内容正文:
第3单元 广袤浩瀚的宇宙
第1节 认识地球
2024
古代人类对地球形状的认识
古时候,由于人们活动范围很小,认知能力非常有限, 且科学技术落后,只看到自己生活地区的一小块地方,对地球形状产生了很多不同的认识。
古人往往凭经验和直觉认为,地球是宇宙的中心,太阳绕着地球转动,而地球是静止不动的,地是平的,整个大地是平的。
古代中国
春秋时期,有人提出「地像棋盘一样方的,天像圆盖一样盖在上面」;这就是所谓的『天圆地方』的盖天说法
古币
浑 天 说
浑天说的代表作《张衡浑仪注》中说:“浑天如鸡子。天体圆如弹丸,地如鸡子中黄,孤居于天内,天大而地小。天表里有水,天之包地,犹壳之裹黄。
浑天说最初认为:地球不是孤零零地悬在空中的,而是浮在水上;后来又有发展,认为地球浮在气中,因此有可能回旋浮动,这就是“地有四游”的朴素地动说的先河。浑天说认为全天恒星都布于一个“天球”上,而日月五星则附丽于“天球”上运行,这与现代天文学的天球概念十分接近。
因而浑天说采用球面坐标系,如赤道坐标系,来量度天体的位置,计量天体的运动。
地球形状的认识
盖 天 说
据《晋书·天文志》记载:“其言天似盖笠,地法覆磐,天地各中高外下。北极之下为天地之中,其地最高,而滂沲四聩,三光隐映,以为昼夜。天中高于外衡冬至日之所在六万里。北极下地高于外衡下地亦六万里,外衡高于北极下地二万里。天地隆高相从,日去地恒八万里。“按照这个宇宙图式,天是一个穹形,地也是一个穹形,就如同心球穹,两个穹形的间距是八万里。北极是“盖笠”状的天穹的中央,日月星辰绕之旋转不息。
盖天说认为,日月星辰的出没,并非真的出没,而只是离远了就 看不见,离得近了,就看见它们照耀。
地球形状的认识
地球形状的认识
古代中国:天圆地方→盖天说→浑天说
请同学们试着讨论一下从天圆地方到浑天说在认识上有什么进步?
思考
——生命之源
水
古代印度
大地是一个圆盾,由三头大象驮着,站在乌龟背上。
古代巴比伦
大地是个乌龟般隆起的空心山,大陆四面环绕着海水,有一个浑圆的巨大天罩盖在上面.
地球形状的认识
古代埃及人认为天被高高的山撑着,星星则从天上垂下来,太阳乘着一艘小船順着一条大河流到各地。
为什么古代的中国人和一些外国人都得不出“地球是圆的”的结论(假说)?
思考
地球形状的认识
古时候的人们,由于活动的范围很小,认识能力非常有限,且科学技术的落后。
对古人“地是平面”认识的怀疑
既然地是平的,应该有“天涯海角”,为什么我们在地面上总是走不到边?为什么远去船只的船身比桅杆先消失?许多现象促使人们逐渐对“地是平面”的认识产生了怀疑。
登高远眺
你有什么办法让古人认识到地球是个球体呢?
分组讨论
我来当老师
海洋上远去的航船:
船身比桅杆先消失
探究活动
温馨提示:1、先思考,再动手,注意观察。
2、组内成员要分工、合作。
3、铅笔要始终保持竖直
模拟实验:
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探究活动
模拟实验:
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海面上远去的帆船
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海面上从远方驶来的帆船
登高望远
站得高看得远
A
B
C
(1)公元前6世纪,古希腊的数学家毕达哥拉斯最早提出地球是球体的设想。
(2)公元前4世纪,古希腊科学家亚里士多德通过多次观测月食,发现投射到月亮上的影子总是弧形的,由此推测地球是个球体。这是人类通过观察天象得出地球形状的推论,是人类认识世界的一大飞跃。
太阳
月球
地球
一、地球是个球体的认识过程
月食时,投射到月面上的地球阴影,它的边缘是什么形状的呢?这个能说明什么?
说明地球是一个球体。
月食投影
亚里士多德
弧形的
(第一次飞跃)
麦哲伦环球航海
(3)1519年,葡萄牙航海家麦哲伦率领船队,经过长达3年的十分艰苦的海上航行,于1522年胜利地完成了人类历史上第一次环绕地球航行一周的壮举,他们用自身实践证实了地球是球体,结束了人们关于地“方”与地“圆”的争论,在人类的科学史上具有划时代的意义。
麦哲伦的环球航海路线图
西班牙
大西洋
太平洋
南美洲南端
太平洋
印度洋
(4)20世纪,人类发射人造地球卫星、载人航天器,从太空中拍摄到地球的照片,确证地球是一个球体,照片上面有蓝色的海和白色的云。苏联宇航员加加林是人类历史上第一个在太空目睹地球是个球体的人。他看到的地球是一个蔚蓝色的美丽星球。现代科学技术的发展,为人类几千年来对地球形状的探索画上了完美的句号。
陆地
海洋
云层
从人造卫星拍摄的地球照片
直接证明
最有力的证据
首次证明
小结:证明地球是个球体的现象
帆船桅杆
登高望远
月食
麦哲伦环球航行
地球照片
远去的帆船,船身先消失,驶来的帆船,桅杆先出现;
月食的缺损部分总是呈弧形;(日食不能证明地球是圆的)
卫星上拍摄到的地球照片
站的高度越高,可见范围越广;
“天涯海角”走不到边
二、地球的大小
公元前3世纪,古希腊学者埃拉托色尼确立了地球的概念,并用几何学方法定量地测定了地球的大小
它的赤道半径约为6378千米,两极方向的半径为6357千米,比赤道半径短21千米左右,赤道的周长约40000千米。
用现代科技测量,我们知道:
地球是一个两极稍扁、赤道略鼓的球体。
第二次飞跃:地球是一个椭球体
1千米=2里
“坐地日行8万里”
想一想:为什么太空中地球看上去是正球体?
太空看地球
两极方向比赤道短21千米左右,仅差0.33%,因此,地球看上去是圆的。
如果我们把这个庞大的地球缩小,制成一个直径1米的地球仪,赤道半径只比两极半径长约3毫米。这点微小差别,在地球仪上是看不出来的。
思考与讨论
假如一个中学生的两臂平展时长1.5m,让他们手牵手合抱地球时,需要多少中学生?
40000000 m ÷ 1.5 m ≈ 26666667人
思 考
从人类认识地球形状的过程中,你能感悟到什么?
1、科学探索是一个不断发展和演进的过程
2、勇于质疑和创新。
3、实践出真知
4、技术的重要性
5、人类的认知有局限性
6、坚持和毅力
课本图3-3有一个“铅笔在篮球和木板的移动”的活动,这个活动证实了远去的帆船其船身比桅杆先消失的原因是-------------------------( )
A、桅杆的长度 B、船只运动所在的海面是个球面
C、船离观察者的距离 D、船只的大小
如果你乘船出海,你看到的港口灯塔会— ( )
A、 塔顶和塔基同时从视野中消失
B、 整个灯塔会突然从视野中消失
C、 从上到下依次从视野中消失
D、 从下到上依次从视野中消失
B
D
牛刀小试
下列现象能证明地球是球体的是
(1)海上远去的船只船身比桅杆先消失
(2)太阳是圆的
(3)月球是圆的
(4)人越往山上爬,看到的地平圈越大
(5)天涯海角总走不到边
牛刀小试
1、4、5
从上海坐飞机飞往美国纽约所经历的航线是( )
A.直线的,因为两点之间直线距离最短
B.有时是直线,有时是曲线
C.航线大致呈一弧线
D. 空中航行情况复杂,因此航线是随机的
C
牛刀小试
一个人日行50千米,绕地球赤道一圈要多少天?
4×107米÷(5×104米)=800(天)
毛泽东有诗:“坐地日行八万里,巡天遥看一千河。”要真正日行八万里,应该坐在地球的( )
A、北极 B、赤道 C、湖南 D、延安
B
牛刀小试
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