第3章

廣袤浩瀚的宇宙

第1節(jié)

認(rèn)識(shí)地球

地球的形狀和大小主講老師：CONTENTS1地球的形狀2地球的大小學(xué)習(xí)目錄學(xué)習(xí)目標(biāo)認(rèn)識(shí)地球的形狀和大小，了解人類認(rèn)識(shí)地球形狀大小的歷程，知道證明地球是球體的現(xiàn)象和方法。01掌握地球的大小數(shù)據(jù)，如半徑和周長0302能正確描述地球的形狀和大小，發(fā)展科學(xué)觀念。課堂導(dǎo)入地球是人類賴以生存的家園，它是浩瀚宇宙中的一顆行星，與太陽系的其他行星、小行星、彗星等天體一起繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)在太陽系以外更加空曠的空間，還分布著眾多的天體，它們與太陽系一起構(gòu)成了龐大的銀河系。銀河系也只是宇宙中上千億個(gè)相互遠(yuǎn)離的星系中的普通一員課堂導(dǎo)入1519年9月20日，麥哲倫船隊(duì)從西班牙南海岸港口出發(fā)，環(huán)繞地球航行一周，歷時(shí)1082天，成功返回出發(fā)地。出發(fā)時(shí)船隊(duì)由5艘船和260多名水手組成，回來時(shí)只剩下1艘船和18名水手，環(huán)球航行極其艱難。船隊(duì)的環(huán)球航行具有什么意義？人們對(duì)地球形狀的認(rèn)識(shí)又經(jīng)歷了哪些過程？麥哲倫課堂導(dǎo)入今天，我們知道地球是一個(gè)球體，但人類對(duì)這個(gè)問題的認(rèn)識(shí)卻經(jīng)歷了漫長的歷程。人們是如何認(rèn)識(shí)地球、太陽系與宇宙的？對(duì)它們有著怎樣的了解？PART01地球的形狀01地球的形狀1、人類認(rèn)識(shí)地球的歷程（1）古代的樸素認(rèn)知階段由于人們活動(dòng)范圍很小，認(rèn)知能力非常有限，古人往往憑經(jīng)驗(yàn)和直覺認(rèn)為，地球是宇宙的中心，太陽繞著地球轉(zhuǎn)動(dòng)，而地球靜止不動(dòng)，地是平的，整個(gè)大地也是平的。天圓地方說古印度01地球的形狀既然大地是平的，應(yīng)該有“天涯海角”，為什么我們?cè)诘孛嫔峡偸亲卟坏竭叄繛槭裁催h(yuǎn)去船只的船身比桅桿先消失？許多現(xiàn)象促使人們逐漸對(duì)“大地是平面”的認(rèn)識(shí)產(chǎn)生了懷疑。觀察遠(yuǎn)去的船只01地球的形狀（2）初步的理性思辨階段①公元前6世紀(jì)，古希臘數(shù)學(xué)家畢達(dá)哥拉斯首先提出了地球是球體的猜想畢達(dá)哥拉斯公元前6世紀(jì)01地球的形狀這是人類通過觀察天象得出地球形狀的推論，是人類認(rèn)識(shí)世界的一大飛躍②過了2個(gè)世紀(jì)，古希臘科學(xué)家亞里士多德通過多次對(duì)月食的觀察，發(fā)現(xiàn)大地投射到月球上的影子總是弧形的，由此，他推測地球是個(gè)球體。亞里士多德公元前4世紀(jì)01地球的形狀（3）環(huán)球航行的驗(yàn)證階段1519年，航海家麥哲倫率領(lǐng)船隊(duì)，經(jīng)過長達(dá)3年的海上航行，完成了人類歷史上第一次環(huán)繞地球航行一周的壯舉，他們用自身實(shí)踐證實(shí)了地球是球體，結(jié)束了人們關(guān)于地“方”與地“圓”的爭論，在人類的科學(xué)史上具有劃時(shí)代的意義。01地球的形狀（4）航天時(shí)代的全面認(rèn)識(shí)階段20世紀(jì)，人類發(fā)射人造地球衛(wèi)星、載人航天器，從太空中拍到地球的照片，確證地球是一個(gè)球體，照片上面有藍(lán)色的海和白色的云。我國首顆人造地球衛(wèi)星

東方紅一號(hào)人造衛(wèi)星拍到的地球01地球的形狀（1）麥哲倫船隊(duì)的環(huán)球航行（最先證明）（2）遠(yuǎn)處駛來的帆船，先看到桅桿，后看到船身（3）月食時(shí)地球的影子（4）站得高,看得遠(yuǎn)（欲窮千里目,更上一層樓）（5）人造衛(wèi)星拍攝的地球照片（最科學(xué)、最直觀）【梳理】證明地球是球體的實(shí)例01地球的形狀蘇聯(lián)宇航員加加林是人類歷史上第一個(gè)在太空目睹地球是個(gè)球體的人。他看到的地球是一個(gè)蔚藍(lán)色的美麗星球。1.你還能列舉驗(yàn)證地球是個(gè)球體的現(xiàn)象和方法嗎？2.從人類認(rèn)識(shí)地球形狀的過程中，你得到什么啟示？①欲窮千里目，更上一層樓（站得高看得遠(yuǎn)）②站在大地上，無論向哪個(gè)方向走，永遠(yuǎn)也走不到地平線。人類對(duì)地球形狀的認(rèn)識(shí)隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而不斷提高。思考與討論01地球的形狀實(shí)驗(yàn)方案把籃球和木板置于同一水平視線上。把鉛筆的頭豎直朝下，分別由A向B和由C向D移動(dòng)，觀察鉛的長度和鉛筆頭隨位置的變化而發(fā)生的變化。【觀察】鉛筆在籃球球面和木板表面上移動(dòng)時(shí)的變化情況（鉛筆的長度、鉛筆頭的隱現(xiàn)）。【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】鉛筆在籃球球面上遠(yuǎn)離時(shí)，鉛筆頭慢慢看不見了，鉛筆變短；鉛筆在木板表面上移動(dòng)時(shí)，可以一直看到鉛筆頭，而且鉛筆長度不變。拓展：實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證地球是球體ABCD01地球的形狀【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】鉛筆在籃球球面上移動(dòng)時(shí)，鉛筆長度和鉛筆頭隨位置的變化而發(fā)生變化；鉛筆在木板表面上移動(dòng)時(shí)，鉛筆長度和鉛筆頭不會(huì)隨位置的變化而發(fā)生變化。【遷移】我們把籃球想象成地球，把鉛筆想象成帆船，就成了如圖所示的景象了，從而可證明地球是一個(gè)球體。PART02地球的大小02地球的大小

當(dāng)人們認(rèn)識(shí)到腳踩著的可能是一個(gè)球體以后，自然會(huì)問，這個(gè)球到底有多大？人類生活的區(qū)域占據(jù)了球面上的多少面積？在人們還沒有能力環(huán)游地球的情況下，如何測量地球的大小呢？02地球的大小科學(xué)閱讀測量地球的周長古希臘學(xué)者埃拉托色尼假定地球是一個(gè)球體，同一時(shí)間在地球的不同地方，太陽光與地面的夾角是不同的。那么，只要測出兩地的太陽光與地面的夾角的差和兩地之間的距離，就可以算出地球的周長。埃拉托色尼02地球的大小科學(xué)閱讀測量地球的周長他聽人說，在埃及的塞尼城（今為阿斯旺），夏至日正午的陽光可以直射到井底，表明太陽光正好直射在該處的地面。他又測出夏至日正午亞歷山大一根垂直桿的桿長和影長，可算出太陽光與桿之間的夾角，再測出塞尼城到亞歷山大的距離，這樣他就算出了地球的周長。

埃拉托色尼算出這個(gè)夾角等于圓的1/50，所以地球的周長應(yīng)該等于兩座城市之間的距離乘50。他算出的地球周長的數(shù)值為25萬希臘里，約合4×104km，與我們現(xiàn)在測得的數(shù)值非常接近。02地球的大小（3）地球的赤道周長約為4×104km。1、地球的大小（1）地球是一個(gè)兩極稍扁、赤道略鼓的球體。（2）赤道半徑約為6378km，兩極方向的半徑約為6357km，相差極小。假如初中學(xué)生的平均臂展為1.5m，讓大家沿著赤道手拉手合抱地球，大約需要多少名初中生？4萬千米÷0.0015千米≈26666667(個(gè))思考與討論02地球的大小練習(xí)吧牛刀小試【解析】①20世紀(jì)，人類進(jìn)入太空，并利用人造衛(wèi)星拍攝了地球照片，確證地球是球體②現(xiàn)代科技測量表明，地球是一個(gè)兩極稍扁、赤道略鼓的不規(guī)則球體；③古時(shí)候的人們因認(rèn)知能力有限等，對(duì)地球產(chǎn)生了不同的認(rèn)識(shí)，如有“天圓如張蓋，地方如棋局”的說法。

D【解析】（1）兩人從西天的某地出發(fā)到地球的另一面去，土行孫遁地而行的距離是地球的直徑，因此約為12742千米。【典型例題2】結(jié)合所學(xué)知識(shí)回答（1）~（2）題。（1）悟空和土行孫商定，兩人從西天的某地出發(fā)到地球的另一面去，誰的速度快，誰就得勝。土行孫鉆入地下，始終保持直線前進(jìn)并穿越地心，來到目的地。過了一會(huì)兒，孫悟空才氣喘吁吁地趕來：“你怎么比我快？”土行孫說：“我比你的距離近啊！”你能告訴悟空，土行孫遁地而行的距離約是多少嗎？

（填字母）。A.十萬八千里

B.6371米

C.4萬千米

D.2742千米D【解析】（2）“八萬里”指路程約為8萬里（也就是4萬千米），赤道周長約為4萬千米。【典型例題2】結(jié)合所學(xué)知識(shí)回答（1）~（2）題。（2）悟空很不服氣：“想我老孫，一個(gè)筋斗十萬八千里，那有什么。”喜羊羊來了，說：“我站在這兒不動(dòng)，一天下來還能行八萬里路呢！”（如圖所示）喜羊羊所說的“八萬里”是指地球的

（填字母）。A.平均半徑

B.赤道周長

C.極半徑

D.地球表面積B【解析】證明地球是一個(gè)球體的例子有：月食；衛(wèi)星拍攝的地球照片；欲窮千里目，更上一層樓；遠(yuǎn)去的船帆總是船身先消失，桅桿后消失；麥哲倫的航海旅行；下列選項(xiàng)中可以說明地球的形狀為球體的是①②③；④⑤⑥不能證明地球是一個(gè)球體。【典型例題3】下列選項(xiàng)中可以說明地球的形狀為球體的是（

）①月食

②衛(wèi)星拍攝的地球照片