。各个时区采用各自中央经线的地方时为全区统一的标准时间，这就叫区时。区时同各该时区东西界线上的地方时的差值皆为半小时。 按区时计算，相邻两时区之间，时刻相差为完整的1小时；任意两时区的区时之差，等于它们之间相隔的时区数之差。较东的时区，时间较早。根据这样的关系，只要知道中时区或某一时区的区时，便能推算其他任何时区的区时。 法定时 区时是理论上的标准时，时区都以经线分界。而在实际中，时区界线通常被自然或行政疆界所代替。许多国家为了自身的便利，在制定标准时时，要根据具体情况，对理论上
15、的标准时进行各种调整。这种时间及其适用范围，通常是由国家的立法机关或政府当局以法令形式制定和颁布的，因此称为法定时。法定时所采用的标准经度，大多也是区时的标准经度。例如，我国东西横跨经度64，分布在从东五区到东九区的五个时区内，为了便于东西间的联系，现全国都采用东八区的标准时间，也就是“北京时间”，作为全国的标准时间。地转偏向力 地球自转产生的效应很多，其中一个很重要的效应就是使地表水平运动的物体发生偏转。当观察者面向运动方向时，北半球运动的物体向右偏；南半球运动的物体向左偏；在赤道上运动的物体不发生偏转。而且，纬度越高，偏转现象越明显。 这种现象之所以发生，是因为物体具有惯性，力图保持其运动
16、速率和方向。地球上的水平方向都以经线和纬线为准：经线指示南北方向，纬线指示东西方向。由于地球的自转，作为南北和东西方向基准的经线和纬线，都随着地球自转而不断的改变着它们的空间方向。于是，真正保持不变方向的物体的水平运动，用地球上的水平方向表示，相对地发生了偏转。地球自转的方向是自西向东，在北半球是逆时针方向，在南半球是顺时针方向。因此，北半球的经线和纬线都向左偏转，以致那里的水平运动方向相对地发生右偏；南半球的经线和纬线都向右偏转，以致那里的水平运动发生左偏。 按惯性定律推论，如果物体改变它的速率或运动方向，这种变化必定是受某种外来的影响。于是，人们设想有一个假想的力作用于水平运动物体，使它发
17、生左右偏转。法国学者科里奥利（17921843）最早研究并证明它的存在，故称这种力为科里奥利力。地理学上则形象地称它为地转偏向力，因为它是由于地球自转而发生偏转的。地理环境中，地转偏向力对许多地理事物产生了深远的影响。地球上气压带和风带（行星风系）的形成，气旋、反气旋和台风（热带气旋）的发生和发展，以及洋流的分布等，地转偏向力都起着主要的作用。在北半球，河流对右岸的冲刷比对左岸强烈，以致大河右岸通常较为陡峭，而左岸较为平缓，也是地转偏向力作用使然。同样道理，在北半球行驶的火车，加于右侧轨道的压力，要比对左侧轨道的压力大些，右轮通常比起左轮磨损得更快。傅科摆实验地球自转运动的有力证据地球的自转，
18、有许多理论和实验上的证据。其中，最直观的证据当推法国物理学家傅科（18191868）在巴黎进行的摆的实验（为纪念他的这个功绩，称这种摆为“傅科摆”）。傅科摆与普通单摆没有什么根本的不同，只是它采取一种特殊的悬挂装置，以保证它的摆动超然于地球的自转。为了使摆动的持续时间足够长已看清地球自转的效果，傅科摆比普通的单摆大得多。摆的绳子长，为了增加摆的振幅和周期；锤重，可以有效地克服空气阻力的影响。摆锤的下方嵌一枚尖针；地面上，在摆锤往返经过的地方，安放两个沙盘。这样，当摆锤往复摆动的时候，尖针便在沙盘上划出一道道痕迹。傅科的实验表明，摆锤在沙盘上留下的痕迹并不重合，但都在中心相交。他当时测定，在离中心4米远的沙盘上，摆锤连续两次所划出的痕迹，相隔3.6毫米。很明显，相对于地面（沙盘）方向来说，摆动面在缓慢地、持续地沿顺时针方向偏转。这个试验宜在高纬度地带进行。在北极，朝着某个恒星方向摆动的摆，会追随这颗恒星做周日运动，每小时偏转15。这一事实表明，摆动面始终保持在恒星的方向，而它同经线方向之间的关系则发生了变化。它生动地证明：地球按顺时针方向（向东）旋转。
