1、第三節(jié) 地球的運動一、 地球的自轉 （一）地球自轉地球圍繞地軸自西向東旋轉，稱為地球的自轉。從北極上空看，地球呈逆時針方向旋轉；從南極上空看，地球呈順時針方向旋轉。地球自轉一圈所用的時間，就是地球自轉的周期。地球自轉周期和時間 用一個小的球體進行模擬，以太陽為參照物時，地球自轉一周，實際上是大于還是小于°？如果以太陽以外的恒星為參照物，結果又會如何？ 以太陽為參照物，地球自轉一周叫一個太陽日；以恒星為參照物稱為恒星日。比較太陽日與恒星日的差異，并根據已學的知識，以太陽日為標準，計算一個恒星日約有多少小時多少分，將結果填入下表。圖1-11 北半球“二分二至”時的地球位置示意地球自轉的角

2、度長度應用價值太陽日24小時0分恒星日360°小時 分 實際上，每一個太陽日或恒星日也不是等長的。討論以下問題：計量時間的精確方法還有哪些？采用精確時間尺度的科學價值是什么？根據地球自轉的周期，可以知道地球自轉的角速度為°時。地球表面除南北兩極點外，任何地點的自轉角速度都相同。而地球自轉的線速度，則由于緯度的不同而有差異。 假設地球是正球體（地球的平均半徑為千米），完成下表的計算。緯度0°30°45°60°線速度（千米/秒）角速度（度/秒） 歸納各地線速度和角速度隨緯度變化的一般規(guī)律。 （二）地球自轉的地理意義地球自轉運動，對許多自然

3、現象都具有重要意義。一是地球自轉導致晝夜交替現象。由此，各地溫度發(fā)生晝夜變化，生物形成晝夜節(jié)律（又稱為“生物鐘”現象）。二是地球上水平運動的物體受到地球自轉偏向力的作用，運動方向向一側偏轉。三是地球自轉為我們度量時間找到了一個很好的尺度。地球上不同經度的地方，有不同的當地時間。動手演示晝夜更替 將一盞臺燈放在桌子中央代表太陽，在離電燈大約米遠的桌邊，放上一只地球儀代表地球。 在黑暗的房間里，把臺燈打開，觀察地球儀哪些部分被照亮，哪些部分燈光照不到。 在地球儀上找到你所處的位置，勻速撥動地球儀，大約每秒鐘轉圈。記錄下什么時候你所在的位置是亮的，那就代表白天；什么時候是暗的，那就代表黑夜。思考：在

4、該演示中，晝夜交替是怎樣產生的？看看幾秒鐘代表天？地轉偏向力地轉偏向力，又稱科里奧利力，簡稱科氏力。法國工程師科里奧利在年發(fā)表的論文論物系相對運動的方程組中描述了該力。地轉偏向力只作用于水平運動的物體，始終垂直于物體的水平運動方向，并隨著物體水平運動速度的增加而加大。在北半球，它指向運動方向的右側；在南半球，它指向運動方向的左側。沿赤道運動的物體，不受地轉偏向力的影響。地 方 時以一個地方太陽升到最高時的時間為正午時，將連續(xù)兩個時之間等分為個小時，這樣形成的時間系統(tǒng)，稱為地方時。各地的地方時與它們的地理位置相關： 經度相同的地方，地方時相同；經度不同的地方，地方時不同。 地理位置越靠東邊的地方

5、，地方時的值越大。全球經度分成°，每相差°，地方時相差個小時。每相差°，地方時相差分鐘。 用觀測日影的方法，粗略測定學校所在地的經度。活動過程如下： 在晴天，選擇校園內一塊較空曠的地方，用一根細直的竹竿（或細木棒）作日影桿，垂直插在地面上，并測量日影桿在地面上的長度（設為）。 以日影桿所插的點（圖中點）為圓心，于上午某時刻在地面上畫一個半徑略短于當時桿影長度的圓。 當日影桿的影端落在圓周上時，標記為點；下午，當日影桿的影端又落在圓周上時，再標記為點；將、兩點連成直線，取其中點，將中點與圓心連成直線。 第二天，當日影桿的影子與直線重合的時刻（即學校所在地的地方時正午

6、點），記下此時刻的北京時間（即°的地方時），并測量此時的桿影長度（設為）。 計算學校所在地的地方時與北京時間的差值，利用所學的知識，就可算出學校所在地的經度約數。注：北回歸線以北的地區(qū)，該活動的開展無時間上的限制；赤道與北回歸線之間的地區(qū)，最好在秋分日至春分日的時段內開展。所測量的數據、供本章后面的活動備用。 在日常生活中，如果各地都使用同一地方時行不行？為什么？時區(qū)和區(qū)時 為了便于使用，國際上規(guī)定將全球劃分為個時區(qū)，每個時區(qū)占個經度，以該時區(qū)中央經線的地方時為整個時區(qū)的統(tǒng)一時間，叫作區(qū)時，又稱標準時。 按照上面課文的標準，提出你認為是最好的時區(qū)劃分方案，完成下表：時區(qū)名稱中央緯線

7、已知某地的經度，根據你學習過的數學和地理知識，提出求該地時區(qū)的簡捷方法，并舉例說明。區(qū)時的換算 位于同一個時區(qū)內的各地，采用相同的區(qū)時。不同時區(qū)的各地，采用各自的區(qū)時。相鄰時區(qū)的時間相差個小時，東大西小。已知一個地方的區(qū)時，求另外一個地方的區(qū)時時，先求出兩個地方的時區(qū)之差。如果所求的地方在已知地方的東邊，則加上這個差數；如果在西邊，則減去這個差數。例如，美國華盛頓位于西五區(qū)，當北京時間是日下午時時，華盛頓的時間為：（），即華盛頓是日凌晨時。 在類似上面的例子中，如果兩個時間相加超過了小時，應該怎么辦？如果兩個時間相減，不夠減時又該怎么辦？ 因為地球是球形的，所以東西相距比較遠的甲乙兩地，我們既

8、可以說乙地在甲地的東邊，也可以說乙地在甲地的西邊。這時按照上面的方法進行日期和時間的計算時，會出現什么樣的結果呢？打開地圖冊，找兩個經度相差較大的著名城市，設定一個城市的日期和時間，用不同的方法計算另一個城市的日期和時間，將計算結果填入下表。所選城市經度時區(qū)按照乙地在甲地東邊計算按照乙地在甲地西邊計算日期時間日期時間甲：設定:設定：設定:設定：乙：計算：計算：計算：計算： 從上述計算結果中，可以看出什么問題？為什么？你認為應該如何解決這樣的問題？試提出一些具體的方案。日期和國際日期變更線 在世界地圖或地球儀上，可以看到有一條大體沿°經線穿行的折線，也就是國際日期變更線。它是為了消除因

9、為地球是球形而導致的日期換算中的不同結果而設定的，同時又為了保持°經線上同一行政歸屬的地方日期相同，故在這樣的地方改用折線。 在進行時間和日期的計算時，如果計算過程中“穿越”了國際日期變更線，應該怎樣計算？將你認為最簡捷的方法提出來，與同學交流。 有了國際日期變更線，在世界的時區(qū)中就有了一個特殊的時區(qū)，為什么？二、 地球的公轉 （一）地球公轉 地球繞太陽運行叫公轉，其路徑叫公轉軌道。在天球坐標中?熏地球公轉軌道面叫黃道面。地球公轉的軌道是一個橢圓，太陽位于橢圓的一個焦點上。地球沿公轉軌道自西向東，每天移動約。地球公轉的周期為年，約為日時分。近日點和遠日點地球公轉軌道上離太陽最近的點叫

10、近日點，距太陽約 萬千米；離太陽最遠的點叫遠日點，距太陽約 萬千米。每年月初，地球經過近日點，公轉速度較快；每年月初，地球經過遠日點，公轉速度較慢。地球的赤道面與黃道面之間的夾角，叫黃赤交角，約為°。也可以說，地軸與黃道面之間，約呈°的夾角。（二）地球公轉的地理意義 由于黃赤交角的存在，使得地球位于公轉軌道的不同位置時，太陽光線直射點的緯度位置不同，從而導致太陽直射點的南北移動、各地正午太陽高度的變化、晝夜長短的變化以及四季的更替、五帶的劃分等一系列地理現象。 地球公轉過程中，太陽光線直射點可能達到的最南和最北的緯度位置，稱為南、北回歸線。它們的緯度分別是°和&#

11、176;。南、北回歸線之間，是一年之中獲得太陽輻射能量最多的區(qū)域，稱為熱帶。圖1-14 黃赤交角示意使用地球儀，或者以其他小型球體來當作地球的模型，再用一只手電筒射向這個球體，以代表太陽光。探討以下問題： 當太陽光直射赤道時，在地球自轉的過程中，世界各地的晝夜交替現象如何？ 當太陽光直射南（北）回歸線時，在地球自轉的過程中，有沒有無晝夜交替現象的地方？如果有，是哪些地方，會出現什么樣的現象？ 繪圖和填表。繪制在地球公轉的過程中，太陽光直射赤道和南（北）回歸線的示意圖，并用圖解法求出地球上另外兩條特殊緯線的緯度。圖1-15 太陽光直射赤道示意 圖1-16 太陽光直射北回歸線示意 圖1-17 太陽

12、光直射南回歸線示意太陽光直射的緯度白晝消失的地區(qū)黑夜消失的地區(qū)簡要說明北回歸線南回歸線一年中因為地球公轉導致晝夜交替現象消失的最大范圍的界線，稱為南、北極圈。它們的緯度分別為°和°。南、北極圈之內，是地球上最寒冷的區(qū)域，稱為寒帶。南、北半球熱帶與寒帶之間，是南、北溫帶。在日歷上注明的春分、夏至、秋分和冬至的日期，有時各年有所不同；還有的日歷所注明的春分、夏至、秋分和冬至的具體時刻，幾乎是年年不同。為什么？太陽相對于地平面的高度角叫太陽高度，太陽高度的最大值為°。各地太陽高度在地方時時時最大，稱為正午太陽高度。正午太陽高度在太陽光直射的緯線最大，向南、北兩側逐漸降低

13、。黃赤交角的存在，還使得地球在運動過程中，除赤道外的其他地方，晝夜長短都在變化。當太陽光直射北半球時，北半球晝長夜短，緯度越高，晝越長，夜越短，在北極圈內，出現太陽整日不落的極晝現象；在南半球則晝短夜長，緯度越高，晝越短，夜越長，在南極圈內，出現極夜現象。赤道上各地的晝夜長短，基本上沒有什么變化。晨 昏 線白晝與黑夜的界線稱為晨昏線，它把地球分為晝半球與夜半球。當把緯線看成是地球自轉過程中地面上任何一點的運動軌跡時，就可以說，晨昏線把這些軌跡分割成晝弧與夜弧。一個地方的晝夜長短，就取決于它所在緯線圈晝弧與夜弧的比例關系。在地球公轉的過程中，兩極附近一些緯線圈與晨昏線不相交，這樣的地方出現了連續(xù)小時以至更長時間的白天或黑夜，稱為極晝或極夜。春分和秋分時，太陽直射赤道，晨昏線平分所有的緯線圈，全球各地晝夜等長。地球公轉造成地球中緯度地區(qū)形成明顯的四季變化。作為一種天文現象，四季更替表現為一年中晝夜長短和正午太陽高度的季節(jié)變化。夏季是一年中白晝較長、正午太陽高度較大的季節(jié)；冬季是一年中白晝較短、正午太陽高度較小的季節(jié)；春秋兩季是冬夏兩季的過渡季節(jié)。 簡易測量學校所在地某日的正午太陽高度。如圖，圖