内容正文:
地球的自转
材料:1851年,法国物理学家傅科在巴黎成功地进行了一次著名的摆动实验,傅科摆由此而得名。傅科用一根长 67米的细钢丝绳作为摆线,上端悬挂在大厅穹顶上,下端吊一个重 28 千克的金属球作为摆锤,摆锤下方嵌一枚尖针,地面放置沙盘。这样,当摆锤往复摆动的时候,尖针便在沙盘上画出一道道痕迹。由于沙盘随地球自转缓缓移动,摆锤每次摆动都会稍稍偏离原轨迹并慢慢发生旋转。傅科的演示证明∶地球绕地轴在不停地旋转。
目 录
地球自转
01
02
地球自转的地理意义
Part 01
地球自转
地球的自转:地球自西向东绕地轴不停地旋转。
地轴:地球的旋转轴。永远指北极星方向。
1.自转方向:自西向东
北极上空俯视
N
南极上空俯视
S
逆时针旋转
顺时针旋转
北极上空(俯视图)
南极上空(俯视图)
自西向东
(侧视图)
2.自转周期:地球自转一周所需的时间。
恒星日:天空中某一恒星连续两次上中天的时间间隔。
恒星日是地球自转的真正周期。
太阳日:太阳连续两次上中天的时间间隔。
太阳日是昼夜更替周期。
恒星日:地球自转360˚,时间23小时56分4秒。
太阳日:地球自转360˚59ʹ,时间24小时。
自转线速度:地球表面的点在单位时间内所转动的弧线长。
3.自转速度
赤道
任意纬度θ˚N
线速度规律:由赤道向两极递减(极点为零)
线速度=1670 cosθKm/h(θ纬度)
赤道线速度=1670Km/h
自转角速度:地球表面的点在单位时间内所转动的角度。
角速度规律:都相等15˚/h。(极点为零)
计算:假设地球是正球体(R=6371km),完成下表。
纬度 0˚ 30˚ 45˚ 60˚ 90˚
线速度Km/h
1667
1444
1179
834
0
材料:根据对珊瑚化石生长纹的研究,在距今3.7亿年前,1年约有400天。思考:这一地理现象表明地球自转速度在怎样的变化?导致其变化的可能是什么?
地球自转速度在变慢。
可能是天体之间的引力使地球物质相互摩擦,产生了与地球自转方向相反的阻力,使地球自转速度变慢。
思考:地球赤道同步卫星,其公转角速度、线速度,公转半径与地球对应点的关系如何?
地球同步卫星的公转角速度与地面对应点的角速度相同,线速度和半径大于地面的对应点。
材料:我国建设酒泉、太原、西昌三大内陆卫星发射基地后,又在海南文昌新建了航天发射基地。
2016年 11月3日20时,我国新一代重型运载火箭"长征五号"在文昌发射升空。"长征五号"是目前我国运载能力最强、推力最大的火箭,也是运载能力居世界第三位的火箭。
通常来说,在火箭升空后,火箭助推器和部分箭体会被剥离,形成火箭残骸。火箭残骸一般坠落在发射点以东1000千米的范围内。
思考:火箭残骸坠落在发射点以东的原因。
由于地球自西向东旋转,火箭随地球向东自转,有向东的初速度。发射后的火箭速度很大,火箭残骸的角速度、线速度大于地球自转的速度,会坠落在发射点以东。
思考:从提高火箭残骸坠落的安全性方面考虑,文昌发射基地有何地理位置的优势。
文昌发射基地东面是茫茫大海,即使有残骸坠落,也大可不必担心安全问题,它砸中船只的可能性是微乎其微的。
思考:与酒泉、西昌、太原等较高纬度的发射基地相比,从文昌基地发射运载火箭,同型号火箭的推力会增加10%左右。分析造成这一现象的原因。
文昌发射基地距离赤道近、 纬度低,发射卫星时就可以尽可能利用地球自转的离心力,因此所需要的能耗较低,使用同样燃料可以达到的速度也更快。
高原地形,海拔高,地球自转线速度大,发射卫星时初速度大,能耗较低,使用同样燃料可以达到的速度也更快。
思考:选择酒泉、西昌、太原等较高海拔的地区为发射基地的原因。
地球自转的地理意义
Part 02
导致昼夜交替现象
A
B
物体水平运动方向偏转
C
产生时差
产生昼夜:地球不发光、不透明。
白昼:向着太阳的半球
1.导致昼夜交替现象
黑夜:背着太阳的半球
晨昏线:昼半球与夜半球的分界线
昼夜交替:地球自转
生物钟:温度发生昼夜变化,生物形成昼夜节律。
晨昏线把地球平分为昼夜两个半球
晨昏线
夜半球
昼半球
晨线:顺着地球自转方向,由夜入昼。
昏线:顺着地球自转方向,由昼入夜。
晨昏线把纬线分为昼弧和夜弧
N
B
A
昏线
昏线
晨线
90o W
180o
90o E
A
B
C
弧线BC为昏线
弧线AB为晨线
北极俯视图
0o
导致昼夜交替现象
A
B
物体水平运动方向偏转
C
产生时差
2.物体水平运动方向偏转
偏转规律
北半球向右偏
南半球向左偏
赤道不偏转
N
地转偏向力随纬度的增高和物体水平运动速度的增加而加大
地转偏向力对气流、洋流、河流都有一定的影响。
导致昼夜交替现象
A
B
物体水平运动方向偏转
C
产生时差
3.产生时差
地方时: