五年级下册 地球的运动.docx
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五年级下册地球的运动
第十三单元地球的运动（五年级下册）P.72
火车、汽车、轮船在运动，可以直观作出判断。
“地球在运动”，我们很难研究，一是因为地球是个巨大的球体，二是因为人及物体都与地球一起共同运动，认识、研究地球运动有一定的困难。
正因为如此，有必要研究地球运动
一、昼夜交替现象
1、昼夜交替的假说
2、昼夜交替现象的模拟实验
乒乓球、手电筒
3、有多少种可能的解释
“猜想”可能
二、人类认识地球及其运动的历史P.75
在人类探索的过程中，对昼夜交替现象进行了多种解释。
1、有多少种可能的解释
托勒密（约生于公元100年）古希腊希腊天文学家，主要观点：
地心说——地球为球体,不运动，日月星辰太阳都绕地球旋转
2、日心说
哥白尼（1473-1543）波兰天文学家，主要观点：
日心说——太阳是宇宙中心且不运动，地球及其他行星绕太阳旋转,地球是球形的
哥白尼的主要观点：
1）地球是球形的
2）地球是运动的，24小时自转一周
3）太阳是不动的，是宇宙的中心，地球及其他的行星都一起绕太阳做圆周运动。
三、证明地球在自转P.77
1、摆的特点
实验已证明：
摆具有保持摆动方向不变的特点。
验证实验：
摆的方向的记录
底盘和摆架转动情况
摆摆动的方向
未转动时
前后来回
缓慢而平衡地转动90度后
缓慢而平衡地转动180度后
缓慢而平衡地转动360度后
我的结论是
2、傅科摆：
P.77
（1）用铁架台做支架，挂上一个摆，让摆摆动起来
（2）将上述“摆”放在一个圆盘上，让摆摆动起来并且慢慢转动圆盘，发现：
摆摆动的方向基本不变——并没有跟着圆盘转动
（3）傅科做了一个很大的摆（27kg，60m），并且在摆下的地面上画上一个刻度盘。
让摆摆动起来，会发现：
刻度盘所指示的方向与摆摆动的方向悄悄地发生着“偏转”。
由于摆能保持摆动方向不变，所以这恰能证明地球在旋转（自转）。
（4）北京天文馆有一个傅科摆。
一个金属球吊在高高的圆穹顶上，摆下面是一个有刻度的大圆盘。
摆摆动时人们可以在刻度盘上读取旋转的度数。
在这里，可以亲眼看一看地球是怎样自转的。
【傅科摆动态展示】
3、对昼夜现象进行解释
四、谁先迎来黎明
1、模拟实验
地球仪、地图
模拟实验：
北京（东）——乌鲁木齐（西）
当同学们由西向东转时（逆时针），谁先看到太阳？
先北京（东）——后乌鲁木齐（西）
2、确认地球自转的方向
假设太阳不动，我们（在地球上某点）看到太阳东升西落，判断：
地球是自西向东旋转的。
北京（东）——先看到太阳
乌鲁木齐（西）——后看到太阳
相差时间由时区决定。
世界时区图P.81
由上图知：
北京与乌鲁木齐（西），看到太阳约差两小时
总结：
地球及其运动特点
地球的形状
自转的证据
自转方向
自转周期
五、北极星“不动”的秘密
1、对北极星“不动”的解释
课本P.83下方：
地球是围绕着一个假想的轴在转动，称作地轴。
北极星就处在地轴的延长线上。
地球转动时，地轴始终倾斜着指向北极星，这就是北极星“不动”的秘密。
因此，地球仪也都是做成倾斜的样子。
2、小结：
地球自转时的特点
是否围绕地轴自转
地轴是否倾斜
地轴倾斜方向是否变化
[上述小结，可参照以下网络答案
知识链接
地轴呈现的样子？
地轴的倾斜方向？
地轴倾斜方向是否在变化？
2013-05-1619:
19
黄诚赟专家来自:
复旦大学
专长:
天文学
第一个问题恕我用图片的回答。
第二个问题，现在地轴近似指向北极星。
第三个问题，地轴的指向会有变化，天文学上有一个专门的术语叫做进动。
但是地轴进动的速度很慢，周期长达26000年，一般情况下可以忽略。
六、地球在公转吗P.84
1、模拟实验：
1号星、2号星P.85
我的观“星”记录
观测次数
公转到A点时
公转到B点时
在A、B两点观察
1号星的视觉差
第一次
（近时）
1号星在2号星
（）边第（）厘米
1号星在2号星
（）边第（）厘米
（）厘米
第二次
（远时）
1号星在2号星
（）边第（）厘米
1号星在2号星
（）边第（）厘米
（）厘米
2、恒星的周年视差
人们在观察远近不同的星星时产生的视觉上的相对位置差异——恒星的周年视差
证明地球在围绕太阳不停地转动
七、为什么一年有四季P.86
1、模拟实验——古人观察不同季节的影长
我们来模拟古人的做法，在四个地球仪中间放一盏灯当作太阳，在公转轨道上确定A、B、C、D四个方位，调整地轴倾斜指向北方，在北半球同一地点上都立一根标杆，标杆正对太阳（正午时间），观察地球仪上标杆的影长。
A
C
现代科学对四季成因的解释
我的观察记录
公转地点
杆影长短
季节判断
A
B
C
D
地球在围绕太阳公转（一边还在自转），在此过程中，某地被太阳照射的角度、时间长短不同——气温不同——季节不同
地球的中轴与日地之间的平面不成直角，而是一个66.5°的倾角。
当地球绕太阳公转时，它的中轴自始至终保持着这样的倾斜度，这就是世界各地出现季节交替的直接原因。
四季的成因：
八、极昼和极夜的解释P.88
1、极昼和极夜现象
以北半球为例。
北半球夏季时，太阳长挂在北极天空就是不会下落，北极中心地区的白天甚至可以长达半年的时间；
北半球冬季时，几个月见不到太阳，北极点附近有半年的时间都处在黑夜之中。
人们把这样的现象叫极昼和极夜。
北极地区
南极地区
2、极昼和极夜的解释
极昼和极夜是出现在两极地区的一种特有的自然现象，极昼就是一天24小时都是白天，极夜就是一天24小时都是黑夜。
当太阳直射北回归线时，北极圈以北出现极昼现象，南极圈以南出现极夜现象，当太阳直射南回归线时，刚好相反。
3、我认识了地球的运动
地球的运动
地球的运动主要有两种形式
对地球两种运动形式的描述
（方式、方向、周期、特点）
判断地球运动的依据
地球运动产生的自然现象
总结：
[网络——知识链接
四、地球的运动[12——14面]
运动形式
自转
公转
方向
自西向东、逆时针
自西向东、逆时针
方式
绕着地轴且倾向于北方
绕着太阳转，
周期
大约24小时
一年
速度*
角速度：
15°/时
线速度：
最快465米/秒
角速度：
1°/天
线速度：
30千米/秒
判断依据
傅科摆
1用恒星的周年视差
2、不同季节同一时间天空中星座的位置的移动。
如：
北斗七星
产生现象
昼夜交替、北极星不动等现象。
四季、南北极的极昼极夜现象
其他现象
日照冬短夏长、地球公转的轨道是椭圆形等
1昼夜交替现象怎么形成的？
答：
由于地球是不会发光、不透光的球体，所以总会有一半的区域见不到太阳一半见到；被太阳照得的一边就是白天，照不到的就是黑夜。
地球自转的周期是24小时从而产生昼夜交替的现象。
2、北极星“不动”的秘密是什么
答：
地球是围绕着地轴进行转动的，因为夜晚看天空北极星是不动的，它在地轴的北部延长线上。
地轴是倾斜的，因为我们看到的北极星是在偏向于北部的天空中而不是在头顶正中。
在一年四季里地轴倾斜的方向是不变的，因为一年时间里在天空我们看到的北极星都是不动的，它的位置没有发生变化，地轴一直指向于北极星。
3．四季是怎么形成的?
答：
阳光的直射和斜射造成了地球上不同地区气温的不同。
地球在公转过程中，阳光在地球上直射点位置的变化而形成不同的季节。
加上地轴倾斜角度不变，就造成南北受热不均，形成四季。
4、南北极的极昼极夜现象是怎么形成的?
答：
在地球的南北两极，半年时间是白天半年时间是晚上，而且南北两极正好相反。
主要的原因是地球是倾斜的，太阳能照亮地球的一半，地球在公转过程中倾斜于太阳一端的极地，在地球自转时一直能被太阳光照亮，就形成极昼现象；另一个极地就形成极夜现象。
知道东面的城市算西面的城市的时间，减去时间差，知道西面的城市算东面城市的时间，要加上时间差。
延伸阅读：
一、傅科摆-基本概述
为了证明地球在自转，法国物理学家傅科（1819—1868）于1851年做了一次成功的摆动实验，傅科摆由此而得名。
实验在法国巴黎先贤祠最高的圆顶下方进行，摆长67米，摆锤重28公斤，悬挂点经过特殊设计使摩擦减少到最低限度。
这种摆惯性和动量大，因而基本不受地球自转影响而自行摆动，并且摆动时间很长。
在傅科摆实验中，人们看到，摆动过程中摆动平面沿顺时针方向缓缓转动，摆动方向不断变化。
分析这种现象，摆在摆动平面方向上并没有受到外力作用，按照惯性定律，摆动的空间方向不会改变，因而可知，这种摆动方向的变化，是由于观察者所在的地球沿着逆时针方向转动的结果，地球上的观察者看到相对运动现象，从而有力地证明了地球是在自转。
傅科摆放置的位置不同，摆动情况也不同。
在北半球时，摆动平面顺时针转动；在南半球时，摆动平面逆时针转动。
而且纬度越高，转动速度越快，在赤道上的摆几乎不转动，在两极极点旋转一周的周期则为一恒星日（23小时56分4秒），简单计算中可视为24小时。
傅科摆摆动平面偏转的角度可用公式θ°=15°tsinφ来求，单位是度。
式中φ代表当地地理纬度，t为偏转所用的时间，用小时作单位，因为地球自转角速度1小时等于15°，所以，为了换算，公式中乘以15°。
北京天文馆大厅里就有一个巨大的傅科摆，时时刻刻提醒人们，地球在自西向东自转着。
无论我们认为地球是绕自身轴旋转，或者认为是恒星绕地球旋转而地球处于静止，这都是无关紧要的。
——马赫
来自《科学的历程》P.230
二、 哥白尼的遭遇
哥白尼生平
尼古拉．哥白尼（CopernicusNicholas），波兰一位伟大的天文学家。
他以惊人的天才和勇气揭开了宇宙的秘密，奠定了近代天文学的基础。
哥白尼以毕生的精力去进行天文研究，创立了《天体运行论》这一“自然科学的独立宣言”。
他的这些成就使他成为了人类科学发展历史上最伟大的革命家之一。
哥白尼于1473年2月19日出生在波兰西部维斯杜拉河畔托伦城的一个商人家庭。
家里兄妹四个，哥白尼是最小的。
在他10岁时，父亲去世了，舅父卢卡斯承担起了抚育他的重任。
1491年至1495年，哥白尼进入克拉科夫大学学习。
克拉科夫是当时波兰的首都，也是东欧最大的贸易和文化中心，有许多国家的留学生在这里学习。
由于它地处东西欧交通要冲，所以比较早地受到意大利文艺复兴的影响。
因此在这座古老的大学里，新兴的资产阶级人文主义思想和腐朽的封建教会的经院哲学之间展开了激烈的斗争。
哥白尼在先进的人文主义思想的熏陶下，在心灵里埋下了向经院哲学挑战的种子。
在这里，他遇到了对他的一生产生深远影响的数学家和天文学家布鲁楚斯基（Brudzewski）教授。
是这位教授的启蒙教育促使哥白尼决定将自己的一生奉献给天文科学。
1496年哥白尼前往意大利求学，先后进入博洛尼亚大学、帕多瓦大学和费拉拉大学学习和研究法律、天文学、数学、神学和医学，他同时还学会了希腊文。
1503年，哥白尼获得了教会法规博士学位。
1497年，哥白尼就任瓦尔半米亚牧师的僧正。
1510年后，他先后从事过管理、外交等工作。
他是一个杰出的经济学家，写过《货币的一般理论》一书。
他是近代第一个提出劣币淘汰良币理论的经济学家。
哥白尼医术高明，他利用业余时间行医，免费为穷苦人治病，是一位颇有名望的医生，被人们誉为“神医”。
哥白尼还是一位出色的数学家，他的巨著《天体运行论》附录里，发表过他的球面三角论文。
哥白尼也是一位伟大的爱国主义者，当条顿骑士团疯狂侵略波兰时，他挺身而出，起来保卫自己的祖国。
1519年，条顿骑士团来犯，埃尔门兰德地区的僧侣全给吓跑了，而他却勇敢的组织和领导了奥尔兹丁城的人民奋勇反击侵略者，经过五天五夜的激战，终于打退了敌人的进攻。
尽管哥白尼总是事务繁忙，但他始终保持冷静的头脑，把主要精力放在从事天文学的研究上。
1515年，哥白尼开始写作《天体运行论》一书。
1525年，哥白尼原来的女管家安娜衷心爱上了这位伟大的科学家，她不顾别人的流言蜚语，来到了被教会剥夺了结婚权利的哥白尼身边。
由于她的精心照顾和帮助，才使得《天体运行论》一书的写作得以顺利进行。
1543年5月24日，伟大的波兰科学家哥白尼病逝。
哥白尼遗骨于2010年5月22日在波兰弗龙堡大教堂隆重的重新下葬。
三、意大利哲学家乔尔丹诺·布鲁诺
乔尔丹诺·布鲁诺（GiordanoBruno，1548-1600）是意大利文艺复兴时期伟大的思想家、自然科学家、哲学家和文学家。
他勇敢地捍卫和发展了哥白尼的太阳中心说，并把它传遍欧洲，被世人誉为是反教会、反经院哲学的无畏战士，是捍卫真理的殉道者。
1583年，布鲁诺到英国，批判经院哲学和神学，反对亚里士多德·托勒玫的地心说，宣传哥白尼的日心说。
1585年去德国，宣传进步的宇宙观，反对宗教哲学，进一步引起了罗马宗教裁判所的恐惧和仇恨。
1592年，布鲁诺在威尼斯被捕入狱，在被囚禁的八年中，布鲁诺始终坚持自己的学说，最后被宗教裁判所判为“异端”烧死在罗马鲜花广场。
布鲁诺的主要著作有《论无限宇宙和世界》，书中捍卫哥白尼的日心说，并明确指出：
“宇宙是无限大的”，“宇宙不仅是无限的，而且是物质的”。
还著有《诺亚方舟》，抨击死抱《圣经》的学者。
乔尔丹诺·布鲁诺
[400年后的1992年由罗马教皇宣布平反昭雪]
四、水流入下水道，在南北半球旋转的方向不同
由于地球自西向东自转的缘故，在地球上一切做水平运动的物体都要发生偏转，比如风，流水等。
其偏转的规律是北半球向右偏，南半球向左偏，所以在北半球水流入下水道的时候应该是逆时针旋转进入的（象北半球的气旋），而南半球应该是顺时针旋转进入的（象南半球的气旋）。
五、那个国家最先看到太阳？
？
2011-09-0714:
02
那个国家最先看到太阳？
这是一个非常复杂的问题。
一）每一天从那里开始？
每一天从那里开始？
哪个国家最早迎来新的一年？
哪个国家最早进入21世纪？
地球每天自西向东旋转，黎明、正午、黄昏和子夜，由东向西依次周而复始地在世界各地循环出现。
地球上新的一天究竟应该从哪里开始，到哪里结束呢？
为了避免日期上的混乱，规定了一条国际日期变更线。
这条变更线位于太平洋中的180度经线上，作为地球上“今天”和“昨天”的分界线。
而实际日界线并不是一条直线，而是折线。
基里巴斯是太平洋中的岛国，前称“吉尔伯特岛”，是世界上唯一纵跨赤道、横越国际日期变更线的国家。
但是基里巴斯并不是最早进入新的一天的国家。
由于国际日期变更线的曲折，在基里巴斯东南的汤加要更早约半小时进入到新的一天。
每一天都从汤加开始，最早迎来新的一年的是汤加，最早进入21世纪的也是汤加。
与每一天最后告别的地方是美国阿留申群岛的西端。
二）哪里最先看到太阳？
每一天都从汤加开始，但并不是每天都是汤加最先看到太阳。
一个地方的日出时间不仅和当地的经度有关，还与纬度和季节等条件有关。
众所周知夏天昼长夜短，越是往北方越是显著。
这导致了在经度相同或相的地区夏天北方日出早而冬天南方日出早。
在北极圈上夏至0时就日出，而北极圈以北就出现“永昼”的现象了！
就全世界而论，每天最早看到太阳的地方是随季节改变的：
夏天是俄罗斯东端楚科奇半岛的城市乌厄连最早看到太阳（3月15日至9月28日）
冬天是新西兰东南的但尼丁最早看到太阳（11月20日至1月21日）
春秋是太平洋中的汤加最早看到太阳（1月22日至3月14日和9月29日至11月19日）。
下表列出了各地的日出时间，本表系根据国家搜时中心数据整理归纳。
日出时间（西12区时间）
地名1月11月211月223月143月159月289月2911月1911月20
乌厄连09:
3308:
4508:
4205:
4305:
3905:
2105:
2408:
1508:
18
汤加05:
0405:
1705:
1805:
4205:
4305:
2405:
2304:
5204:
52
但尼丁04:
5105:
1605:
1806:
3206:
3306:
1506:
1304:
5204:
51
六、中国哪个地方太阳出来最早
2007-05-2714:
29
每年不一样，这是2001年相关资料
中国最先迎接曙光（2001年）的地方
在960万平方公里陆地国土面积的神州大地，新中国第一缕曙光将撒向何方?
据中国科学院2000年10月26日在北京正式宣布：
根据国际天文学界通用标准和计算方法测算，中国领土第一缕曙光地理经纬点为南沙群岛海马滩，即北纬10043',东经117040'，日出时间为2001年1月1日北京时间6时27分；祖国大陆新世纪第一缕曙光的地理经纬点为浙江温岭石塘，时间为2001年1月1日北京时间6时46分。
又有资料说，黑龙江省抚远县乌苏镇的东方第一哨所将最先见到2001年1月1日的第一抹曙光。
乌苏镇哨所位于北纬48015'，东经134040'，有“东方第一哨”之称，是我国大陆最早见到太阳的地方。
据记载，这里日出最早的时间是北京时间凌晨2时15分。
每当太阳升起的那一刻，东方第一哨的战士们都在国歌声中升起鲜艳的五星红旗，从不间断。
不少游客纷纷相约：
2001年前夜，他们将赶到这里，和官兵们一起迎接那神圣的世纪曙光。
（前者据2000年《农民日报》10月28日头版，后者为1999年的《校园文化报》）
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