地球运动(1)

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1、,回顾 地球形状和大小的地理意义? 地球的形状使得地球表面不同纬度得到的太阳能不同,从而使地区表面出现了不同的热量带;地球的大气使得地球产生了大气圈,从而出现了风、雨、雷、电等现象. 太阳高度角? 太阳高度角是指太阳光线与某一时刻，某一地点地平面之间的夹角。,地球的运动是多种运动的叠加,绕地球和月球的质点中心旋转 绕太阳公转 绕地轴自转 随太阳绕银河系中心旋转 随银河系在宇宙中运动,想一想：地球有哪些运动,最重要的是：,自转,绕地轴的,绕太阳的,公转,第一部分：地球的自转,一 对于地球自转的证明 人类生活在地球上，并不感觉到地球在旋转，而是观察到的天体（如太阳、月亮和星星）在围绕地球做旋转运动

2、。这种天体运动叫“天体视运动” 。 “地心学”首先是被亚里士多得提出来的，后经托勒密（公元90-168年）的系统化，在世界天文学界统治达1500年之久。,波兰天文学家哥白尼（1473-1543年）在天体运行论中首先提出了“日心学”，认为地球不是宇宙中心，而是绕太阳运行的，同时，地球本身也在不停地进行旋转运动。,最有利的证明地球自转的例子是法国的物理学家傅科（Jean Bernard Leon Foacault，1819-1886）所设计的傅科摆实验。 实验： 1851年，傅科在巴黎众神殿上以长度为200英尺的一条绳子悬吊一个60磅重的铁球，做成摆，并在铁球下装一细针，球摆动时，针可在地面铺的沙

3、层上划出记号。根据力学定律，摆动物体都力图保持它原有的摆动平面。傅科在实验中却发现，摆总是逐渐向右偏转，在49N的巴黎，每小时偏11多，每32小时偏转一周（360）。后来的研究表明，在极地摆动平面每小时偏转15，每24小时偏转一周。但在赤道上却不发生偏转。既然摆动平面是固定不变的，这种偏转就只能是视偏转了，它说明不同纬度上的经线方向在不断变化。地球是自西向东旋转的。,二 地球的自转,方向,周期,速度,1.地球自转的方向,在北极和南极上空看地球的自转，时针方向不同,N,S,顺时针方向,下列图形中，哪些正确表示地球的自转？,2.地球自转的周期 恒星日：即选择某一恒星（或春分点）作为参照物，地球上同

4、一地点连续两次通过地心和恒星连线所需用的时间。选择的恒星，并非任意恒星，而是天赤道和黄道升交点白羊宫第一点，即春分点。 所谓天赤道，即地球赤道面的无限扩大与天穹的交界线。所谓黄道即地球围绕太阳公转的轨道面无限扩大与天穹的交界面。从地球上看到的太阳运动就是在黄道面上的运动。天赤道和黄道的两个交点，称为春分点和秋分点，春分点处有一颗恒星，属于白羊宫第一点。天赤道和黄道距离最远的两个点称为夏至点和冬至点。,太阳日：即选取太阳作为参照物，地球上同一地点连续两次通过地心和太阳中心连线所需用的时间。 关于恒星日和太阳日的具体情况，参照下图：,在E1位置 地球的某一点 同时对准了太阳 和太阳后面的 某一颗恒

5、星,T1=23时56分4秒,在E2位置 地球上的这一点 又重新对准了这颗恒星,此时地球上的这一点 却没有对准太阳,在E3位置 地球多转了角 才重新对准太阳 =59,T1是地球自转的真正周期 为23时56分4秒,恒星日,T2是地球自转36059 的时长 为24时,太阳日,因为恒星距离地球很远，假设恒星 是位置不变的，而太阳距离地球很近， 用太阳作为参照物比较容易观察和应用， 所以通常我们采用的时间单位是太阳日,我们计时都是以太阳日的原因：,恒星日与太阳日的比较,参照物 时间 旋转角度,恒星日 恒星 23时56分4秒 360,太阳日 太阳 24时 36059,3.地球自转的速度,角速度,单位时间内

6、扫过的角度,线速度,单位时间内扫过的弧长,地球自转的角速度,=,360 恒星日,=,360 23时56分4秒,360 24时,15 小时,1 4分钟,旋转一周的角度 自转的周期,=,=,=,全球相等，皆为15 /每小时 极点为零,N,S,为什么极点的角速度为零呢？,因为地轴是不旋转的,极点在地轴上， 所以极点不自转,赤道,任一纬度,任一纬度的旋转周长,赤道的旋转周长,任一纬度的旋转弧长,赤道的旋转弧长,想一想：,周长 是否相同？,单位时间内 扫过的弧长是否相同？,赤道与 任一纬度,旋转半径大 线速度大,旋转半径小 线速度小,地球自转的线速度,从赤道向两极减小,赤道最大，约464米/秒 南北纬

7、60 处 , 为赤道的一半 极点为零。 L=464con(米/秒),三 地球自转的地理意义,1、 决定了昼夜更替，使地表各种地理现象和过程均具有昼夜律性变化。 地球是不透明的球体，阳光只能照射地球的一半，而另一半处于黑夜状态，向阳的一半即为昼半球，背阳的一半即为夜半球。当人们处于昼半球时，即为白天，当人们处于夜半球时，即为黑夜或晚上。由于地球不停地自西向东旋转，所以对于地球上任何一点，都会出现昼夜更替。白天阳光充足，植物进行光合作用，气温上升，蒸发增强；晚上黑暗，植物停止光合作用，气温下降，蒸发较弱。可见，由于地球的自转，使地表各种地理过程发生昼夜节律性变化。,昼 半 球,夜 半 球,昏线,晨

8、 线,夜半球,昼半球,图中的红线是晨线还是昏线？,昼半球,2.使北半球做水平运动的物体向右偏，南半球向左偏。 思考： 如果从北极向赤道发射一枚火箭，其目标是赤道上的A点，但发射的结果火箭并没有落在A点，而是落在了距A点以西1670公里处的A点， 即北半球水平运动物体向右偏转了1670公里，为什么？,N,A,A,偏转的原因 原因一：地球在自转，而水平运动物体保持原来的运动方向，火箭从北极向赤道A点发射，其方向朝一遥远的恒星，不管什么时候其方向都不会改变，这是由物体运动惯性定律决定的，但是地球却不停地自转，当火箭达到赤道时，发射方向线上的A点已经向东运转了1670公里，此时A点正处在发射方向上，所

9、以火箭落在了A点。 原因二：不同纬度地球自转的线速度不同，物体保持原有的自转线速度。如果自两极向赤道作水平运动，起始地点的自转线速度为零，而到达赤道时线速度为464米/秒，即从线速度小的地方向线速度大的地方运动，物体将保持原有的自转线速度，那么运动的结果，物体必然偏离原来运动方向的经线，在北半球向右偏，在南半球左偏。如果物体沿纬线方向运动，由于地球转动，纬线切线方向必然偏离纬线,找出北半球的水平气流的运动轨迹,气流的原方向,实际运动轨迹,3.使地球上不同经线在同一时刻具有不同的地方时。 （1）地方时间 地方时间是指天体（太阳或其他恒星）两次穿越本地经线的时间间隔为依据所建立的时间系统。 如以太

10、阳穿过南充所在经线（午圈）106E 即12点，那么太阳两次穿过南充所在经线的时间间隔即为一日，共24小时，其零时为子夜。这种时间系统即为南充的地方时间。 试想，在南充0点时，74W的美国东部太阳正位于这条经线上，那么此时美国东部为正中午，即12点；在南充12点时，美国东部正是子夜零时，美国东部的这种时间系统即为美国东部的地方时间。 同一时刻不同经线的地方时间是不一样的，由于地球不停地自转，所以不同经线的地方，其时间变换也不同，这样以来，即使某一个国家就会出现许许多多地方时间，给工农业生产和交通带来极大不便，为了解决这一问题，将若干经度合并采用同一地方时间是必要的。由于一日为24小时，并且地球自

11、转360，所以每15正好相差1小时，这样全球可分为24个时区,（2）时区和区时 以本初经线为标准，每隔15所划分的经度区域叫时区。以本初经线为标准，东西各7.5为一个时区，称为中时区，从7.5E-22.5E为东一区，22.5-37.5E为东二区东十一区。从7.5W-22.5W为西一区，22.5W-37.5W为西二区西十一区。172.5E-172.5W为十二区，这样就将全球分成了24个时区，每个时区都有一条标准曲线（中央经线），如中时区的中央经线为本初经线，东一区为15经线，每个时区的时间都以中央径线上的地方时间为准。相临时区的时间正好，相差1小时 。,正圆,地球的形状,4，地球自转对于地球形状的影响,赤道半径 6378.1 千米,极半径 6356.8 千米,平均半径 6371 千米,地球的自转,方向 西 东 （极点上空看 N-逆 S-顺）,周期 恒星日 23时56分4秒,速度 角速度-全球相同 极点为零 线速度-赤道最大 极点为零,意义,昼夜更替 （晨线 昏线 昼半球 夜半球）,不同经度有不同地方时,北半球右偏 地转偏向 面向运动方向 赤道不偏 南半球左偏,地球形状 两极稍扁 赤道略鼓,