1、第第4 4章章 多种多样的运动多种多样的运动第第2 2节节 地球的转动地球的转动学习目标学习目标1.知道什么是地球自转和公转,知道地球自转和公转的方向、周期、绕转中心及产生的现象。（科学观念）2.利用演示实验,了解昼夜现象和昼夜交替现象的产生,知道昼夜交替周期。（科学思维、探究实践）3.知道经度不同的两地之间存在时差,认识北京时间的由来。（科学观念、科学思维）学习目标学习目标4.利用简单的实验装置演示地球公转运动产生的正午太阳高度变化、杆影变化、四季变化和昼夜长短变化。（探究实践、科学思维）5.知道春分、夏至、秋分、冬至等二十四节气,理解节气与地球运动的关系。（科学观念、科学思维）新知探究新知
2、探究知识点知识点1 1 地球绕地轴自转地球绕地轴自转 重难点重难点古代的人们看到太阳周而复始地东升西落,认为太阳在绕地球旋转。其实,太阳东升西落是地球载着我们不停地自西向东绕地轴旋转的缘故。1.地球的自转现象地球的自转现象 概念概念地球始终不停地绕着贯穿南、北两极的地轴旋转，这种运动被称为自转。自转轴自转轴地轴（地轴是地球自转的假想轴，它的北端指向北极星附近，与地表的交点是北极，它的南端与地表的交点是南极）。自转方向自转方向从北极上空看，地球呈逆时针方向转动，即自西向东转动。新知探究新知探究知识点知识点1 1 地球绕地轴自转地球绕地轴自转 重难点重难点图示图示_周期周期地球自转一周所需时间为2
3、3时56分4秒，约24小时（即一天）。新知探究新知探究知识点知识点1 1 地球绕地轴自转地球绕地轴自转 重难点重难点典例1 杭州的辰辰在游乐场看到摩天轮转动的方向如图所示，这和我们用地球仪演示地球自转时的哪个观察角度相似()CA.从侧面观察B.从北极上空观察C.从南极上空观察D.哪个角度都一样解析：解析：地球自转的方向是自西向东，从北极上空看，地球呈逆时针方向自转；从南极上空看，地球呈顺时针方向自转。读图可以看出，摩天轮的转动方向为顺时针方向，这与我们用地球仪演示地球自转时从南极上空观察的角度相似。新知探究新知探究知识点知识点1 1 地球绕地轴自转地球绕地轴自转 重难点重难点2.昼夜交替昼夜交
4、替 教材第147页如图所示，地球仪上面向灯泡的半个地球表面被灯光照亮，背向灯泡的半个地球表面没有被灯光照到。自己的位置面向灯光时是被照亮的，照亮代表白天；背向灯光时是暗的，暗代表黑夜。新知探究新知探究知识点知识点1 1 地球绕地轴自转地球绕地轴自转 重难点重难点昼夜昼夜现象现象我们从北极上空俯瞰地球，可以发现太阳光始终照亮着半个地球表面。在同一时间里，太阳光照射到的地球区域是昼半球；太阳光照射不到的另一半区域是夜半球。这就使地球上的不同区域有了昼夜之分。图示图示_新知探究新知探究知识点知识点1 1 地球绕地轴自转地球绕地轴自转 重难点重难点昼夜昼夜交替交替现象现象地球沿自西向东的方向不停地转动
5、，白昼与黑夜也就交替出现了，这就是昼夜交替现象。昼夜昼夜交替交替周期周期地球每自转一周，白天和黑夜就更替一次，时间约为24小时，即一天。新知探究新知探究知识点知识点1 1 地球绕地轴自转地球绕地轴自转 重难点重难点特点特点产生时间差异由于地球的自转，地球不同位置同一时刻的昼夜情况是不一样的，有的是正午，有的是子夜，有的正经历昼夜交替的早晨或傍晚。昼夜长短不同因为地轴是倾斜的，所以地球上不同地区的昼夜长短是不同的。在地球的南、北两极地区，昼夜长短变化最大。意义意义昼夜交替的时间不长，使整个地球表面温差不至于过大，从而保证了地球上生命有机体的生存和发展。新知探究新知探究知识点知识点1 1 地球绕地
6、轴自转地球绕地轴自转 重难点重难点新知探究新知探究知识点知识点1 1 地球绕地轴自转地球绕地轴自转 重难点重难点典例2 读图，回答下列问题。（1）请根据所学知识，判断该图是按在北极还是在南极上空拍摄的图像绘制的。答案答案 北极解析：解析：图中弧形箭头说明地球的自转方向是逆时针方向,据此可以判断该图是按在北极上空拍摄的图像绘制的。新知探究新知探究知识点知识点1 1 地球绕地轴自转地球绕地轴自转 重难点重难点（2）图中A、B、C、D四地中，已经处在白天的是_，已经处在黑夜的是_，即将进入白天的是_，即将进入黑夜的是_。DBCA解析：解析：白天与黑夜的分界线是晨昏线,图中经过点A、C的直线即晨昏线,
7、再根据太阳光的照射方向可以判断出B、D分别处于黑夜和白天;根据地球的自转方向可以判断出即将进入白天的是C,即将进入黑夜的是A。新知探究新知探究知识点知识点1 1 地球绕地轴自转地球绕地轴自转 重难点重难点3.时区划分时区划分时区的时区的产生产生原因地球自转使我们看到的太阳位置在一天中不断地发生变化，地球自转的方向为自西向东。结果偏东的地方先看到日出，偏西的地方后看到日出，不同经度的地方产生了不同的地方时。偏东的地方时间早，偏西的地方时间晚。新知探究新知探究知识点知识点1 1 地球绕地轴自转地球绕地轴自转 重难点重难点全球时区全球时区分布图分布图为了避免各地地方时不同带来的麻烦，国际上规定：全球
8、划分成 24 个时区，同一个时区内使用一个区时,相邻两个时区的区时相差1小时。_新知探究新知探究知识点知识点1 1 地球绕地轴自转地球绕地轴自转 重难点重难点区时计算区时计算原理地球自转的周期约为24小时，全球划分为24个时区，因此，两地相差几个时区，区时就相差几个小时。因为地球的自转方向是自西向东，东边的地点比西边的地点先看到日出，所以东边的时间早于西边的时间，即往东越过1个时区要加上1个小时，往西越过1个时区要减去1个小时。新知探究新知探究知识点知识点1 1 地球绕地轴自转地球绕地轴自转 重难点重难点区时区时计算计算公式法已知甲时区的区时，求乙时区的区时。乙时区的区时甲时区的区时 甲、乙时
9、区序数差。（说明：甲、乙若同属于东时区或者西时区，“甲、乙时区序数差”取两个时区序数的差，此时,乙时区在甲时区的东侧用“”，西侧用“-”；若两地分属于东时区和西时区，“甲、乙时区序数差”取两个时区序数的和，乙时区在东时区用“”，在西时区用“-”）新知探究新知探究知识点知识点1 1 地球绕地轴自转地球绕地轴自转 重难点重难点区时区时计算计算数数法观察全球时区分布图，从已知地时区的区时（必须转化为 24 时制）开始数起，向东每数一个时区加1小时，加到 24小时的时候，就要将日期加一天，小时数归零；向西每数一个时区减1小时，当减到0的时候，就要将日期减一天，小时数变为24。新知探究新知探究知识点知识
10、点1 1 地球绕地轴自转地球绕地轴自转 重难点重难点北京北京时间时间北京处于世界时区分布图中的东八区，同英国格林尼治（伦敦的一个区，位于本初子午线上）标准时间整整相差8小时。我国采用北京所在的东八区的区时作为标准时间，称为“北京时间”。新知探究新知探究知识点知识点1 1 地球绕地轴自转地球绕地轴自转 重难点重难点典例3 2023年9月23日19点35分杭州亚运会开幕时，当时杭州已经夜幕降临，小明给远在纽约的姨妈打视频电话一起分享此刻的喜悦，此时纽约的时间是2023年9月_日_点_分。（纽约与北京相差13小时）23635新知探究新知探究知识点知识点2 2 地球绕太阳公转地球绕太阳公转 重点重点1
11、.太阳照射地球的两种情况太阳照射地球的两种情况因为太阳光入射角度不同，所以地球表面单位面积接受的太阳辐射量也不同。图示图示直射与斜射对比直射与斜射对比结论结论_同一束太阳光斜射到地表的面积比直射（垂直入射）时大，所以斜射时相同地表面积上所接受太阳辐射量比直射时少。新知探究新知探究知识点知识点2 2 地球绕太阳公转地球绕太阳公转 重点重点2.地球公转的基本概况地球公转的基本概况定义定义地球沿近似圆形的轨道不停地绕着太阳转动，这种运动称为公转。公转公转姿态姿态_新知探究新知探究知识点知识点2 2 地球绕太阳公转地球绕太阳公转 重点重点周期周期地球公转一周所需要的时间约为365天，即通常所说的一年。
12、方向方向地球公转方向是自西向东，且地轴呈倾斜状态，地轴的北端始终指向北极星附近。夹角夹角（1）地轴与地球公转轨道（黄道）面之间的夹角为 ；（2）地球公转轨道（黄道）面与赤道平面的夹角为 。新知探究新知探究知识点知识点2 2 地球绕太阳公转地球绕太阳公转 重点重点影响影响（1）地球以倾斜姿态绕太阳公转，使得地球上大部分地区在一年中会有太阳照射角度的变化和照射时间长短的差异。（2）地球运行到公转轨道的不同位置，太阳光会直射地球不同的纬度（一年中，太阳直射点在南、北回归线之间来回移动），这是地球上四季变化的主要原因。影响影响（3）一般来说，赤道附近地区接受的太阳辐射较多，而随着纬度增加，地表接受的太
13、阳辐射减少。地表接受的太阳辐射能量分布不均匀，使得大气及水产生循环运动与变化。本书中的春分、夏至、秋分、冬至均是对北半球而言。新知探究新知探究知识点知识点2 2 地球绕太阳公转地球绕太阳公转 重点重点 教材第151页引起杆影一天中变化的原因是地球自转。地球绕地轴不停地转动,使得太阳光与立杆处角度（太阳高度）发生变化，从而导致一天中杆影长度的变化。新知探究新知探究知识点知识点2 2 地球绕太阳公转地球绕太阳公转 重点重点引起杆影季节变化的原因是地球公转。地球绕太阳公转的轨道是椭圆形的，且地球的自转轴与公转轨道面存在夹角，这导致太阳直射点在南、北回归线之间移动，从而引起正午太阳高度和昼夜长短的变化
14、,使得不同季节的杆影长度不同。在北半球,夏季时太阳高度较大，杆影较短;冬季时太阳高度较小，杆影较长。新知探究新知探究知识点知识点2 2 地球绕太阳公转地球绕太阳公转 重点重点典例4(绍兴期末)在科学课堂上，辰辰同学利用地球仪和光源演示地球的公转运动，他应该()CA.让赤道所在平面与地球公转轨道面保持在同一水平面上B.以光源为中心沿顺时针方向移动地球仪C.在演示地球公转的同时，保持地球仪自西向东自转D.让地轴北端指向光源解析：解析：手持地球仪围绕光源演示地球运动，应该尽量让球心始终与光源保持在同一水平面上，以光源为中心沿逆时针方向移动地球仪，始终保持地球仪自西向东自转。综上所述，故C符合题意。新
15、知探究新知探究知识点知识点3 3 正午太阳高度变化正午太阳高度变化1.教材第教材第151页探索活动：探索太阳的运行轨迹页探索活动：探索太阳的运行轨迹（若探索活动中的3张杆影记录图分别代表杭州市春分日、夏至日及冬至日的杆影记录，杆影记录图对应的太阳运行轨迹较低的是冬至，太阳运行轨迹较高的是夏至，夹在这两个运行轨迹中间的是春分。因为一年中春、秋季节的太阳运行轨迹是相同的，所以本活动中仅提供3张杆影记录图即可）新知探究新知探究知识点知识点3 3 正午太阳高度变化正午太阳高度变化活动步骤活动步骤图示图示1.取描有不同时刻杆影的记录纸，将铁钉由杆影记录纸的背面穿过中央立杆点，并用透明胶带固定。_2.将固
16、定好中央立杆的杆影记录图平放在桌面上，将标示太阳轨迹的透明半球盖在记录图上，调整记录图东西方位，待其与透明半球的东西方位吻合，并用胶带固定其位置。_新知探究新知探究知识点知识点3 3 正午太阳高度变化正午太阳高度变化活动步骤活动步骤图示图示3.一名同学将手电筒光源打开，并将手电筒紧贴透明半球上所标示的东南侧最低位置。_4.此时光源照射中央立杆出现杆影，立杆尖端的影子应与下方轨迹图中7:00的杆影顶点重合，另一名同学在手电筒出光口旁用笔标记杆影时间。_新知探究新知探究知识点知识点3 3 正午太阳高度变化正午太阳高度变化5.依杆影记录图上的时间顺序，重复步骤4，并将时间记录在模型上。_活动步骤活动
17、步骤图示图示新知探究新知探究知识点知识点3 3 正午太阳高度变化正午太阳高度变化活动步骤活动步骤图示图示6.依照时间顺序，将透明半球上的标示点连接起来，此轨迹线即为记录杆影当日的“太阳运行轨迹”。_7.更换不同节气的杆影记录图纸，并分别将手电筒出光口紧贴透明半球上所标示的东侧与东北侧最低位置，重复步骤，观察并记录太阳的方位。_新知探究新知探究知识点知识点3 3 正午太阳高度变化正午太阳高度变化探索可知，太阳在不同季节的运行轨迹并不相同。例如，在北回归线上观察，春分、秋分时太阳由正东方升起，正西方落下；夏至时，太阳由东偏北方向升起，西偏北方向落下；冬至时，太阳由东偏南方向升起，西偏南方向落下。新
18、知探究新知探究知识点知识点3 3 正午太阳高度变化正午太阳高度变化方法与技能方法与技能模拟实验模拟实验在科学探究中，模仿实验对象制作替代物，利用替代物进行实验，或模仿实验的某些条件进行实验，叫作模拟实验。例如，探索太阳运动轨迹的活动就是一种模拟实验。新知探究新知探究知识点知识点3 3 正午太阳高度变化正午太阳高度变化2.太阳高度太阳高度名称名称概念概念图示图示特点特点太阳高度太阳高度太阳光线与地面的夹角叫作太阳高度角，简称太阳高度_同一地点一天内太阳高度是不断变化的。日出、日落时的太阳高度都是 ，当太阳位于正南或正北方向时，太阳高度最大新知探究新知探究知识点知识点3 3 正午太阳高度变化正午太
19、阳高度变化名称名称概念概念图示图示特点特点正午太阳正午太阳高度高度一天中太阳高度的最大值，即正午时的太阳高度_（1）在同一时间，正午太阳高度随纬度不同而不同；（2）在同一地点，正午太阳高度的大小，随季节变化而发生有规律的变化新知探究新知探究知识点知识点3 3 正午太阳高度变化正午太阳高度变化新知探究新知探究知识点知识点3 3 正午太阳高度变化正午太阳高度变化新知探究新知探究知识点知识点3 3 正午太阳高度变化正午太阳高度变化4.正午太阳高度变化规律正午太阳高度变化规律（1）随纬度变化的规律：）随纬度变化的规律：太阳高度与太阳直射点的位置有关，太阳直射点上是太阳高度最大的地方。正午太阳高度是随着
20、太阳直射点的移动而变化的，具体如下。新知探究新知探究知识点知识点3 3 正午太阳高度变化正午太阳高度变化（2）随季节变化的规律：）随季节变化的规律：地球上中、高纬度地区的正午太阳高度夏季较大,冬季较小。具体如下。新知探究新知探究知识点知识点3 3 正午太阳高度变化正午太阳高度变化地区地区正午太阳高度达全年正午太阳高度达全年最大值最大值正午太阳高度达正午太阳高度达全年最小值全年最小值北回归线及其以北地区夏至日冬至日南回归线及其以南地区冬至日夏至日南北回归线之间地区赤道至北回归线之间太阳直射时（一年中有两次太阳直射，达）冬至日赤道至南回归线之间太阳直射时（一年中有两次太阳直射，达）夏至日赤道春分日
21、、秋分日冬至日、夏至日新知探究新知探究知识点知识点3 3 正午太阳高度变化正午太阳高度变化典例5 下表是北京某中学学生记录的某年四个节日升国旗的时间，则四个节日中，北京正午太阳高度最大的是()日期日期1月1日5月1日7月1日10月1日升旗时间升旗时间07：3605：1504：4906：10CA.1月1日B.5月1日C.7月1日D.10月1日解析：解析：当太阳直射北回归线的时候，也就是夏至日的时候，位于北回归线以北的北京正午太阳高度最大，表中四个节日中7月1日最接近夏至日。新知探究新知探究知识点知识点3 3 正午太阳高度变化正午太阳高度变化5.杆影的长度与太阳高度的关系杆影的长度与太阳高度的关系
22、（图示：）杆影的长度和太阳高度有关,太阳高度越大,影子越短;太阳高度越小,影子越长。新知探究新知探究知识点知识点3 3 正午太阳高度变化正午太阳高度变化（1）一天中杆影的长度和方向的变化：）一天中杆影的长度和方向的变化：同一地点的杆影的长度在一天中的变化为：一天中的正午,杆影朝着正北或正南方向时,杆影最短,此时太阳位于该地的正南或正北方向,太阳光和地面的夹角最大（即太阳高度最大）。新知探究新知探究知识点知识点3 3 正午太阳高度变化正午太阳高度变化（2）一年中正午杆影的长度和方向的变化：）一年中正午杆影的长度和方向的变化：同一地点的杆影长度同一地点的杆影长度年变化年变化同一时间同一时间、不同纬
23、度的杆影变化不同纬度的杆影变化北半球中、高纬度地区,夏季正午的杆影要比冬季的杆影短同一天,纬度不同地区的正午杆影的长度不一样。正午太阳高度随着太阳直射点向南、北两侧递减,杆影也随之越来越长新知探究新知探究知识点知识点3 3 正午太阳高度变化正午太阳高度变化典例6 针对春分、夏至、秋分和冬至四个节气的太阳高度，小金画了如下四幅图，分别表示四个节气正午时同一竖杆在水平地面上的影子及太阳光（从正东方向观察），其中能表示杭州夏至日的是()AA.B.C.D.新知探究新知探究知识点知识点3 3 正午太阳高度变化正午太阳高度变化解析：解析：杭州位于北回归线以北（我国位于北半球,且大部分地区位于北回归线以北）
24、，一年中冬至日的正午杆影最长，正午太阳高度最小；夏至日的正午杆影最短，正午太阳高度最大；春分日和秋分日的正午杆影长度，介于冬至日和夏至日的正午杆影长度之间。新知探究新知探究知识点知识点4 4 昼夜长短变化（含教材第昼夜长短变化（含教材第154154页探索活动答案）页探索活动答案）1.昼夜长短变化的概况昼夜长短变化的概况概念概念一年中白天和夜晚的时间长短有规律变化的现象原因原因地球公转导致太阳直射点的移动，使得南北半球冬夏两季昼夜长短不一规律规律空间空间变化变化当太阳直射点位于北半球时，北半球各地昼长于夜，南半球与之恰好相反。越接近极地，昼与夜的时间长度差值越大。春分日与秋分日时，太阳直射点位于
25、赤道上，此时全球各地昼夜等长新知探究新知探究知识点知识点4 4 昼夜长短变化（含教材第昼夜长短变化（含教材第154154页探索活动答案）页探索活动答案）规律规律时间时间变化变化以北半球为例_注：赤道上全年昼夜等长新知探究新知探究知识点知识点4 4 昼夜长短变化（含教材第昼夜长短变化（含教材第154154页探索活动答案）页探索活动答案）（1）空间变化，即在同一时间，昼夜长短随纬度的变化而变化（同时不同地）。地球自转的中心与公转的中心不重合，故太阳直射点的不同导致在同一时间内，全球各地昼夜长短随纬度的不同而不同。（即越靠近极地，昼夜长短变化越大;越靠近赤道，昼夜长短变化越小）（2）时间变化，即在同
26、一地点，昼夜长短随季节的变化而变化（同地不同时）。新知探究新知探究知识点知识点4 4 昼夜长短变化（含教材第昼夜长短变化（含教材第154154页探索活动答案）页探索活动答案）2.极昼和极夜极昼和极夜（1）有些地方有时太阳会整日不落，这种现象称为极昼；有时太阳会整日不出，这种现象称为极夜。（2）只有在南北极圈及其以内才会出现极昼和极夜现象。新知探究新知探究知识点知识点4 4 昼夜长短变化（含教材第昼夜长短变化（含教材第154154页探索活动答案）页探索活动答案）教材第155页我国科学家去南极考察一般选在北半球的冬季比较好。此时为南半球的夏季,太阳直射南半球,南极地区昼长于夜,且许多地方有极昼现象
27、,有利于科学家进行科学考察活动。新知探究新知探究知识点知识点4 4 昼夜长短变化（含教材第昼夜长短变化（含教材第154154页探索活动答案）页探索活动答案）典例7（原创题）2022年7月25日，问天实验舱成功对接于天和核心舱前向端口，神舟十四号航天员乘组顺利进入问天实验舱，实现了目前中国最大吨位的两个航天器之间的交会对接，也是中国空间站第一次在有人状态下进行交会对接。对于这一天杭州昼夜长短变化及太阳直射点移动方向描述正确的是()BA.昼渐长、夜渐短，直射点向南移动B.昼渐短、夜渐长，直射点向南移动C.昼渐短、夜渐长，直射点向北移动D.昼渐长、夜渐短，直射点向北移动新知探究新知探究知识点知识点4
28、 4 昼夜长短变化（含教材第昼夜长短变化（含教材第154154页探索活动答案）页探索活动答案）解析：解析：7月25日介于夏至日和秋分日之间，太阳直射点位于北回归线和赤道之间，这一天杭州昼渐短、夜渐长，且太阳直射点向南移动。新知探究新知探究知识点知识点5 5 二十四节气与地球运动二十四节气与地球运动发展发展历程历程在商朝时只有四个节气，到了周朝时发展到了八个，到秦汉年间，二十四节气已完全确立。公元前104年，太初历中明确了二十四节气在历法中的位置。解释解释二十四节气是根据地球在黄道（即地球绕太阳公转的轨道）上的位置来划分的，视地球从春分点（黄经 ，此刻太阳直射赤道）出发，每前进 为一个节气；运行
29、一周回到春分点为一回归年，合 。因此，一年分为24个节气。新知探究新知探究知识点知识点5 5 二十四节气与地球运动二十四节气与地球运动图示图示_意义意义二十四节气不仅在农业生产方面起着指导作用，同时还影响着人们的衣食住行，甚至是文化观念，是我国古代劳动人民长期经验的积累和智慧的结晶。新知探究新知探究知识点知识点5 5 二十四节气与地球运动二十四节气与地球运动典例8(2024宁波期末)二十四节气被列入人类非物质文化遗产代表作名录。在农历二十四节气中的大雪这一天，宁波市的昼夜长短情况是()BA.昼长夜短，昼渐长B.昼短夜长，昼渐短C.昼长夜短，昼渐短D.昼短夜长，昼渐长解析：解析：大雪这一天，地球运行在公转轨道的秋分（9月23日前后）至冬至（12月22日前后）之间，太阳直射点由赤道向南回归线移动，北半球由昼夜等长向昼最短夜最长过渡，故在农历二十四节气中的大雪这一天，北半球的宁波昼短夜长，且昼渐短夜渐长。课堂小结课堂小结
