地球自轉(zhuǎn)方向精選(九篇)

前言：一篇好文章的誕生，需要你不斷地搜集資料、整理思路，本站小編為你收集了豐富的地球自轉(zhuǎn)方向主題范文，僅供參考，歡迎閱讀并收藏。

第1篇：地球自轉(zhuǎn)方向范文

為此，我先作一個(gè)假設(shè)。若地球沒(méi)有自轉(zhuǎn)，并把地球當(dāng)成理想的球體，則地球表面上靜止的物體受到幾個(gè)力的作用呢？在地球表面任何位置，物體都會(huì)受到兩個(gè)力的作用：地球?qū)ξ矬w的萬(wàn)有引力和地面對(duì)物體的支持力，而且這兩個(gè)力是平衡的。生活在地面上的人習(xí)慣感覺(jué)：使物體有豎直向下的效果的力就是重力，物體相對(duì)地面靜止秤的讀數(shù)就重力，即彈力（支持力或拉力）的讀數(shù)是重力。所以，地球沒(méi)有自轉(zhuǎn)時(shí)，在地面上任何一個(gè)位置物體受的引力就是重力，重力就是引力，兩個(gè)力就是一個(gè)力，一個(gè)力有兩個(gè)名字而已。大小相等，mg=GmM/R2，每一個(gè)位置豎直向下的方向沿半徑指向地球球心。我們命名物體的理論重力就是地球?qū)ξ矬w的引力。

如果地球有自轉(zhuǎn)，上面的結(jié)果會(huì)有什么不同的表現(xiàn)呢？

當(dāng)?shù)厍蛴凶赞D(zhuǎn)時(shí)，在地球表面上，相對(duì)地面靜止的物體仍然只受到兩個(gè)力的作用。但是，引力（理論重力）和支持力不再平衡。如圖所示為地球沒(méi)有自轉(zhuǎn)和有自轉(zhuǎn)兩種情況下物體的受力情況。

右邊兩圖是我們通常說(shuō)的物體在水平地面上處于靜止?fàn)顟B(tài)和細(xì)繩懸掛物體處于靜止?fàn)顟B(tài)的情況。在地球沒(méi)有自轉(zhuǎn)時(shí)兩圖指的是上面左圖，就是引力（理論重力）和支持力（或拉力）的平衡；在地球有自轉(zhuǎn)時(shí)兩圖指的是上面右圖，引力（理論重力）和支持力（或拉力）并不平衡。那么在右圖中引力 （理論重力）和支持力（或拉力）的合力是什么？支持力（或拉力）又與哪一個(gè)力平衡呢？下面我們來(lái)討論說(shuō)明。

地球存在自轉(zhuǎn)，是一個(gè)非慣性系，地表上（除兩極外）所有“靜止”的物體事實(shí)上都處在勻速圓周運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)中，因此，都存在向心加速度。結(jié)合下圖分析，引力（理論重力）與支持力（或拉力）的合力提供物體做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力。這個(gè)合力就是來(lái)克服物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)離開(kāi)圓心的趨勢(shì)的，不斷地把物體拉到圓周上做圓周運(yùn)動(dòng)。另外我們還感受到物體受到一個(gè)與支持力（或拉力）方向相反的力，這個(gè)力與支持力（或拉力）平衡，這就是我們習(xí)慣感覺(jué)到的重力豎直向下的效果。從另一個(gè)角度看，由于物體此時(shí)只受引力（理論重力）和支持力（或拉力）兩個(gè)力，而支持力（或拉力）方向向外，不能提供向心力和豎直向下的效果。

這兩個(gè)效果只能來(lái)源于引力（理論重力），所以我們把引力（理論重力）分解為指向圓周運(yùn)動(dòng)圓心的一個(gè)分力和與支持力（或拉力）平衡的一個(gè)分力。這兩個(gè)分力一個(gè)用來(lái)提供向心力，這個(gè)力克服物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)離開(kāi)圓心的趨勢(shì)，不斷地把物體拉到圓周上做圓周運(yùn)動(dòng)，我們本身隨著地球自轉(zhuǎn)感受不到這個(gè)力。一個(gè)力就是我們感受到的豎直向下的效果，彈力（支持力或拉力）的讀數(shù)為其大小，我們把它命名為習(xí)慣重力，這個(gè)習(xí)慣重力就是地球有自轉(zhuǎn)時(shí)我們習(xí)慣感覺(jué)的重力效果。類(lèi)比物體處于超重或失重狀態(tài)時(shí)，物體的重力沒(méi)有變化，但重力的外在表現(xiàn)支持力或拉力變化了。那么，當(dāng)?shù)厍驔](méi)有自轉(zhuǎn)時(shí)，物體的理論重力（引力）和習(xí)慣重力是一個(gè)力，且本質(zhì)和外在表現(xiàn)是一樣的。當(dāng)?shù)厍蛴凶赞D(zhuǎn)時(shí)，物體的理論重力（引力）本質(zhì)沒(méi)有變化，而外在表現(xiàn)會(huì)有所不同，因?yàn)榈厍蛴凶赞D(zhuǎn)，使物體有離心的趨勢(shì)，有輕微的失重現(xiàn)象，使物體的理論重力（引力）分為了兩個(gè)部分：一部分是物體圓周運(yùn)動(dòng)需要的向心力，由于失重現(xiàn)象外在感覺(jué)不出來(lái)；一部分是我們感覺(jué)到的習(xí)慣重力，就是彈力的大小。我們生活中常常討論習(xí)慣重力的大小、方向及其變化。

歸納總結(jié)：我們?nèi)粘Ｓ懻摰淖赞D(zhuǎn)向心力和習(xí)慣感覺(jué)的重力（彈力讀數(shù)）本質(zhì)上都是理論重力的一個(gè)分力，都是同性質(zhì)的力。以后我們只區(qū)分理論重力與習(xí)慣重力、自轉(zhuǎn)向心力。地球自轉(zhuǎn)只會(huì)影響習(xí)慣重力和自轉(zhuǎn)向心力，不會(huì)影響理論重力。

第2篇：地球自轉(zhuǎn)方向范文

現(xiàn)在，我們做兩個(gè)類(lèi)似于傅科擺的實(shí)驗(yàn).

實(shí)驗(yàn)一 取直徑為50 cm的白色搪瓷面盆1只.用特種鉛筆，在面盆邊緣沿順時(shí)針?lè)较蛎扛?0°做一標(biāo)記，將其12等分，分別為0°、30°、60°、90°……

為了防止外界振動(dòng)和干擾，將盛滿清水的面盆置于底樓的水泥地面上.

取一張吹塑紙，用刀片剪裁成寬0.1 cm～0.2 cm、長(zhǎng)8 cm的紙條.將吹塑紙條浮于面盆水面上，兩端平穩(wěn)地指向0°和180°.為防止風(fēng)吹和外界影響，可在面盆上蓋一薄板.經(jīng)過(guò)3 h～4 h，輕輕打開(kāi)薄板，你會(huì)驚奇地發(fā)現(xiàn)，吹塑紙條沿順時(shí)針?lè)较颉稗D(zhuǎn)過(guò)”一個(gè)角度.由于面盆隨著地表逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，而浮于水面的吹塑紙條并沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)，其指示的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，恰恰驗(yàn)證了地球的自轉(zhuǎn).

實(shí)驗(yàn)二 將一把鑰匙掛在細(xì)長(zhǎng)的線的下端，固定細(xì)線的另一頭，然后，在正好能接觸鑰匙尖的地方放一個(gè)水平沙盤(pán)，將鑰匙拉開(kāi)一定的角度后放手讓它自由擺動(dòng)，匙尖會(huì)在沙盤(pán)上畫(huà)出它的運(yùn)動(dòng)軌跡.

一開(kāi)始是一條直線，一段時(shí)間以后，這條線會(huì)偏轉(zhuǎn)一定的角度，成為一個(gè)對(duì)稱(chēng)的扇形.隨著時(shí)間的推移，偏轉(zhuǎn)的角度越來(lái)越大，每小時(shí)大約偏轉(zhuǎn)15度，恰好是地球自轉(zhuǎn)的角速度.

以上是“看得見(jiàn)的地球自轉(zhuǎn)”一文介紹的兩個(gè)實(shí)驗(yàn).我們閱讀后，感覺(jué)從物理原理上講，這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)就是不可能實(shí)現(xiàn)的，于是對(duì)這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了仔細(xì)觀察.

實(shí)驗(yàn)一的觀察：在學(xué)校食堂找到一個(gè)大面盆，直徑約80 cm，裝水后將吹塑紙條放在水面中央，用有機(jī)玻璃將面盆蓋上，緊閉門(mén)窗.等到第二天來(lái)觀察，發(fā)現(xiàn)吹塑紙條相對(duì)于地面已經(jīng)處于靜止，此時(shí)記下吹塑紙條的方位.之后每過(guò)四小時(shí)來(lái)觀察一次（夜間除外），連續(xù)觀察了兩天，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)吹塑紙條發(fā)生任何方向的旋轉(zhuǎn).

地球表面的水以及上方的大氣都應(yīng)該隨著地球自轉(zhuǎn)，吹塑紙條放在水面上，它的質(zhì)量跟它排開(kāi)的水的質(zhì)量是相等的，也應(yīng)該隨著地球自轉(zhuǎn)，所以在地面上不可能觀察到吹塑紙條的旋轉(zhuǎn).假設(shè)水不隨地球自轉(zhuǎn)，占地球表面積百分之七十的海洋是一種什么樣的狀態(tài)？假設(shè)大氣不隨著地球自轉(zhuǎn)，那么我國(guó)上方的空氣等12小時(shí)就漂移到美國(guó)去了，美國(guó)上方的空氣就移動(dòng)到我國(guó)上方來(lái)了，這豈不是天大的笑話.

實(shí)驗(yàn)二的觀察：用3.3 m長(zhǎng)的細(xì)線將一串鑰匙懸掛在天花板上，正下方放置沙盤(pán)，將鑰匙拉開(kāi)0.5 m后由靜止釋放，發(fā)現(xiàn)振動(dòng)時(shí)間只能夠維持5 min左右，在沙盤(pán)上畫(huà)出的線條轉(zhuǎn)動(dòng)方向毫無(wú)規(guī)律，這是因?yàn)殍€匙尖端受到沙的作用力不對(duì)稱(chēng)造成的.根本看不到“每小時(shí)大約偏轉(zhuǎn)15°”的現(xiàn)象.從傅科擺的擺動(dòng)平面旋轉(zhuǎn)的周期公式T=T自sinθ（T自為地球自轉(zhuǎn)的周期，θ為傅科擺所在處的緯度）來(lái)看，即使鑰匙做理想的擺動(dòng)，其擺動(dòng)平面轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度也不應(yīng)該跟地球的自轉(zhuǎn)角速度相同，只有在地球的南極和北極二者才是相同的.

將鑰匙換為6 kg重的鉛球，細(xì)線換為3 m長(zhǎng)的細(xì)鋼絲，懸掛點(diǎn)的結(jié)構(gòu)跟傅科擺相同，不用沙盤(pán).使擺球在豎直平面內(nèi)擺動(dòng)，其持續(xù)的時(shí)間約為5 h.幾十次實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)擺動(dòng)平面的旋轉(zhuǎn)方向是不確定的（每次擺球的起始位置不同，同一起始位置旋轉(zhuǎn)方向是確定的），旋轉(zhuǎn)速度大大超過(guò)了地球的自轉(zhuǎn)速度.這顯然不是地球的自轉(zhuǎn)因素引起的.本人認(rèn)為，實(shí)驗(yàn)不成功的原因是擺線太短、擺球太輕造成的.

究竟能否看見(jiàn)地球的自轉(zhuǎn)呢？我們對(duì)水的漩渦方向進(jìn)行觀察，實(shí)驗(yàn)很成功，具體做法如下：將直徑約為80 cm的面盆底部中央安裝一個(gè)泄水管，將閥門(mén)關(guān)閉之后灌滿水，水面撒一些細(xì)小漂浮物，蓋上有機(jī)玻璃.經(jīng)過(guò)24小時(shí)之后漂浮物相對(duì)于地面已處于靜止.此時(shí)快速打開(kāi)閥門(mén)，水從泄水管流出.在開(kāi)始一段時(shí)間內(nèi)，漂浮物是不旋轉(zhuǎn)的，后來(lái)才是逐漸旋轉(zhuǎn)起來(lái)，旋轉(zhuǎn)方向是逆時(shí)針的.水快流完時(shí)，可見(jiàn)到明顯的漩渦，旋轉(zhuǎn)的速度跟通常見(jiàn)到的漩渦相比要慢得多.這種現(xiàn)象證明了地球存在自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng).將飲水桶底部挖一個(gè)大孔后倒過(guò)來(lái)做同一實(shí)驗(yàn)，看不到此現(xiàn)象.

在暴雨期間，我們觀察了自然界中水的旋渦方向發(fā)現(xiàn)：面積很大的池塘泄水管處形成的漩渦方向都是逆時(shí)針的，面積很小的池塘泄水管處形成的漩渦方向是不確定的，跟上游流進(jìn)池塘的水流方向有關(guān).3.4 求導(dǎo)方法

如圖5所示，設(shè)小球在A處時(shí)，與豎直方向的夾角為θ，經(jīng)一段時(shí)間，小球與豎直方向的夾角增為β.該過(guò)程中，水平拉力所做的功為

第3篇：地球自轉(zhuǎn)方向范文

早年，伽利略做過(guò)這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)：伽利略登上比薩斜塔頂端，將一個(gè)重100磅和一個(gè)重一磅的鐵球同時(shí)拋下。在眾目睽睽之下，兩個(gè)鐵球出人意料地差不多是平行地一齊落到地上。這就是同學(xué)們熟悉的“兩個(gè)鐵球同時(shí)著地”的物理實(shí)驗(yàn)。面對(duì)這個(gè)無(wú)情的實(shí)驗(yàn)，在場(chǎng)觀看的人個(gè)個(gè)目瞪口呆，不知所措。但是，細(xì)心的人們經(jīng)過(guò)仔細(xì)觀察發(fā)現(xiàn)，兩個(gè)鐵球并不是垂直地落下。而是稍稍偏向東方。這是不是一個(gè)偶然現(xiàn)象？后來(lái)，有人從礦井口向下拋擲物體，發(fā)現(xiàn)拋落物體落地時(shí)，都是略微偏東一些。

為什么物體落地時(shí)會(huì)偏東一些呢？原來(lái)，塔頂和塔基在地球自轉(zhuǎn)時(shí)形成的圓弧大小不同，塔頂?shù)膱A弧比塔基的大些，線速度同樣要大些，從塔頂自由下落的物體，按照慣性定律，一定會(huì)保持自己原有的速度，因此，物體就要“跑’在塔基的前頭，落地點(diǎn)偏東一些。塔越高，或者實(shí)驗(yàn)的地方越接近極點(diǎn)，這種偏離現(xiàn)象就越明顯。

這個(gè)被科學(xué)界譽(yù)為“比薩斜塔試驗(yàn)”的美談佳話，用事實(shí)證明，輕重不同的物體，從同一高度墜落，加速度一樣，它們將同時(shí)著地，從而了亞里士多德的錯(cuò)誤論斷。這就是被伽利略所證明的，現(xiàn)在已為人們所認(rèn)識(shí)的自由落體定律?！氨人_斜塔試驗(yàn)”作為自然科學(xué)實(shí)例，為實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的惟一標(biāo)準(zhǔn)提供了一個(gè)生動(dòng)的例證。

提起地球的自轉(zhuǎn)，在科學(xué)技術(shù)高度發(fā)達(dá)的今天，它是一個(gè)不容置疑的真理，但如果讓人們對(duì)此作出證明，或許這并不是一個(gè)簡(jiǎn)單的事情。對(duì)于人類(lèi)初次作出的對(duì)地球自轉(zhuǎn)的證明來(lái)講，曾發(fā)生過(guò)下面一個(gè)故事。

16世紀(jì)時(shí)，“太陽(yáng)中心說(shuō)”的創(chuàng)始人哥白尼曾依據(jù)相對(duì)運(yùn)動(dòng)原理提出了地球自轉(zhuǎn)的理論。可從他提出這一理論后的相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，這一理論只能停留在讓人們從主觀上接受的水平，直到19世紀(jì)才被法國(guó)的一位名叫傅科的物理學(xué)家，用他自己設(shè)計(jì)的一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)所證實(shí)。

地球自西向東繞著它的自轉(zhuǎn)軸自轉(zhuǎn)，同時(shí)在圍繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)。觀察地球的自轉(zhuǎn)效應(yīng)并不難。用未經(jīng)扭曲過(guò)的尼龍釣魚(yú)線，懸掛擺錘，在擺錘底部裝有指針。擺長(zhǎng)從3米至30米皆可。當(dāng)擺靜止時(shí)，在它下面的地面上，固定一張白卡片紙，上面畫(huà)一條參考線。把擺錘沿參考線的方向拉開(kāi)，然后讓它往返擺動(dòng)。幾小時(shí)后，擺動(dòng)平面就偏離了原來(lái)畫(huà)的參考線.這是在擺錘下面的地面隨著地球旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的現(xiàn)象。 由于地球的自轉(zhuǎn)，擺動(dòng)平面的旋轉(zhuǎn)方向，在北半球是順時(shí)針的，在南半球是反時(shí)針的。擺的旋轉(zhuǎn)周期，在兩極是24小時(shí)，在赤道上傅科擺不旋轉(zhuǎn)。在緯度40°的地方，每小時(shí)旋轉(zhuǎn)10°弱，即在37小時(shí)內(nèi)旋轉(zhuǎn)一周。 顯然擺線越長(zhǎng)，擺錘越重，實(shí)驗(yàn)效果越好。因?yàn)閿[線長(zhǎng)，擺幅就大。周期也長(zhǎng)，即便擺動(dòng)不多幾次（來(lái)回?cái)[動(dòng)一二次）也可以察覺(jué)到擺動(dòng)平面的旋轉(zhuǎn)、擺錘越重，擺動(dòng)的能量越大，越能維持較長(zhǎng)時(shí)間的自由擺動(dòng)。

傅科的這個(gè)擺的是一個(gè)演示地球自轉(zhuǎn)的實(shí)驗(yàn)。這種擺也因此被命名為“傅科擺”。傅科擺為什么能夠演示出地球自轉(zhuǎn)呢？

簡(jiǎn)單的說(shuō)，因?yàn)閼T性。擺是一種很有趣的裝置。給擺一個(gè)恰當(dāng)?shù)钠鹗甲饔?，它就?huì)一直沿著某一方向，或者說(shuō)某一平面運(yùn)動(dòng)。如果擺的擺角小于5度的話，擺錘甚至可以視為做一維運(yùn)動(dòng)的諧振子。

現(xiàn)在，考慮一種簡(jiǎn)單的情況，假如把傅科擺放置在北極點(diǎn)上，那么會(huì)發(fā)生什么情況呢？很顯然，地球在自轉(zhuǎn)――相對(duì)于遙遠(yuǎn)的恒星自轉(zhuǎn)。同樣，由于慣性，傅科擺的擺錘相對(duì)于遙遠(yuǎn)恒星的運(yùn)動(dòng)方向（平面）是不變的。（你可以想象，有三顆遙遠(yuǎn)的恒星確定了一個(gè)平面，而傅科擺恰好在這個(gè)平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)。由于慣性，當(dāng)?shù)厍蛞约坝脕?lái)吊起擺錘的架子轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候，擺錘仍然在那個(gè)平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)）那么什么情況發(fā)生了呢？你站在傅科擺附近的地球表面上，顯然會(huì)發(fā)現(xiàn)擺動(dòng)的平面正在緩緩的轉(zhuǎn)動(dòng)，它轉(zhuǎn)動(dòng)的速度大約是鐘表時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)速度的一半，也就是說(shuō)，每小時(shí)傅科擺都會(huì)順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)15度。

擺在同一平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，這里所說(shuō)的平面是由遠(yuǎn)方的恒星確定的 如果把傅科擺放置赤道上呢？那樣的話，我們將觀察不到任何轉(zhuǎn)動(dòng)。把擺錘的運(yùn)動(dòng)看做一維諧振（單擺），由于它的運(yùn)動(dòng)方向與地軸平行，而地軸相對(duì)遙遠(yuǎn)的恒星是靜止的，所以我們觀測(cè)不到傅科擺相對(duì)地面的轉(zhuǎn)動(dòng)。

現(xiàn)在把傅科擺移回巴黎。擺錘的運(yùn)動(dòng)可以分解為沿地軸方向的和與之垂直方向上的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)。后者會(huì)產(chǎn)生相對(duì)地面的旋轉(zhuǎn)（正如北極的傅科擺）。這兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)合成的結(jié)果是，從地面上的人看來(lái)，傅科擺以某種角速度緩慢的旋轉(zhuǎn)――介于傅科擺在北極和赤道的角速度之間。（也可以從科里奧利力的角度解釋?zhuān)贸龅慕Y(jié)論是一樣的）如果在北極的觀測(cè)到傅科擺旋轉(zhuǎn)一周的時(shí)間是A（A=24h），那么在任意緯度γ上，傅科擺旋轉(zhuǎn)一周所需的時(shí)間是A/sinγ。對(duì)于巴黎，這個(gè)數(shù)字是31.8小時(shí)。

證明地球自轉(zhuǎn)的證據(jù)還有以下幾點(diǎn)：

（1）白天和黑夜 晝夜交替。面對(duì)太陽(yáng)的時(shí)候 是白天 轉(zhuǎn)到背面就是黑夜了。

（2）牙簽法。先用一只臉盆裝滿水，放在水平且不易振動(dòng)的地方，待水靜止后，輕輕放下一根木質(zhì)細(xì)。牙簽，并在牙簽的一端做一個(gè)記號(hào)，記住牙簽的位置，過(guò)幾個(gè)小時(shí)后（最好在10個(gè)小時(shí)以上），再去看時(shí)你就會(huì)發(fā)現(xiàn)，牙簽已經(jīng)轉(zhuǎn)動(dòng)了一定角度，看起來(lái)好像是牙簽在轉(zhuǎn)動(dòng)，其實(shí)它并沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)，而是地球。在轉(zhuǎn)動(dòng)。在北半球，牙簽作順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，因?yàn)榈厍蜃赞D(zhuǎn)在北半球看起來(lái)是逆時(shí)針?lè)较虻摹Ｄ习肭騽t與北半球相反。

第4篇：地球自轉(zhuǎn)方向范文

“今月曾經(jīng)照古人”，我們歷來(lái)所見(jiàn)的月面，都是同一面。更確切地說(shuō)，在地球上不同時(shí)刻、不同地點(diǎn)看到的月面范圍略有不同，綜合這些不同時(shí)刻，原則上總共有59%的月面可以在地球上看到。月球要始終面向地球，就要求月球既有平動(dòng)（繞地球的公轉(zhuǎn)），又有轉(zhuǎn)動(dòng)即自轉(zhuǎn)（繞其自身軸的轉(zhuǎn)動(dòng)），而且二者要有相同的轉(zhuǎn)動(dòng)周期，這一點(diǎn)其實(shí)黃秀清博主已經(jīng)用圖畫(huà)表示得很清楚了。不學(xué)物理的讀者可能對(duì)平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)這些術(shù)語(yǔ)感到有點(diǎn)陌生，但其實(shí)它們并不難理解和區(qū)分。這里舉個(gè)例子：如果你去游樂(lè)場(chǎng)，摩天輪上的游客屬于平動(dòng)，坐過(guò)山車(chē)則一般既有平動(dòng)又有轉(zhuǎn)動(dòng)，因?yàn)槟阕μ燧啎r(shí)頭始終是向上的，也就是說(shuō)方向不變，只是位置繞著輪軸轉(zhuǎn)了一圈；而坐過(guò)山車(chē)時(shí)，在不同的位置你的朝向也不同，到了頂點(diǎn)你的頭是朝下的（也有朝其他方向的）。因此除了平動(dòng)外也有轉(zhuǎn)動(dòng)。月球的轉(zhuǎn)動(dòng)也是這樣，當(dāng)平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)周期一致時(shí)，就出現(xiàn)了無(wú)論怎么轉(zhuǎn)，看上去是同一面的現(xiàn)象。

二、潮汐作用

何以月球的自轉(zhuǎn)與公轉(zhuǎn)有同樣的周期？正如許多博主已經(jīng)知道的，這是潮汐的作用。這里再稍細(xì)的解釋一下。

生活在海邊的人都知道，海水水位隨著時(shí)間不斷變化，有漲潮和落潮。自古以來(lái)，就有人注意到潮水的大小與月相有關(guān)，但是在牛頓以前，還沒(méi)有人確切地了解其中的原因――實(shí)際上惠更斯還曾認(rèn)為潮水與月亮的關(guān)系只是一種傳說(shuō)或迷信而已。牛頓指出了潮水的物理原因：地球作為一個(gè)整體在太陽(yáng)或月球的引力場(chǎng)作用下運(yùn)動(dòng)，但距離太陽(yáng)或月球較近的一側(cè)，其引力加速度更大，從而吸引物質(zhì)鼓起。反之，離太陽(yáng)、月球較遠(yuǎn)一側(cè)，引力加速度偏小，相對(duì)于地球中心，其運(yùn)動(dòng)曲率偏小，或者等價(jià)地說(shuō)，受到離心力的作用，因此也會(huì)導(dǎo)致鼓起。太陽(yáng)、月球引起的潮汐力大小相差不多。月球潮汐力約為太陽(yáng)的2倍，因此實(shí)際的潮汐是兩者疊加的結(jié)果。牛頓指出，這導(dǎo)致一天應(yīng)該有兩次潮汐（實(shí)際的情況不這么簡(jiǎn)單，受地形影響較大）。

三、潮汐與自轉(zhuǎn)

那么潮汐是如何影響月球和地球自轉(zhuǎn)的呢？潮汐引起海水流動(dòng)。相對(duì)于遙遠(yuǎn)的恒星來(lái)說(shuō)，月球公轉(zhuǎn)和地球自轉(zhuǎn)是朝同一方向的，但地球自轉(zhuǎn)比月球繞地球公轉(zhuǎn)快（前者周期為一恒星日，即23小時(shí)56分，后者為一恒星月，約27.3天），因此月球引起的潮水成分是逆著地球旋轉(zhuǎn)的方向的，即由東向西，與大洋底層發(fā)生摩擦，這導(dǎo)致地球的旋轉(zhuǎn)會(huì)變慢。反之，地球上的潮汐水峰會(huì)被地球的自轉(zhuǎn)帶到地心月心聯(lián)線稍前一點(diǎn)的位置，它們對(duì)月球的引力，會(huì)導(dǎo)致月球的軌道角動(dòng)量和能量增大。但是，在引力場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的物體其運(yùn)動(dòng)規(guī)律比較特別，這個(gè)增大的角動(dòng)量和能量不會(huì)導(dǎo)致月球的軌道公轉(zhuǎn)得更快，反而會(huì)導(dǎo)致月球公轉(zhuǎn)得更慢！這是因?yàn)椋@個(gè)作用力矩使月球軌道變得離地球更遠(yuǎn)，因此月球會(huì)逐漸的遠(yuǎn)離地球。對(duì)于熟悉角動(dòng)量概念的讀者來(lái)說(shuō)，一個(gè)比較簡(jiǎn)明的理解上述過(guò)程的方法是，地球-月球系統(tǒng)的總角動(dòng)量守恒，而地球自轉(zhuǎn)角動(dòng)量逐漸減小，月球公轉(zhuǎn)軌道角動(dòng)量逐漸增大。

當(dāng)然，如果某個(gè)衛(wèi)星離行星很近，那么其公轉(zhuǎn)周期將短于行星的自轉(zhuǎn)周期，這時(shí)其引起的潮汐水峰將沿行星旋轉(zhuǎn)同一方向流動(dòng)，從而加速行星的旋轉(zhuǎn)，而衛(wèi)星角動(dòng)量和能量減小，這導(dǎo)致其軌道半徑減小而公轉(zhuǎn)速度加快，最終衛(wèi)星會(huì)落入行星。這二者的分界線在行星的同步軌道，對(duì)于地球來(lái)說(shuō)，這個(gè)軌道的半徑是4.2萬(wàn)千米，減去地球半徑6000千米，就是我們所熟知的地球同步軌道高度3.6千米。在同步軌道上，衛(wèi)星的軌道周期與行星自轉(zhuǎn)周期相等。

除了對(duì)海洋有作用外，月球?qū)φ麄€(gè)地球也都有作用，茲不細(xì)論，其原理可以參看下一段。

上面我們說(shuō)的都是月球在地球上引起的潮汐作用，反之，地球在月球上也引起潮汐作用。月球上沒(méi)有液態(tài)海洋，但作為彈性體的月球有固體潮。在地球引力作用下，月球的形狀以及其周?chē)?shì)的形狀都會(huì)稍稍發(fā)生改變，這就是所謂固體潮（當(dāng)然地球上也有月球引起的固體潮）。這種形變中最主要的是四極矩，它使一個(gè)球形變?yōu)闄E球形。在海洋潮汐的情況下，我們?nèi)菀卓闯龀毕暮纳?lái)自水流與大地的摩擦。在固體的情況下同樣存在耗散，而這種耗散導(dǎo)致四極矩的方向與地月聯(lián)線方向稍稍偏離，其結(jié)果，正如月球潮汐可以使地球自轉(zhuǎn)減速一樣，它也可以使月球自轉(zhuǎn)減速。減速到什么程度呢？恰恰減速到月球自轉(zhuǎn)周期與其繞地球公轉(zhuǎn)周期相等，因?yàn)橐坏┰虑蜃赞D(zhuǎn)周期長(zhǎng)于其公轉(zhuǎn)周期，那么這個(gè)力矩的方向就反過(guò)來(lái)，使其自轉(zhuǎn)加速。這樣，月球的自轉(zhuǎn)與公轉(zhuǎn)最后會(huì)達(dá)到同一周期，即所謂潮汐鎖定。

四、為什么地球不是只有一面對(duì)著月亮

我們上面說(shuō)，潮汐作用使月球自轉(zhuǎn)速度減慢，最終其自轉(zhuǎn)周期等于公轉(zhuǎn)周期，因此月球始終以一面對(duì)著地球。善于思考的讀者不免會(huì)想到，月球?qū)Φ厍蛞灿型瑯拥男?yīng)，為什么地球并非以一面對(duì)著月球呢？如果那樣的話，地球上一半地方的居民將看到月球永遠(yuǎn)懸在天空的同一位置，而另一半的地方將永遠(yuǎn)沒(méi)有機(jī)會(huì)看到月球了，那里的居民將非常遺憾！為什么實(shí)際情況并非如此呢？這與潮汐影響自轉(zhuǎn)所需的時(shí)間尺度有關(guān)。

由于地球質(zhì)量比月球大得多，因此其對(duì)月球的潮汐也強(qiáng)得多，據(jù)估計(jì)，大約只要2千萬(wàn)年左右，月球自轉(zhuǎn)就會(huì)進(jìn)入這種潮汐鎖定態(tài)。相比之下，月球?qū)Φ厍虻糜绊懢托《嗔?，地球自轉(zhuǎn)要對(duì)月球鎖定，需要的時(shí)間尺度是100億年。

一般說(shuō)來(lái)，衛(wèi)星進(jìn)入潮汐鎖定所需的時(shí)間都不太長(zhǎng)，木衛(wèi)一甚至只需幾千年，因此太陽(yáng)系內(nèi)大部分衛(wèi)星可能都處在潮汐鎖定態(tài)。當(dāng)然，也可能有些衛(wèi)星是剛被行星俘獲的小行星，那么它們的軌道、自旋等都比較奇特，比如木星是太陽(yáng)系內(nèi)質(zhì)量最大的行星，它的某些不規(guī)則衛(wèi)星可能就是如此。這些衛(wèi)星是否進(jìn)入自旋鎖定態(tài)？這是值得研究的問(wèn)題。

反之，行星對(duì)衛(wèi)星進(jìn)入潮汐鎖定態(tài)所需的時(shí)間就比較長(zhǎng)了。目前，太陽(yáng)系唯一的一個(gè)已知進(jìn)入雙重鎖定態(tài)――也就是不光衛(wèi)星始終以一面對(duì)著行星，而且行星也始終以一面對(duì)著衛(wèi)星――的例子是冥王星和冥衛(wèi)一（Charon，這是希臘神話中冥王愛(ài)犬的名字）。冥王星和冥衛(wèi)一的質(zhì)量比為1∶0.0837，是太陽(yáng)系內(nèi)已知的質(zhì)量比最大的衛(wèi)星，估計(jì)其實(shí)現(xiàn)潮汐鎖定也只需幾千萬(wàn)年。此外，某些小行星也可能有衛(wèi)星，而它們也應(yīng)可以實(shí)現(xiàn)潮汐鎖定。

類(lèi)似于衛(wèi)星對(duì)行星進(jìn)入潮汐鎖定態(tài)，圍繞太陽(yáng)旋轉(zhuǎn)的行星也可以進(jìn)入對(duì)太陽(yáng)的潮汐鎖定態(tài)。離太陽(yáng)最近的水星進(jìn)入對(duì)太陽(yáng)的潮汐鎖定態(tài)的時(shí)間尺度是40億年。地球、火星等進(jìn)入對(duì)太陽(yáng)的潮汐鎖定態(tài)都是幾百億年，其他行星時(shí)間就更長(zhǎng)。由于太陽(yáng)系本身的年齡只有不到50億年，因此大部分行星沒(méi)有進(jìn)入對(duì)太陽(yáng)的潮汐鎖定態(tài)不足為奇。

五、問(wèn)題的復(fù)雜性――橢圓軌道

回到我們只能看到月球的半邊的問(wèn)題上來(lái)。乍看上去，我們上面講述的物理原因――潮汐力鎖定導(dǎo)致月球自轉(zhuǎn)與公轉(zhuǎn)相等，已經(jīng)回答了這個(gè)問(wèn)題，但其實(shí)問(wèn)題還要復(fù)雜得多。

我們上面都只泛泛提到月球的公轉(zhuǎn)周期和自轉(zhuǎn)周期。但是，實(shí)際上月球的公轉(zhuǎn)軌道不是圓而是橢圓，橢率為0.0549。根據(jù)開(kāi)普勒第二定律，當(dāng)月球運(yùn)行到近地點(diǎn)時(shí)，它的角速度會(huì)更快一些，而在遠(yuǎn)地點(diǎn)，則會(huì)稍慢一些。因此，在近地點(diǎn)，它受到的潮汐力傾向于使其自轉(zhuǎn)角動(dòng)量增加，而在遠(yuǎn)地點(diǎn)則相反。仔細(xì)的計(jì)算表明，對(duì)于完全球形、僅靠潮汐力矩影響自旋的情況來(lái)說(shuō)，最終達(dá)到平衡的自轉(zhuǎn)周期會(huì)略短于軌道周期，對(duì)于月球的情況來(lái)說(shuō)，差別大約是百分之三。但是，就是這百分之三的差別，也足以使我們?cè)趲啄陜?nèi)看到月球的背面轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)。

那么，為什么這實(shí)際上并沒(méi)有發(fā)生呢？原來(lái)，這里還有另一個(gè)相當(dāng)重要的物理機(jī)制在起作用。

月球并不是完全均勻的球體，其質(zhì)量分布有一個(gè)四極矩。當(dāng)不受外力的時(shí)候，月球就如同普通剛體一樣，其運(yùn)動(dòng)符合剛體自由運(yùn)動(dòng)的歐拉方程。但是，地球的引力會(huì)作用在上面所說(shuō)的四極矩，而隨著月球的軌道運(yùn)動(dòng)，這一驅(qū)動(dòng)力也隨時(shí)間周期性的變化，從而使自轉(zhuǎn)與軌道運(yùn)動(dòng)耦合起來(lái)。對(duì)于月球來(lái)說(shuō)，這個(gè)不均勻力矩比潮汐力矩大4個(gè)數(shù)量級(jí)，所以最終的效果是，在它的作用下，自轉(zhuǎn)周期會(huì)傾向于與驅(qū)動(dòng)力的變化有相同的周期，從而使自轉(zhuǎn)周期恰好等于軌道周期。

六、水星的軌道自轉(zhuǎn)3∶2共振現(xiàn)象

但問(wèn)題其實(shí)還沒(méi)有完。我們可以這樣看月球的公轉(zhuǎn)與自轉(zhuǎn)周期相等：橢圓軌道的公轉(zhuǎn)為自轉(zhuǎn)提供了一個(gè)周期性變化的驅(qū)動(dòng)力，在這個(gè)力作用下，自轉(zhuǎn)具有與之相同的周期，這可以視為一種共振現(xiàn)象。不過(guò)我們知道，共振并不只發(fā)生在兩個(gè)頻率相等的時(shí)候，一般說(shuō)來(lái)也可以發(fā)生在兩個(gè)頻率成為兩個(gè)整數(shù)比的時(shí)候。對(duì)于軌道公轉(zhuǎn)-自轉(zhuǎn)共振，則只有當(dāng)兩個(gè)頻率成整數(shù)或半整數(shù)倍時(shí)，共振才可以發(fā)生（這是由于幾何原因，這里就不詳細(xì)介紹了）。

前面我們提到過(guò)，水星對(duì)太陽(yáng)公轉(zhuǎn)進(jìn)入潮汐鎖定態(tài)的時(shí)間尺度估計(jì)是40億年左右，略小于太陽(yáng)系的年齡，因此人們?cè)?jīng)猜測(cè)，水星的自轉(zhuǎn)周期可能等于公轉(zhuǎn)周期（88天），也就是它始終以一面向著太陽(yáng)，而另一面則無(wú)緣見(jiàn)日。但是，上世紀(jì)60年代人們用雷達(dá)觀測(cè)水星時(shí)才驚奇地發(fā)現(xiàn)，實(shí)際上并非如此，水星的自轉(zhuǎn)周期約58.65天：軌道周期是自轉(zhuǎn)周期的3/2倍，二者處于3∶2共振態(tài)，而不是像月球那樣處在1∶1共振態(tài)。

水星何以會(huì)進(jìn)入這樣一種共振態(tài)？如果一開(kāi)始水星完全沒(méi)有自轉(zhuǎn)，而是有四極矩，在公轉(zhuǎn)時(shí)由于橢圓軌道導(dǎo)致的周期性力矩而自轉(zhuǎn)起來(lái)，那么其自轉(zhuǎn)的周期顯然一定和公轉(zhuǎn)相等，即只會(huì)進(jìn)入1∶1共振，而不可能進(jìn)入3∶2共振。要進(jìn)入3∶2共振，一定是水星一開(kāi)始自旋比較快，在潮汐作用下它的自旋逐漸變慢，周期變長(zhǎng)，當(dāng)軌道周期與自旋周期達(dá)到3∶2時(shí)，就進(jìn)入了這個(gè)共振態(tài)。一旦進(jìn)入這一共振態(tài)，它就不太容易退出來(lái)，因此水星不會(huì)很快演化到1∶1共振態(tài)去。

但這樣一來(lái)，我們不免又會(huì)產(chǎn)生這樣一個(gè)問(wèn)題：為什么我們的月球是處在1∶1共振態(tài)，而沒(méi)有被這些更高階的共振態(tài)俘獲呢？

七、月球形成機(jī)制

當(dāng)然，一種可能性是，月球一開(kāi)始自轉(zhuǎn)非常慢。趙斌先生的《月球的自轉(zhuǎn)是靠地球引力“捻”動(dòng)的》，雖然其中對(duì)一些具體動(dòng)力機(jī)制和過(guò)程描述得不太準(zhǔn)確，但就結(jié)論而言，如果不均勻的月球一開(kāi)始沒(méi)有自轉(zhuǎn)的話，它的確會(huì)在力矩的作用下進(jìn)入軌道與自轉(zhuǎn)的1∶1共振。但是，如果我們考慮一下天體形成的機(jī)制的話，就會(huì)發(fā)現(xiàn)這種可能性非常小。

無(wú)論是月球、地球、還是其他行星乃至太陽(yáng)，它們并不是由上帝捏合好了擺在那里，然后一聲令下轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)（此即牛頓的所謂第一推動(dòng)），而是都有一個(gè)形成的過(guò)程。月球的形成機(jī)制有一些不同的假說(shuō)，人們常常用“姐妹、夫妻、母女”的通俗說(shuō)法來(lái)比喻?！敖忝谩笔钦f(shuō)它在太陽(yáng)系形成的早期與地球一起形成；“夫妻”是說(shuō)它是在太陽(yáng)系中形成之后與地球相遇，被地球俘獲了，“母女”是說(shuō)它本來(lái)是地球的一部分，后來(lái)分離了出去。原始的“母女”說(shuō)是創(chuàng)立進(jìn)化論的查爾斯?達(dá)爾文的兒子，天文學(xué)家達(dá)爾文提出的，他本來(lái)的觀點(diǎn)是認(rèn)為原始地球剛剛形成時(shí)旋轉(zhuǎn)得太快而將一塊鼓起的部分甩了出去形成。由于月球上的元素成分與地球有明顯差異，這種觀點(diǎn)現(xiàn)在已不太流行。不過(guò)，現(xiàn)在流行的一種理論或許也可以說(shuō)是它的改進(jìn)版，這種理論認(rèn)為原始的地球與另一顆行星相撞，撞擊后一部分物質(zhì)留在了地球上，而另一部分則飛出去環(huán)繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)，最終形成了月球。

除了達(dá)爾文的甩出形成論以外，所有這些形成機(jī)制都有這樣一個(gè)過(guò)程：在某個(gè)階段形成了一個(gè)核心，這個(gè)核會(huì)把周邊的物質(zhì)吸引過(guò)來(lái)，這些物質(zhì)與之相撞后就與之合為一體，逐漸增長(zhǎng)，直到把能吸的物質(zhì)都吸完了，然后逐漸冷卻而形成月球。但是，周邊物質(zhì)落下來(lái)時(shí)，絕大多數(shù)不是正對(duì)著其質(zhì)心，因此都會(huì)帶來(lái)角動(dòng)量。因此，當(dāng)月球或者任何以這種方式形成的天體，當(dāng)它剛剛形成時(shí)往往角動(dòng)量很大、旋轉(zhuǎn)速度很快。達(dá)爾文的月球甩出形成論雖然與此不同，但甩出時(shí)它與地球相互作用很強(qiáng)，一般說(shuō)來(lái)也會(huì)形成相當(dāng)快的自轉(zhuǎn)（不信你抓住石頭的一角甩出去試試）。

八、共振俘獲

如前所述，通常情況下天體剛形成時(shí)其自轉(zhuǎn)是最快的。這個(gè)自轉(zhuǎn)周期，一般會(huì)比軌道周期短。在潮汐作用下，月復(fù)一月，月球的自轉(zhuǎn)會(huì)逐漸減速，周期變長(zhǎng)。但在這種情況下，它就也有可能像水星一樣，進(jìn)入3∶2，2∶1， 5∶2 等共振。因此，有必要從理論解釋為什么月球還是1∶1共振。

對(duì)這個(gè)問(wèn)題，Goldreich& Peale（1968）發(fā)展了一套研究的方法，這里就不介紹了，最后他們得到的方程類(lèi)似于復(fù)擺的運(yùn)動(dòng)方程。我們?cè)谖锢碚n中常遇到的單擺是由一根一端固定、重量可以忽略的弦懸掛一個(gè)重物構(gòu)成的，通常研究的是它在小振幅振動(dòng)時(shí)的性質(zhì)。復(fù)擺指的是由一個(gè)一端固定、重量可以忽略的硬桿連接一個(gè)重物構(gòu)成的擺，在小振幅時(shí)它與單擺并無(wú)多大區(qū)別，但由于硬桿可以支撐，因此當(dāng)振幅大到重物的高度超過(guò)懸掛點(diǎn)時(shí)它仍可用同一方程描述（由弦做的單擺到此就不行了）。在這一類(lèi)比中，潮汐力的減速作用相當(dāng)于總是朝某一方向的力矩（可以想象為每次通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)被朝一個(gè)固定方向推一下）。一開(kāi)始，這個(gè)擺高速轉(zhuǎn)動(dòng)，可以輕松地翻過(guò)頂點(diǎn)。隨著上述反方向力矩的作用，轉(zhuǎn)動(dòng)變慢，最后無(wú)法翻過(guò)頂點(diǎn)，開(kāi)始向反方向擺動(dòng)。這時(shí)它又被推了一下，仍然是朝同一個(gè)方向的，因此這稍稍增加了它的能量。如果它折返前離頂點(diǎn)非常近，被推這一下又獲得較多能量，那么它可能朝著反方向翻越頂點(diǎn)。這就對(duì)應(yīng)著，它沒(méi)有被這一共振俘獲。反之，如果它折返前離頂點(diǎn)已有一些距離，下落時(shí)被推那一下又沒(méi)有獲得多少能量，那么它從反方向也無(wú)法翻越頂點(diǎn)，就會(huì)圍繞最低點(diǎn)開(kāi)始做單擺式的往復(fù)振動(dòng)，這代表著系統(tǒng)被這一共振俘獲了。

在對(duì)潮汐力及其耗散機(jī)制做了一些假設(shè)后，Goldreich 和 Peale 可以計(jì)算水星被不同共振俘獲的幾率，這個(gè)幾率與軌道橢率有很大關(guān)系，高橢率軌道更容易被高階共振俘獲，而水星軌道具有相當(dāng)大的橢率（e=0.2）。如果假定潮汐耗散率在不同的周期時(shí)都一樣，他們發(fā)現(xiàn)水星被5∶2共振俘獲的幾率是3%， 被2∶1共振俘獲的幾率（假定它沒(méi)被此前的共振俘獲）是15%， 被3∶2共振俘獲的幾率（同上）是73%，被1∶1共振俘獲的幾率是100%。從這一結(jié)果看出，水星被3∶2共振俘獲的幾率相當(dāng)大，因此沒(méi)有能等到1∶1共振就被3∶2共振俘獲了。相比之下，月球軌道橢率只有0.05，它被3∶2共振俘獲的幾率只有7%，因此它沒(méi)有被3∶2共振俘獲，而最后實(shí)現(xiàn)1∶1共振也就不足為奇了。

九、土衛(wèi)七的混沌自轉(zhuǎn)

我們說(shuō)自旋與軌道共振，二者的周期比值是整數(shù)或半整數(shù)。實(shí)際上，共振有一定的寬度，也就是說(shuō)，這個(gè)比值可能不是正好等于整數(shù)或半整數(shù)，而只是非常接近。不過(guò)，對(duì)于月球、水星等接近球形的天體來(lái)說(shuō)，這個(gè)共振寬度很小。

太陽(yáng)系中，有一些天體偏離球形比較大。這類(lèi)天體即使是同步自轉(zhuǎn)的，往往也還會(huì)發(fā)生較大的搖擺，而且其共振寬度也可能很寬。這里一個(gè)比較有趣的例子是土衛(wèi)七（Hyperion）。土衛(wèi)七離土星相當(dāng)遠(yuǎn)（24.5倍土星半徑），軌道橢率比較大（0.1），體積又很小175km x120km x100km， 因此早期人們就認(rèn)為它可能沒(méi)有達(dá)到潮汐鎖定的同步自轉(zhuǎn)態(tài)。1984年，根據(jù)旅行者1號(hào)和2號(hào)的觀測(cè)，曾定其自轉(zhuǎn)周期為13天。不過(guò)，Wisdom， Peale & Mignard等人則根據(jù)其軌道數(shù)據(jù)分析指出，由于其形狀不規(guī)則，導(dǎo)致共振寬度較大，幾個(gè)不同的共振區(qū)發(fā)生了重疊。根據(jù)混沌理論，在這種情況下其運(yùn)動(dòng)是混沌的，因此其自旋周期也會(huì)發(fā)生混沌的改變。

實(shí)際上，很多不規(guī)則的天體都可能有這種混沌運(yùn)動(dòng)，并在運(yùn)動(dòng)中發(fā)生大幅度的搖擺。除了土衛(wèi)七外，還有其他一些衛(wèi)星，人們也懷疑它們可能有混沌運(yùn)動(dòng)。說(shuō)到這我不禁想到趙斌先生在他那篇博客中為了說(shuō)明月亮不均勻而有意ps出的不對(duì)稱(chēng)月亮，如果月亮真是那個(gè)形狀，它在運(yùn)動(dòng)中也會(huì)發(fā)生劇烈擺動(dòng)，讓我們看到其全身。

十、潮汐耗散：木衛(wèi)一上的火山

我們前面討論了潮汐力對(duì)行星和衛(wèi)星的軌道及自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的影響。實(shí)際上，潮汐產(chǎn)生的能量最終要在行星和衛(wèi)星的內(nèi)部耗散掉。這種耗散的機(jī)制是什么，并不完全清楚，但無(wú)論其具體機(jī)制，在很多情況下這種加熱是非常重要的。

Peale等人1979年研究了木衛(wèi)一（Io）的潮汐力。木星質(zhì)量很大，而木衛(wèi)一離它很近，因此作用在它上面的潮汐力很強(qiáng)，這些潮汐產(chǎn)生的能量會(huì)加熱木衛(wèi)一的內(nèi)部。Peale等人因此估計(jì)，它的內(nèi)部可能是融化的，他們?cè)?979年3月2日Science上發(fā)表的文章中估計(jì)，木衛(wèi)一上可能有劇烈的火山活動(dòng)。3月8日，旅行者1號(hào)飛船飛過(guò)，為了導(dǎo)航定位，它的導(dǎo)航相機(jī)拍下了木衛(wèi)一的照片。幾星期后，旅行者1號(hào)的一個(gè)技術(shù)員Morabito 在檢查旅行者1號(hào)拍下的照片時(shí)，真的發(fā)現(xiàn)了木衛(wèi)一上的火山。

十一、地球與月球

回到地月系統(tǒng)，顯然這里也存在著耗散。這些能量是怎樣耗散的，并不完全清楚。人們可以用Q值來(lái)描述一個(gè)系統(tǒng)的耗散速率，這是系統(tǒng)中總能量與單個(gè)周期中消耗能量的比。例如，Q=100，表示在一個(gè)周期的振動(dòng)中，耗散的能量為百分之一。對(duì)地球而言，這個(gè)值只有12，這是相當(dāng)?shù)偷闹担馕吨纳⒑芸?。月球的Q值是27。其他行星可能在幾十到幾百之間。據(jù)估計(jì)，地球過(guò)去的Q值要高一些，這可能與不同的大陸構(gòu)型有關(guān)，這些大陸會(huì)影響海洋的潮汐。

潮汐也影響地球的內(nèi)部。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，地震和月震在日、地、月成一條直線的新月和滿月時(shí)稍多一些，但并不特別明顯，因此用這種方法預(yù)測(cè)地震是做不到的。

第5篇：地球自轉(zhuǎn)方向范文

在高中物理教學(xué)中，天體運(yùn)動(dòng)中涉及重力和萬(wàn)有引力關(guān)系的問(wèn)題是學(xué)生理解上的一個(gè)難點(diǎn)，由此所涉及的黃金代換的應(yīng)用、赤道上物體向心加速度的計(jì)算、發(fā)射衛(wèi)星的最小周期、第一宇宙速度計(jì)算等都會(huì)出現(xiàn)這樣或那樣的毛病，因?yàn)榭碱}的限制，高考題在此處的考查一般以選擇題為主，一旦出現(xiàn)理解的偏差，能把這一類(lèi)題目做對(duì)的可能性幾乎就不存在了。在近幾年的教學(xué)實(shí)踐中，在講授這一問(wèn)題時(shí)我采用了這樣的兩個(gè)細(xì)節(jié)來(lái)處理這一問(wèn)題，并收到了非常好的效果，達(dá)到了突破難點(diǎn)的目的。

在講述重力與萬(wàn)有引力關(guān)系時(shí)，畫(huà)地球自轉(zhuǎn)過(guò)程中的地面物體受力時(shí)，有意突出地球是一個(gè)橢圓球體而不是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)球體，如圖示。物體A放于地球表面，過(guò)A物體所做的橢圓的切線為其所在的水平面。地球?qū)ξ矬w的萬(wàn)有引力指向地心O，而我們?cè)谥v到重力時(shí)定義它的方向?yàn)樨Q直向下（即垂直與所在的水平面），如圖示G方向；物體隨地球自轉(zhuǎn)，所需要的向心力指向其向其所在緯度平面的圓心O′，如圖示F向方向。由矢量合成知識(shí)可知，物體放在地球表面的重力和隨地球自轉(zhuǎn)所需要的向心力都是萬(wàn)有引力的一個(gè)分力。由此也可以聯(lián)系我們對(duì)重力的定義，為什么說(shuō)是由于地球吸引而產(chǎn)生的（而不是說(shuō)萬(wàn)有引力就是重力），重力的方向我們說(shuō)是豎直向下（而不是指向地心），從這個(gè)示意圖上都可以清楚地反映出來(lái)。隨著緯度的升高，隨地球自轉(zhuǎn)所對(duì)應(yīng)的軌道半徑越來(lái)越小，且到地心的距離更小，所以萬(wàn)有引力的另一個(gè)分力（重力）所占的比重越來(lái)越大，這就解釋了g隨緯度升高而變大的原因。而在極點(diǎn)處因向心力為零，此處萬(wàn)有引力就是重力。這樣的講述，重力與萬(wàn)有引力的關(guān)系對(duì)學(xué)生們來(lái)說(shuō)就已經(jīng)沒(méi)有任何問(wèn)題了。

既然萬(wàn)有引力產(chǎn)生的兩個(gè)效果是重力和向心力效果，在赤道平面上，由于重力和向心力方向均指向地心，則有G+F向=F萬(wàn)。由于地球半徑一般我們?nèi)?400 km，地球的自轉(zhuǎn)周期取24 h，赤道附近海平面的重力加速度取9.78 m/s2，由以上數(shù)據(jù)我會(huì)讓學(xué)生進(jìn)行如下兩個(gè)計(jì)算：（1）處于赤道上的一個(gè)重為1 kg的物體其重力為多少？（9.78 N）（2）該物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心力為多大呢？（F=mrω2=mr（2π/T）2，代入數(shù)據(jù)得F=0.0034 N。）學(xué)生通過(guò)這一計(jì)算結(jié)果可以得知，在地球自轉(zhuǎn)的條件下，重力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于向心力，所以G+F向≈G=F萬(wàn)，由此得到gR2=GM，即黃金代換。在赤道上由于所需隨緯度一起轉(zhuǎn)動(dòng)所對(duì)應(yīng)的半徑為最大，所需向心力亦為同一物體在地球表面所有位置中的最大值，故黃金代換可適用于地球表面上的任意位置。當(dāng)學(xué)生有了這樣的直觀體驗(yàn)后，在計(jì)算地球表面物體的向心加速度時(shí)就一定不會(huì)出現(xiàn)這樣的計(jì)算：F萬(wàn)≈G=ma向來(lái)計(jì)算向心加速度的問(wèn)題了，學(xué)生容易在這兒犯錯(cuò)誤的地方也就得以強(qiáng)化和避免了。

注：本文輔導(dǎo)老師：王愛(ài)紅

（作者單位 河南省沁陽(yáng)市第一中學(xué)物理組）

第6篇：地球自轉(zhuǎn)方向范文

關(guān)鍵詞：地理；教法；探討

中圖分類(lèi)號(hào)：G712 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編碼：1674-9324（2012）10-0082-02

地理知識(shí)的內(nèi)容在時(shí)間和空間上都有極大的跨度。中學(xué)地理知識(shí)體系決定了地理教學(xué)必須通過(guò)教師的講授，運(yùn)用講畫(huà)、情境、對(duì)比、演示、表格、練習(xí)、總結(jié)等多種教學(xué)方法，同時(shí)，運(yùn)用實(shí)物、圖片、幻燈、音像等直觀教具，描述各種地理現(xiàn)象、地理景觀、地理分布，在學(xué)生面前展現(xiàn)過(guò)去、現(xiàn)在和將來(lái)，形成正確的地理概念、地理規(guī)律和地理原理。怎樣才能正確運(yùn)用教學(xué)方法完成教學(xué)任務(wù)呢？我以高中地理上冊(cè)“地球的運(yùn)動(dòng)”這一節(jié)為例，從兩個(gè)層次談?wù)勎以谶\(yùn)用教學(xué)方法上的體會(huì)。

一、課堂教學(xué)

課堂教學(xué)是教學(xué)工作的核心部分，教學(xué)成績(jī)的好壞在很大程度上取決于課堂教學(xué)質(zhì)量的高低?！暗厍虻倪\(yùn)動(dòng)”是第一章“地球在宇宙中”的重點(diǎn)，也是難點(diǎn)。我認(rèn)為只要運(yùn)用科學(xué)的教學(xué)方法進(jìn)行課堂教學(xué)，就會(huì)取得良好的教學(xué)效果。

方法1.“地球的運(yùn)動(dòng)”這一節(jié)課傳統(tǒng)的地理課堂教學(xué)方法是運(yùn)用教具演示。由于比較抽象，不易理解，學(xué)生形成真實(shí)感和立體感必須通過(guò)教師的語(yǔ)言去描述。這種方法對(duì)理解力差的學(xué)生來(lái)說(shuō)，教學(xué)效果并不理想。有的學(xué)生由于立體感不強(qiáng)，空間想象力不豐富，所以不能形成正確的空間概念，做題更是無(wú)從下手。因此，我采用電視錄像和教具演示相結(jié)合，突破時(shí)間、空間的限制，教學(xué)內(nèi)容所需演示的事物、現(xiàn)象再現(xiàn)于課堂，從而使學(xué)生獲得比較鮮明的直觀表象，通過(guò)錄像和教具的有序演示，以實(shí)體再造事物變化規(guī)律，達(dá)到良好的教學(xué)效果。

例如，地球的自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，先給學(xué)生放映錄像，在觀看前提問(wèn)：①地球是怎樣運(yùn)動(dòng)的？方向是怎樣的？②地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生什么地理現(xiàn)象？對(duì)我們的生產(chǎn)生活有什么影響？放映時(shí)學(xué)生會(huì)清晰地看到地球在宇宙中的自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，好似自己身臨其境，身處宇宙中看地球自轉(zhuǎn)，學(xué)生們都非常興奮，互相討論。放映完以后，教師及時(shí)運(yùn)用地球儀和陽(yáng)光平行儀，演示地球儀上受光的一面是白天，背光一面是黑夜，地球繞軸由西向東自轉(zhuǎn)。教師啟發(fā)學(xué)生，學(xué)生一邊觀察，一邊思考。這樣的教學(xué)情境，引導(dǎo)學(xué)生理解地球在宇宙中的運(yùn)動(dòng)，認(rèn)識(shí)地球自轉(zhuǎn)和晝夜更替的產(chǎn)生和變化規(guī)律。學(xué)生們?cè)谟懻撝羞€能聯(lián)系實(shí)際解釋太陽(yáng)東升西落。同學(xué)們基本規(guī)律掌握后，教師進(jìn)一步提出問(wèn)題：比較我國(guó)北京和英國(guó)倫敦哪一個(gè)先見(jiàn)到太陽(yáng)？學(xué)生通過(guò)教師的演示，仔細(xì)觀察討論得出結(jié)論，英國(guó)倫敦要比北京晚看到到太陽(yáng)，北京時(shí)間比英國(guó)倫敦早一些。

這種先看錄像、后演示、再討論對(duì)比的方法，使學(xué)生頭腦中先形成形象感知，再用地球儀等教具演示，培養(yǎng)學(xué)生自覺(jué)觀察的興趣，從而使學(xué)生學(xué)會(huì)在操作中領(lǐng)悟事物的演變過(guò)程，理解太陽(yáng)東升西落、晝夜更替的地理現(xiàn)象和原理。

方法2.地球自轉(zhuǎn)周期由于選取的參考點(diǎn)不同，分為恒星日和太陽(yáng)日。針對(duì)太陽(yáng)日比恒星日長(zhǎng)這一問(wèn)題，我采用了演示和講畫(huà)相結(jié)合的方法。

教師站在講臺(tái)的中間面向?qū)W生代表地球，讓教室中間的一個(gè)學(xué)生A代表太陽(yáng)，讓另一學(xué)生B走到教室后面代表遙遠(yuǎn)的恒星，然后，教師邊向右移動(dòng)（公轉(zhuǎn)），邊自轉(zhuǎn)一周，當(dāng)面部正對(duì)著學(xué)生B時(shí)，教師問(wèn)：“對(duì)于學(xué)生B我是否自轉(zhuǎn)一周？”學(xué)生答：“是?！苯處熂皶r(shí)說(shuō)：“這就是恒星日，自轉(zhuǎn)一周為360°?！痹賳?wèn)：“對(duì)于學(xué)生A我是否自轉(zhuǎn)了一周？”學(xué)生答：“不是?！苯處熇^續(xù)自轉(zhuǎn)（同時(shí)公轉(zhuǎn)），到面部對(duì)著學(xué)生A時(shí)為止，教師問(wèn)：“對(duì)于學(xué)生A我是否自轉(zhuǎn)了一周？”學(xué)生答：“是?！苯處熣f(shuō)：“這就是太陽(yáng)日，自轉(zhuǎn)一周為360°59＇?！痹賳?wèn)：“一個(gè)太陽(yáng)日地球自轉(zhuǎn)角度比一個(gè)恒星日地球自轉(zhuǎn)角度多還是少？”學(xué)生答：“多?！苯處熣f(shuō)：“對(duì)，一個(gè)太陽(yáng)日比一個(gè)恒星日地球多轉(zhuǎn)59＇，所以時(shí)間上比恒星日多3分56秒?！边@時(shí)，教師結(jié)合演示過(guò)程邊講邊在黑板上畫(huà)出“恒星日與太陽(yáng)日?qǐng)D”，讓學(xué)生加深對(duì)恒星日和太陽(yáng)日的理解。

在教學(xué)活動(dòng)中，學(xué)生積極參與，課堂氣氛十分活躍，學(xué)生從演示中獲得鮮明的、穩(wěn)定的表象，再通過(guò)教師的講、畫(huà)，使信息傳遞暢通無(wú)阻，促進(jìn)感性認(rèn)識(shí)向理性認(rèn)識(shí)過(guò)渡。

方法3.物體水平運(yùn)動(dòng)的方向產(chǎn)生偏向，我采用“南左北右”法，即南半球用左手，北半球用右手來(lái)判定水平運(yùn)動(dòng)物體的偏向，赤道上不發(fā)生偏向。

除赤道上作東西方向水平運(yùn)動(dòng)的物體不發(fā)生偏向外，“南左北右”法在任何地方和任何地點(diǎn)表示物體水平運(yùn)動(dòng)偏向都合適。演示時(shí)，伸出手掌，手心向上，四指平伸表示物體運(yùn)動(dòng)的初始方向，自然伸開(kāi)的大拇指則表示其偏轉(zhuǎn)方向。這種方法，直觀方便，生動(dòng)形象，學(xué)生易于領(lǐng)會(huì)和動(dòng)手演示，使學(xué)生對(duì)地理知識(shí)理解透徹，記憶牢固，達(dá)到良好的教學(xué)效果。

二、開(kāi)展第二課堂活動(dòng)

教學(xué)效果好壞，要看學(xué)生能否靈活運(yùn)用理論知識(shí)，分析解決實(shí)際問(wèn)題。第二課堂是第一課堂的引申和輔助，學(xué)生實(shí)踐活動(dòng)可以使學(xué)生通過(guò)運(yùn)用地理知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題，從而看到地理知識(shí)在實(shí)際生活上的運(yùn)用，感受到學(xué)習(xí)地理知識(shí)的成就。

第二課堂活動(dòng)的形式是多種多樣的。例如教師可以帶領(lǐng)學(xué)生利用垂直的桿子測(cè)量正午太陽(yáng)高度角，當(dāng)太陽(yáng)運(yùn)行到正南天空時(shí)，量出影長(zhǎng)和桿高，利用三角函數(shù)求太陽(yáng)高度；也可以在一天內(nèi)觀測(cè)數(shù)個(gè)太陽(yáng)高度值，分析一天內(nèi)太陽(yáng)高度的變化。

第7篇：地球自轉(zhuǎn)方向范文

1、晝出的意思：白天外出。

2、晝夜，指白天和黑夜，亦可代指事物兩個(gè)相反的方向。晝夜由自轉(zhuǎn)產(chǎn)生，謂之“太陽(yáng)日”，但晝夜的長(zhǎng)度并非等于自轉(zhuǎn)周期。

3、因?yàn)楫?dāng)?shù)厍蜃赞D(zhuǎn)一周后，同時(shí)進(jìn)行了公轉(zhuǎn)，公轉(zhuǎn)使地球?qū)τ谔?yáng)的相對(duì)角度發(fā)生變化，而晝夜是以太陽(yáng)照在地球上的范圍來(lái)看的，所以一晝夜比自轉(zhuǎn)周期多3分56秒。當(dāng)?shù)厍蜃赞D(zhuǎn)時(shí)，產(chǎn)生晝夜交替，面向太陽(yáng)之地面為“晝”，背向太陽(yáng)之地面則為“夜”。

（來(lái)源：文章屋網(wǎng) ）

第8篇：地球自轉(zhuǎn)方向范文

關(guān)鍵詞:玩具 探究工具 地球儀

地球和地圖是初中地理課程內(nèi)容的重要組成部分,是初中地理教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)所在。

地球儀伴隨著學(xué)生健康地成長(zhǎng),能不能將“玩具”變?yōu)椤疤骄抗ぞ摺币M(jìn)課堂,能不能通過(guò)耳熟能詳?shù)摹巴婢摺眮?lái)巧妙地淡化、弱化本章節(jié)的重難點(diǎn),將學(xué)生自然地引進(jìn)地理知識(shí)的大門(mén)呢?筆者嘗試著要求每位同學(xué)帶一個(gè)地球儀進(jìn)課堂,精心創(chuàng)設(shè)各種活動(dòng),巧妙地將“玩具”轉(zhuǎn)化為學(xué)生學(xué)習(xí)本章節(jié)內(nèi)容的“探究工具”。

一、創(chuàng)建各種活動(dòng),玩具轉(zhuǎn)化為探索工具得以實(shí)現(xiàn)

1.擺放地球儀

地球的模型――地球儀這節(jié)課是學(xué)生第一次帶地球儀進(jìn)課堂,如何讓地球儀閃亮登場(chǎng)?如何讓學(xué)生明白手中的玩具是學(xué)習(xí)地理的好幫手,如何瞬間拉進(jìn)的地球儀與學(xué)生的距離?

學(xué)生的課桌上都擺放了千姿百態(tài)的地球儀時(shí)候,學(xué)生都用好奇的心理看著或用手轉(zhuǎn)動(dòng)著,自然達(dá)成良好的情景效應(yīng)。老師抓住這一鍥機(jī),設(shè)計(jì)這樣一個(gè)問(wèn)題:“地球真是太大了,老師很想看到它的全貌,誰(shuí)幫老師出主意呀?”“地球儀?！睂W(xué)生舉起地球儀得意地答著――達(dá)到了地球儀閃亮登場(chǎng)的目的。然后,教師乘勝追擊詢問(wèn)學(xué)生:“大家經(jīng)常玩地球儀,有誰(shuí)知道地球儀是怎樣擺放的?”教室頓時(shí)炸開(kāi)了鍋,爭(zhēng)論、辯論達(dá)到自然生成。最后,老師明確點(diǎn)撥:“地球儀正確的擺放為:北極指向北極星附近?！?學(xué)生頓悟)

設(shè)計(jì)意圖:地球儀由“玩具”轉(zhuǎn)變?yōu)椤疤骄抗ぞ摺边M(jìn)入課堂,關(guān)注了初一年級(jí)學(xué)生的年齡特點(diǎn),尊重初一新生的審美情趣。同時(shí),老師用兒童的視角點(diǎn)來(lái)觀察現(xiàn)象,用兒童化的語(yǔ)言來(lái)設(shè)計(jì)問(wèn)題,尊重了初一新生的語(yǔ)言情趣,學(xué)生從“地球儀我天天玩,有什么好探討的”發(fā)展到“地球儀還有那么多的秘密還不知道呢”的心理變化,形成強(qiáng)大的內(nèi)驅(qū)力,激發(fā)學(xué)生的探索欲望,同時(shí)使學(xué)生感知地理知識(shí)無(wú)處不在,培養(yǎng)了學(xué)生攝取地理信息的敏感度。

2.觀察地球儀

地球的模型――地球儀這段教學(xué)內(nèi)容的突破是通過(guò)學(xué)生從宏觀與微觀來(lái)觀察地球儀、判讀地球儀、感知地球儀,從而獲得閱讀地球儀的技巧。

首先,教師慢慢地、不停地旋轉(zhuǎn)自己手中的“小”地球儀(創(chuàng)造情境――讓學(xué)生從宏觀角度觀察),請(qǐng)學(xué)生講講發(fā)現(xiàn)到什么?學(xué)生發(fā)現(xiàn):“地球儀繞地軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)”“地軸于地球儀相交的兩點(diǎn)叫南極、北極”“地球儀是地球的模型”“地球儀是傾斜著旋轉(zhuǎn)”“藍(lán)色是海洋”“海洋的面積大……”

其次,教師請(qǐng)學(xué)生觀察自己手中的地球儀又發(fā)現(xiàn)了什么。(讓學(xué)生從微觀角度觀察)學(xué)生發(fā)現(xiàn):“中國(guó)”“美國(guó)”“加拿大”“俄羅斯”“麥哲倫航海環(huán)球航行線” “經(jīng)線、緯線等等”。

然后,教師反問(wèn)學(xué)生如何區(qū)別出哪里是中國(guó)哪里是美國(guó)?這是河流哪是湖泊?(笑聲――又是簡(jiǎn)單問(wèn)題)學(xué)生:“顏色、文字、符號(hào)來(lái)幫助識(shí)別。”

最后,請(qǐng)同學(xué)們觀察并動(dòng)腦筋思考,地球儀與地球真實(shí)的面貌有哪些不同?

學(xué)生:“地球儀是縮小的模型”“地球儀上的經(jīng)線、緯線在地球上不存在?！薄暗剌S是虛擬的?！?/p>

設(shè)計(jì)意圖:學(xué)生有感而發(fā),真正實(shí)現(xiàn)了課堂動(dòng)態(tài)生成,做到師生共建課堂教學(xué)資源,同時(shí)對(duì)學(xué)生的發(fā)散思維能力、語(yǔ)言表達(dá)能力、歸納表述的能力進(jìn)行了無(wú)形的培養(yǎng)。

3.描畫(huà)地球儀

緯線和經(jīng)線是教材的重中之重,特別是平面上彎曲的經(jīng)緯線、經(jīng)緯度立體的判讀,東西半球的劃分,是本設(shè)計(jì)的重中之重。

(1)緯線、緯度的設(shè)計(jì)

①請(qǐng)同學(xué)用紅色的色筆在地球儀上逐條描繪一下緯線(大約1分鐘,教師不需要過(guò)多的啟發(fā)性語(yǔ)言)。

設(shè)計(jì)意圖:讓學(xué)生靜下心慢慢地描、靜靜地觀察,在描畫(huà)中探索、發(fā)現(xiàn),教師注意觀察每位學(xué)生情況,特別是注意學(xué)困生。

②請(qǐng)同學(xué)嘗試用手在空中勾畫(huà)數(shù)條緯線。

設(shè)計(jì)意圖:讓學(xué)生感知立體的緯線形狀,幫助學(xué)生樹(shù)立緯線的空間概念。

③請(qǐng)同學(xué)們盡情說(shuō)所觀察到的內(nèi)容,并盡量讓學(xué)生用手勢(shì)表達(dá),教師順勢(shì)利導(dǎo)將學(xué)生所講凌亂的內(nèi)容進(jìn)行羅列小結(jié)。

設(shè)計(jì)意圖:讓學(xué)生積極參與知識(shí)的動(dòng)態(tài)生成過(guò)程。

例如:學(xué)生通過(guò)描畫(huà)緯線、勾畫(huà)空中的緯線以后比劃道:“緯線是一個(gè)圓圈?！薄熬暰€是大小不一的圓圈。”“除了正對(duì)是相等,其他都不等。”“南北兩極是點(diǎn)?！薄俺嗟朗亲畲蟮木暰€圈,越往兩極越小?！薄澳媳被貧w線、南北極圈是虛線,其他緯線是實(shí)線?！薄八械木暰€表示東西方向。”(因?yàn)楦鱾€(gè)學(xué)生的視角點(diǎn)不一樣、思維不同,觀察到的內(nèi)容也不盡相同,盡其說(shuō)。)

教師:勾畫(huà)板圖進(jìn)行本段知識(shí)的小結(jié)。

④憶圖:讓同學(xué)閉上眼睛,發(fā)揮自己的想像,感悟頭腦中的緯線形狀、指示方向、長(zhǎng)度的分布規(guī)律、緯度的變化規(guī)律等。

設(shè)計(jì)意圖:樹(shù)立緯線的空間概念,培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力。

(2)經(jīng)線、經(jīng)度的設(shè)計(jì)

學(xué)生活動(dòng):

①請(qǐng)同學(xué)用黃色的色筆在地球儀上逐條描繪一下經(jīng)線。

②請(qǐng)同學(xué)嘗試用手在空中勾畫(huà)數(shù)條經(jīng)線。

③對(duì)比緯線、緯度特征,探索出經(jīng)線形狀、指示方向、長(zhǎng)度的分布規(guī)律、經(jīng)度的變化規(guī)律以及等。

④憶圖:讓同學(xué)閉上眼睛,發(fā)揮自己的想像,感悟頭腦中的經(jīng)線形狀、指示方向、長(zhǎng)度的分布規(guī)律、經(jīng)度的變化規(guī)律等。

設(shè)計(jì)意圖:通過(guò)“描畫(huà)”、“想像”、“對(duì)比”探索出經(jīng)線、經(jīng)度的特征以及與緯線、緯度的差異。

⑤請(qǐng)同學(xué)們用綠色的色筆在地球儀上逐條描繪0°,180°,20°W,160°E四條經(jīng)線,讓學(xué)生自己選擇構(gòu)成東西半球分界線,并說(shuō)明原因。

本段主要是通過(guò)學(xué)生用不同的“色”筆在地球儀上分別涂畫(huà)不同的經(jīng)線、緯線以及特殊的經(jīng)緯線(如:赤道,20°,160°,0°,180°),這些活動(dòng)將重點(diǎn)淡化,難點(diǎn)易化,通過(guò)學(xué)生在觀察中不斷探究,通過(guò)師生對(duì)話、生生對(duì)話,生生互補(bǔ)、生生糾錯(cuò),共同達(dá)成經(jīng)緯線、經(jīng)緯度的特點(diǎn)、東西半球、南北半球的劃分以及經(jīng)緯網(wǎng)的作用,讓學(xué)生在不知不覺(jué)活動(dòng)中建立了空間概念。

4.轉(zhuǎn)動(dòng)地球儀

地球的運(yùn)動(dòng)本段教學(xué)所涉及的現(xiàn)象具有空間動(dòng)態(tài)變化的特點(diǎn),本段的突破口是讓學(xué)生借助地球儀與自己的手巧妙配合,正確地演示地球自轉(zhuǎn)與公轉(zhuǎn);借助自己的眼觀察地球儀,感知太陽(yáng)照射情況,探索基本的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,幫助學(xué)生建立直觀、立體、動(dòng)態(tài)的概念。

(1)地球自轉(zhuǎn)的設(shè)計(jì)

①讓學(xué)生用地球儀演示地球自轉(zhuǎn)并回答:地球圍繞什么自轉(zhuǎn),自轉(zhuǎn)的方向如何,地球自轉(zhuǎn)一周需要多少時(shí)間?

②讓學(xué)生分別從北極、南極觀察地球的自轉(zhuǎn)方向,嘗試“用箭頭勾畫(huà)出地球自轉(zhuǎn)方向(順時(shí)針、逆時(shí)針)”。

③“右手螺旋法則”教會(huì)學(xué)生在無(wú)地球儀的情況下,可以幫助自己解決一些地球自轉(zhuǎn)的問(wèn)題。

④讓學(xué)生伸出左手呈緊握拳頭狀,想像左拳為“太陽(yáng)”,與地球儀配合演示、觀察、探究、發(fā)現(xiàn):中國(guó)是白晝時(shí)的情況以及當(dāng)中國(guó)是白晝時(shí),哪些國(guó)家是白晝,哪些國(guó)家是黑夜?哪些國(guó)家既有晝又有夜?為什么產(chǎn)生晝夜?當(dāng)?shù)厍蜃赞D(zhuǎn)時(shí),中國(guó)的晝夜有什么變化?北京和東京相比,哪一個(gè)城市時(shí)間早?如果外國(guó)的朋友(比如:美國(guó)、德國(guó)、英國(guó)等)來(lái)上海參加世博會(huì),手表的指針如何調(diào)整?

(2)地球公轉(zhuǎn)的設(shè)計(jì)

①教師演示地球公轉(zhuǎn):教師左手緊握拳頭狀,視為“太陽(yáng)”,右手持旋轉(zhuǎn)的地球儀圍繞“太陽(yáng)”運(yùn)行,讓學(xué)生對(duì)比地球自轉(zhuǎn)觀察思考:地球圍繞什么公轉(zhuǎn)?公轉(zhuǎn)的方向如何?公轉(zhuǎn)一周需要多少時(shí)間?地球圍繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的特征?

②讓學(xué)生將地球儀放在課桌的左右前后,學(xué)生的頭在中心位置,讓學(xué)生通過(guò)自己的眼睛(將“視線”想像為“太陽(yáng)光”)感知太陽(yáng)照射位置的差異;讓學(xué)生看中國(guó),注意自己視角大小的變化,感知太陽(yáng)高度的變化規(guī)律。

本段的設(shè)計(jì)主要是通過(guò)學(xué)生自己對(duì)地球儀的自轉(zhuǎn)與公轉(zhuǎn)的演示,將宏觀運(yùn)動(dòng)直觀化、空間運(yùn)動(dòng)形象化,感知地球自轉(zhuǎn)與公轉(zhuǎn)的意義。

5.地球儀下崗

地圖(第一課時(shí))在地圖上依據(jù)經(jīng)緯線特別是彎曲的經(jīng)緯線確定方向是文中難點(diǎn),本段主要通過(guò)學(xué)生自我感受、自我發(fā)現(xiàn)來(lái)說(shuō)明地球儀、地圖的優(yōu)缺點(diǎn),在平時(shí)學(xué)習(xí)中學(xué)會(huì)正確地選擇工具。

教學(xué)設(shè)計(jì):

(1)請(qǐng)同學(xué)談一談近一個(gè)月與地球儀交流的感受。然后,教師說(shuō):“從今天開(kāi)始,地球儀要下崗了,同學(xué)猜猜原因?！?生:攜帶不方便)“用什么方法可以代替?”(生:地圖)

(2)請(qǐng)同學(xué)瀏覽地圖冊(cè),談一談最感興趣的地圖或最不明白的地圖,通過(guò)學(xué)生相互交流,盡快掌握閱讀地圖,攝取有效信息的方法,并為今后正確地選擇地圖、使用地圖做好鋪墊;并通過(guò)此活動(dòng)讓學(xué)生對(duì)比思考地圖和地球儀的異同以及使用的優(yōu)缺點(diǎn)。

(3)出示彎曲的經(jīng)緯線地圖,讓學(xué)生嘗試判讀方向。學(xué)生的答案千奇百怪,教師不必急于公布答案,教師應(yīng)注意學(xué)生的動(dòng)向,有的學(xué)生會(huì)主動(dòng)拿出地球儀,讓這樣的孩子說(shuō)說(shuō)答案,并談?wù)勈褂玫姆椒?目的讓學(xué)生明白:“地球儀只是暫時(shí)地下崗,它是我們學(xué)習(xí)的好幫手,在我們?nèi)粘Ｉ钪幸鶕?jù)實(shí)際需要選擇合適的工具解決地理學(xué)習(xí)問(wèn)題?！弊詈?讓學(xué)生自己歸納總結(jié)地圖與地球儀的主要特征與使用特點(diǎn)。

二、“玩具”變?yōu)椤皩W(xué)具”的感觸

1.替學(xué)生著想為先。俗話說(shuō)“沒(méi)有最好,只有更好”,我覺(jué)得“適合學(xué)生為最佳”。地球儀由“玩具”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皩W(xué)具”進(jìn)入課堂,關(guān)注了初一年級(jí)學(xué)生的年齡特點(diǎn),尊重初一新生的審美情趣。同時(shí),老師用兒童的視角點(diǎn)來(lái)觀察現(xiàn)象,用兒童化的語(yǔ)言來(lái)表達(dá),更加尊重初一新生的語(yǔ)言情趣,學(xué)生從“地球儀我天天玩,有什么好探討的”發(fā)展到“地球儀還有那么多的秘密我還不知道呢”的心理變化,形成強(qiáng)大的內(nèi)驅(qū)力,更加激發(fā)學(xué)生的探索欲望,培養(yǎng)學(xué)習(xí)攝取地理信息的敏感度。

第9篇：地球自轉(zhuǎn)方向范文

影響晝夜溫差的因素有：緯度、高度和海陸位置。其中維度（Dimension），又稱(chēng)為維數(shù)，是數(shù)學(xué)中獨(dú)立參數(shù)的數(shù)目。在物理學(xué)和哲學(xué)的領(lǐng)域內(nèi)，指獨(dú)立的時(shí)空坐標(biāo)的數(shù)目。0維是一個(gè)無(wú)限小的點(diǎn)，沒(méi)有長(zhǎng)度。

晝夜，指白天和黑夜，亦可代指事物兩個(gè)相反的方向。晝夜由自轉(zhuǎn)產(chǎn)生，謂之“太陽(yáng)日”，但晝夜的長(zhǎng)度并非等于自轉(zhuǎn)周期，因?yàn)楫?dāng)?shù)厍蜃赞D(zhuǎn)一周后，同時(shí)進(jìn)行了公轉(zhuǎn)，公轉(zhuǎn)使地球?qū)τ谔?yáng)的相對(duì)角度發(fā)生變化，而晝夜是以太陽(yáng)照在地球上的范圍來(lái)看的，所以一晝夜比自轉(zhuǎn)周期多3分56秒。當(dāng)?shù)厍蜃赞D(zhuǎn)時(shí)，產(chǎn)生晝夜交替，面向太陽(yáng)之地面為“晝”，背向太陽(yáng)之地面則為“夜”。

（來(lái)源：文章屋網(wǎng) ）