第四單元

地球的運動

一

晝夜交替現(xiàn)象

1、在地球上看到晝和夜不停的交替出現(xiàn)，我們可以提出這樣的幾種假說：①、（地球不動，太陽圍著地球轉(zhuǎn)）。②、（太陽不動，地球圍著太陽轉(zhuǎn)）。③、（太陽不動，地球自轉(zhuǎn)）。④、（地球圍著太陽轉(zhuǎn)，同時自轉(zhuǎn)）。

2、（晝夜交替現(xiàn)象）有多種可能的解釋。

3、（晝夜交替現(xiàn)象）與（地球和太陽的相對圓周運動）有關(guān)。

二

人類認識地球及其運動的歷史

1、托勒密是古希臘天文學(xué)家，提出了“地心說”，主要觀點：①、地球是個球體；②、地球處于宇宙中心而且靜止不動；③、所有的日月星辰都繞著地球轉(zhuǎn)動。

2、哥白尼是波蘭天文學(xué)家，提出了“日心說”，主要觀點：①、地球是球形的；②、地球24小時自轉(zhuǎn)一周；③、太陽是宇宙的中心，地球等星體繞太陽轉(zhuǎn)動。

3、（“日心說”）和（“地心說”）中有關(guān)地球及其運動的觀點都可以解釋（晝夜交替現(xiàn)象）。

三

證明地球在自轉(zhuǎn)

1、將擺和它的支架放在一個圓形的底盤上，擺擺動時轉(zhuǎn)動底盤，擺擺動的方向并沒有隨著底盤的轉(zhuǎn)動而改變，而是基本不變。日心說發(fā)表300年后（1851年），法國物理學(xué)家傅科利用傅科擺證明了地球在自轉(zhuǎn)。他發(fā)現(xiàn)：隨著時間的推移，地面上刻度盤的方向與擺的方向發(fā)生的偏移，由于擺的方向能保持不變，所以只能說明地球在自己轉(zhuǎn)動。傅科擺作為地球自轉(zhuǎn)的證據(jù)，已為世界所公認。

2、擺具有擺動方向（保持不變）的特點。（傅科擺）是歷史上證明地球自轉(zhuǎn)的關(guān)鍵性證據(jù)。

四

誰先迎來黎明

1、（天體的東升西落）是因（地球自轉(zhuǎn)）而發(fā)生的現(xiàn)象。

2、地球自轉(zhuǎn)的方向與天體的東升西落（相反），即（逆時針）或（自西向東）。

3、（地球的自轉(zhuǎn)方向）決定了不同地區(qū)迎來黎明的時間不同，（東邊早）西邊晚。

4、地球及其運動的特點：

地球的形狀

自轉(zhuǎn)的證據(jù)

自轉(zhuǎn)方向

自轉(zhuǎn)周期

球形

傅科擺、星體東升西落

自西向東（逆時針）

24小時

5、不同地區(qū)所處的（經(jīng)度差）決定了地區(qū)之間的（時差）。

6、從世界時區(qū)圖中我們可以看出：人們以地球經(jīng)線為標(biāo)準(zhǔn)，將地球分為24個時區(qū)。將通過英國倫敦格林尼治天文臺的經(jīng)線，定為0度經(jīng)線。從0度經(jīng)線向東180度屬于東經(jīng)，向西180度屬于西經(jīng)。經(jīng)線每隔15度為一個時區(qū)，相鄰兩個時區(qū)的時間就差一小時。由于地球自轉(zhuǎn)的方向是自西向東（逆時針），也就意味著越是東邊的時區(qū)，就越先迎來黎明。在地圖上越是東面（右邊）的城市，越先見到太陽。知道東面的城市算西面的城市的時間，要減去時間差，知道西面的城市算東面城市的時間，要加上時間差。北京處于東八區(qū)，紐約處于西五區(qū)，相差13個小時，北京是白天時，紐約是黑夜。

五

北極星“不動”的秘密

1、地球是圍繞著地軸進行轉(zhuǎn)動的，因為夜晚看天空北極星是不動的，它在地軸的北部延長線上。地軸是傾斜的，因為我們看到的北極星是在偏向于北部的天空中而不是在頭頂正中。在一年四季里地軸傾斜的方向是不變的，因為一年時間里在天空我們看到的北極星都是不動的，它的位置沒有發(fā)生變化，地軸一直指向于北極星。

2、天空中星星圍繞（北極星）（順時針）旋轉(zhuǎn)，北極星相對“不動”，是（地球自轉(zhuǎn)）產(chǎn)生的現(xiàn)象。

3、從（北極星）在天空中的位置可推測出（地軸是傾斜的）。

4、北極星為什么“不動”？5

答：地球是圍繞著一個假想的軸在轉(zhuǎn)動，稱為地軸。北極星就處在地軸的延長線上。地球轉(zhuǎn)動時，地軸始終傾斜著指向北極星，這就是北極星“不動”的秘密。

六

地球在公轉(zhuǎn)嗎

1、地球公轉(zhuǎn)的證據(jù)是：①、人們在不同夜晚的同一時間觀察天空中的星座時發(fā)現(xiàn)，天空中星座的位置會隨著時間的推移由東向西移動，如北斗七星。②、人們在觀察遠近不同的星星時產(chǎn)生的視覺上的相對位置差異――恒星的周年視差，也能證明地球在公轉(zhuǎn)。我們在地球上觀看兩顆遠近不同的星星時，不同的季節(jié)兩顆星之間的相對距離和位置發(fā)生了變化。（恒星周年視差）是歷史上證明地球公轉(zhuǎn)的關(guān)鍵性證據(jù)。③、現(xiàn)在，人們通過太空望遠鏡、人造衛(wèi)星等，能直接觀察到地球確實在圍繞太陽公轉(zhuǎn)。

2、地球在自轉(zhuǎn)的同時，還圍繞（太陽）公轉(zhuǎn)，公轉(zhuǎn)就是地球圍繞著（太陽）轉(zhuǎn)動；公轉(zhuǎn)的方向是（自西向東）；公轉(zhuǎn)一周是（365天/一年）。

3、在圍繞某一物體（公轉(zhuǎn)）時，在（公轉(zhuǎn)軌道的不同位置）會觀察到遠近不同的物體存在（視覺位置差異）。

七

為什么一年有四季

1、在春夏秋冬不同季節(jié)的正午，古人發(fā)現(xiàn)在同一地點的桿子在地面上的影子長度是不一樣的。其中春秋季影子適中，夏季最短，冬季最長，這與太陽在天空中的高度有關(guān)。

2、陽光的直射和斜射造成了地球上不同地區(qū)氣溫的不同，春秋季陽光直射點在赤道地區(qū)，赤道地區(qū)最熱，南北兩半球陽光是斜射的，所以春秋季氣溫適宜。北半球夏天時陽光的直射點在北半球，南半球在斜射的，陽光要弱，所以北半球地夏天南半球是冬天。北半球是冬季時陽光的直射點在南半球，北半球陽光是斜射的，陽光要弱，所以南半球是夏天，南北兩半球的季節(jié)正好相反。

3、四季的成因：地球在公轉(zhuǎn)的過程中，由于地軸的傾斜，導(dǎo)致陽關(guān)有規(guī)律性的直射或斜射某一地區(qū)，因此氣溫也有規(guī)律的變化，形成四季。

4、（四季的形成）與（地球的公轉(zhuǎn)）、（地軸的傾斜）有關(guān)。

八

極晝和極夜的解釋

1、在地球的南北兩極，半年時間是白天半年時間是晚上，而且南北兩極正好相反。主要的原因是地球是傾斜的，太陽能照亮地球的一半，地球在公轉(zhuǎn)過程中傾斜于太陽的一端在地球自轉(zhuǎn)時一直能被太陽光照亮。

2、地球的運動：①自轉(zhuǎn)：自西向東、逆時針，繞著地軸且傾向于北方，大約24小時為一周期，用傅科擺來證明，產(chǎn)生了晝夜交替、不同地區(qū)迎來黎明的時間不同、北極星不動等現(xiàn)象。②公傳：自西向東逆時針繞著太陽轉(zhuǎn)，一年為一周期，用恒星的周年視差、不同季節(jié)同一時間天空中星座的位置的移動來證明。產(chǎn)生了四季、南北極的極晝極夜現(xiàn)象。

3、在認識地球的運動過程中還有一些有趣的現(xiàn)象如日照冬短夏長、地球公轉(zhuǎn)的軌道是橢圓形等。

4、（地軸傾斜角度的大?。┛梢杂绊懀O晝極夜）發(fā)生的地區(qū)范圍。地軸傾斜的（角度大?。┖蜆O晝極夜發(fā)生的（范圍大小）有關(guān)

5、（極晝和極夜現(xiàn)象）與（地球公轉(zhuǎn)）、（自轉(zhuǎn)）和（地軸傾斜）有關(guān)。

6、極晝和極夜是怎么形成的？

答：在地球繞太陽公轉(zhuǎn)的過程中，由于地軸傾斜大約23度，導(dǎo)致陽光有規(guī)律的直射或斜射南半球或北半球，形成了南極和北極的極晝或極夜現(xiàn)象。