第二章地球1、基本要求⑴了解地球在宇宙中的位置=2\*GB2⑵掌握地球的形狀和大小=3\*GB2⑶熟悉地球的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)原因和周期=4\*GB2⑷掌握地理坐標(biāo)的表示方法=5\*GB2⑸熟悉地球的圈層構(gòu)造=6\*GB2⑹了解地球表面的基本形態(tài)和特征2、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：地球自轉(zhuǎn)與公轉(zhuǎn)、地球的圈層構(gòu)造教學(xué)難點(diǎn)：地球自轉(zhuǎn)與公轉(zhuǎn)3、教學(xué)學(xué)時(shí)：6學(xué)時(shí)4．教學(xué)內(nèi)容2.1地球在宇宙中的位置?探討宇宙環(huán)境的必要性自然地理環(huán)境位于地球的特定范圍內(nèi)，是地球的一部分，而地球又是宇宙中的一顆普通行星，它不斷地和周圍環(huán)境進(jìn)性能量和信息的交換和傳輸，從而對(duì)自然地理環(huán)境產(chǎn)生多方面的影響，推動(dòng)著各種自然地理過(guò)程的演進(jìn)。是自然地理環(huán)境形成和發(fā)展的必要條件（如太陽(yáng)為地球提供主要能源，是自然地理過(guò)程的基本動(dòng)力，如風(fēng)、水力、煤、石油；）。?一、宇宙和天體1、宇宙的概念?古代理解的宇宙：空間稱為“宇”，把時(shí)間稱為“宙”；?現(xiàn)代理解的宇宙（是廣袤的空間和其中存在的各種天體以及彌漫物質(zhì)與能量的總稱）[資料]宇宙的誕生——大爆炸理論：最初是比原子還要小的奇點(diǎn)，然后是大爆炸，通過(guò)大爆炸的能量形成了一些基本粒子，這些粒子在能量的作用下，逐漸形成了宇宙中的各種物質(zhì)。大爆炸宇宙模型是當(dāng)前最有說(shuō)服力的宇宙圖景理論。證據(jù)：大爆炸理論主張所有恒星都是在溫度下降后產(chǎn)生的，因而任何天體的年齡都應(yīng)比自溫度至今天這一段時(shí)間為短，即應(yīng)小于２００億年。各種天體年齡的測(cè)量證明了這一點(diǎn)；觀測(cè)到河外天體有系統(tǒng)性的譜線紅移，紅移就是宇宙膨脹的反映，在各種不同天體上，氦豐度相當(dāng)大，而且大都是３０％。根據(jù)大爆炸理論，早期溫度很高，產(chǎn)生氦的效率也很高，則可以說(shuō)明這一事實(shí)。未解決的理論難題：1、根據(jù)大爆炸理論，星系連同其它所有的恒星和行星都產(chǎn)生于一個(gè)所謂有的奇異點(diǎn)。這個(gè)奇異點(diǎn)中聚積了宇宙所有最原始的物質(zhì)。然而，無(wú)法回答大爆炸之前這一奇異點(diǎn)來(lái)源于何方？有人甚至認(rèn)為，大爆炸理論的發(fā)展將把人們對(duì)宇宙誕生和滅亡的認(rèn)識(shí)引向神創(chuàng)說(shuō)。與圣經(jīng)論述不謀而合。2、宇宙中星體同時(shí)存在藍(lán)移現(xiàn)象，這正是“大爆炸”理論所無(wú)法解釋的。如果一定要用“大爆炸”理論解釋的話，只能是一個(gè)被吹大的氣球，另外一面又“癟”下去了，顯然，這樣的解釋是不合理的。2、天體：填空題：在晴朗的夜晚，我們可以用肉眼看到：星光閃爍的恒星（這是一種能夠自行發(fā)光、發(fā)熱的天體）、輪廓模糊的星云（主要成分為H,呈云霧狀），這兩種天體是宇宙空間中最基本的天體。還有較明顯位移的行星（繞太陽(yáng)[恒星]運(yùn)轉(zhuǎn)、反射太陽(yáng)光線）、以及有圓缺變化的月亮、一閃即逝的流星、拖著長(zhǎng)尾巴的彗星。[探討]這些天體各有何特點(diǎn)？恒星：質(zhì)量大且自身能發(fā)光的天體。行星：圍繞恒星運(yùn)動(dòng)質(zhì)量小于恒星的天體。衛(wèi)星：圍繞行星運(yùn)動(dòng)質(zhì)量小于行星的天體。流星：在星際空間運(yùn)行，質(zhì)量很小的天體。彗星：一種很小的，但具有特殊外表和軌道的天體。星云：一種云霧狀天體。3、天體系統(tǒng)：地月系——太陽(yáng)系（包括太陽(yáng)系內(nèi)的行星、衛(wèi)星、流星、彗星、星際氣體等）——銀河系（包括銀河系內(nèi)的其他恒星系）——總星系（包括河外星系）二、太陽(yáng)和太陽(yáng)系1、太陽(yáng)系的位置：人們只要抬頭看一看夜空，就可以看到銀河系的大致形狀，它像是一條暗淡的光帶橫亙?cè)谔炜铡Ｐ切潜容^均勻地分布在光帶的兩側(cè)。這表明銀河系是扁平的圓盤(pán)狀，我們的太陽(yáng)系位于圓盤(pán)近似平面的某處（位于銀河系螺旋翼內(nèi)側(cè)的邊緣，距離銀河系中心大約2.5萬(wàn)光年）。如果銀河系不是扁平的圓盤(pán)狀，它看上去就會(huì)不同。比如說(shuō)，如果銀河系呈球狀，我們看到的銀河系就不會(huì)是窄窄的一條光帶，而是布滿了整個(gè)天空。如果我們的位置大大高于或低于圓盤(pán)平面，我們就不會(huì)看到銀河系像光帶一樣橫亙?cè)谔炜眨炜站蜁?huì)顯得一半亮一半暗。2、太陽(yáng)系的起源現(xiàn)代星云學(xué)說(shuō)：宇宙空間存在著許多巨大的星際云，大約在46億年前，在銀河系的盤(pán)狀的體系中，在今天太陽(yáng)系的地方，存在著一個(gè)大小約等于現(xiàn)在太陽(yáng)直徑幾百萬(wàn)倍的云團(tuán)。（成分主要是氫分子，同時(shí)含有少量的氦分子和由其他元素構(gòu)成的塵埃）。這個(gè)云團(tuán)因?yàn)閬?lái)自內(nèi)部物質(zhì)的引力作用，開(kāi)始迅速收縮，就如一幢高樓大廈在頃刻之間坍塌）——在云團(tuán)中心形成了一個(gè)高溫、高壓、高密度的氣體球，并在其核心觸發(fā)了由四個(gè)氫原子核聚變成一個(gè)氦原子核的反應(yīng)，釋放出大量的熱和光。它就是太陽(yáng)。在太陽(yáng)形成以后不久，殘存在太陽(yáng)周圍的一些氣體和塵埃，形成了圍繞太陽(yáng)旋轉(zhuǎn)的行星和諸多小行星和彗星等其他太陽(yáng)系天體，其中包括了我們的地球和月亮。演化：太陽(yáng)通過(guò)熱核聚變，靠燃燒集中于它核心處的大量氫氣而發(fā)光，就這樣再燃燒50億年以后，太陽(yáng)將耗盡它的氫氣儲(chǔ)備，核反應(yīng)將擴(kuò)展發(fā)生到外部，那時(shí)它的溫度可高達(dá)1億多度，導(dǎo)致氦聚變的發(fā)生——太陽(yáng)會(huì)極度膨脹，進(jìn)入所謂"紅巨星"階段（它的光亮度將增至如今的100倍，并把靠它最近的行星如水星、金星吞噬掉，地球也會(huì)被"烤焦"，生命將無(wú)法繼續(xù)生存。）——隨著時(shí)間的推移，太陽(yáng)會(huì)越來(lái)越快地耗盡它的全部核能燃料，步入風(fēng)燭殘年，隨之塌縮成一顆黯淡的白矮星。在這種白矮星上，一塊火柴盒大小的物質(zhì)就可達(dá)1噸左右。白矮星沒(méi)有核反應(yīng)，它是恒星核反應(yīng)結(jié)束以后留下的殘骸，依靠收縮自己的體積來(lái)繼續(xù)輻射出微弱的能量，——最后，太陽(yáng)將成為一個(gè)無(wú)光無(wú)熱的"褐矮星"，消逝在茫茫的宇宙深處，結(jié)束它輝煌而平凡的一生。3、太陽(yáng)系的組成A、太陽(yáng)（太陽(yáng)系的中心）B、行星：九大行星？：目前只有八大行星，經(jīng)過(guò)天文學(xué)界多年的爭(zhēng)論以及2006年8月國(guó)際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)大會(huì)上數(shù)天的爭(zhēng)吵，冥王星終于“慘遭降級(jí)”，被驅(qū)逐出了行星家族。從此之后，這個(gè)游走在太陽(yáng)系邊緣的天體將只能與其他一些差不多大的“兄弟姐妹”一道被稱為“矮行星”。（位居太陽(yáng)系九大行星末席的冥王星，自發(fā)現(xiàn)之日起地位就備受爭(zhēng)議。）根據(jù)國(guó)際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)大會(huì)24日通過(guò)的新定義，“行星”指的是圍繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)、自身引力足以克服其剛體力而使天體呈圓球狀、并且能夠清除其軌道附近其他物體的天體。按照新的定義，太陽(yáng)系行星將包括水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星，它們都是在1900年以前被發(fā)現(xiàn)的。）行星分組：(1)地組行星：水星，金星，地球，火星；太陽(yáng)相對(duì)較近，質(zhì)量和半徑都較小，平均密度則較大。類地行星的表面都有一層硅酸鹽類巖石組成的堅(jiān)硬殼層，有著類似地球和月球的各種地貌特征。對(duì)于沒(méi)有大氣的星球(如水星),其外貌類似于月球，密布著環(huán)形山和溝紋；而對(duì)于像有濃密大氣的金星，則其表面地形更像地球。(2)木組行星：帶光環(huán)（繞行星運(yùn)轉(zhuǎn)的物質(zhì)環(huán)，由大量小塊物體(如巖石，冰塊等)構(gòu)成，因反射太陽(yáng)光而發(fā)亮，稱為行星環(huán)。20世紀(jì)70年代之前，人們一直以為唯獨(dú)土星有光環(huán)，以后相繼發(fā)現(xiàn)天王星和木星也有光環(huán)）的巨行星和遙遠(yuǎn)的遠(yuǎn)日行星。木星和土星是行星世界的巨人，稱為巨行星。它們擁有濃密的大氣層，在大氣之下卻并沒(méi)有堅(jiān)實(shí)的表面，而是一片沸騰著的氫組成的"汪洋大海"。所以它們實(shí)質(zhì)上是液態(tài)行星。天王星、海王星稱為遠(yuǎn)日行星，是在望遠(yuǎn)鏡發(fā)明以后才被發(fā)現(xiàn)的。它們擁有主要由分子氫組成的大氣，通常有一層非常厚的甲烷冰、氨冰之類的冰物質(zhì)覆蓋在其表面上，再以下就是堅(jiān)硬的巖核。公轉(zhuǎn)軌道特點(diǎn)：近圓、共向（自轉(zhuǎn)方向金星和天王星是自東向西）、共面小行星：小行星帶：在太陽(yáng)系中，除了九大行星以外，在紅色的火星和巨大的木星軌道之間，還有成千上萬(wàn)顆肉眼看不見(jiàn)的小天體，沿著橢圓軌道不停地圍繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)。特點(diǎn)：質(zhì)量體積小、數(shù)量多與九大行星相比，它們好像微不足道的碎石頭（最早發(fā)現(xiàn)的“谷神星”最大，直徑只有1000千米，最小的直徑還不足1千米）。自從1801年發(fā)現(xiàn)第一顆小行星，到20世紀(jì)90年代末，已登記在冊(cè)和編了號(hào)的小行星已超過(guò)8000顆。小行星帶成因假說(shuō)：至于小行星帶形成的原因，迄今還沒(méi)有公認(rèn)的定論。有一種叫“爆炸說(shuō)”的理論認(rèn)為：小行星帶內(nèi)原先有一顆與地球、火星不相上下的大行星，后來(lái)由于某種現(xiàn)在尚不清楚的原因，這顆大行星發(fā)生了爆炸，炸裂的碎片就成了現(xiàn)在的小行星。C、衛(wèi)星：衛(wèi)星是圍繞行星運(yùn)行的天體，除水星和金星無(wú)衛(wèi)星外，其他幾個(gè)行星均有衛(wèi)星，以天王星（20個(gè)）、土星（18個(gè)）、木星（16個(gè)）最多。地球的衛(wèi)星有1個(gè)，就是月球。月球：A、自然狀況無(wú)大氣層、水、生物和土壤、火山作用、隕石與環(huán)形山公轉(zhuǎn)（自西向東）：月相周期、日月食自轉(zhuǎn)：與公轉(zhuǎn)同步C、月球成因假說(shuō)（1）地球分裂說(shuō)：在太陽(yáng)系形成的初期，地球和月球原是一個(gè)整體，那時(shí)地球還處于熔融狀態(tài)，自轉(zhuǎn)快。由于太陽(yáng)對(duì)地球強(qiáng)大潮汐力作用，在地球赤道面附近形成一串細(xì)長(zhǎng)的膨脹體，終于分裂而形成月球。（2）地球俘獲說(shuō)：月球可能是在地球軌道附近運(yùn)行的一顆繞太陽(yáng)運(yùn)行的小行星，后來(lái)被地球所俘獲而成為地球的衛(wèi)星。支持俘獲說(shuō)的人認(rèn)為，由于月球的平均密度很小，與隕星、小行星的平均密度十分接近。因此，很有可能月球原是一顆小行星。（3）共同形成說(shuō)：認(rèn)為地球和月球是由同一塊原始行星塵埃云所引成。它們的平均密度和化學(xué)成分不同，是由于原始星云中的金屬粒子在形成行星之前早已凝聚。在形成地球時(shí)，一開(kāi)始以鐵為主要成分，并以鐵作為核心。而月球則是在地球形成后，由殘余在地球周圍的非金屬物質(zhì)凝聚而成。現(xiàn)代的許多研究表明月球的形成比較大的可能性是傾向于共同形成說(shuō)。月球表面沒(méi)有大量的硅鋁質(zhì)巖石，否定了地殼物質(zhì)分出一部分形成月球，而同時(shí)在地球上形成大洋盆地的學(xué)說(shuō)。根據(jù)對(duì)阿波羅11號(hào)帶回的月球巖石樣品的元素分析，月球玄武巖中化學(xué)元素的豐度同地球玄武巖中元素的豐度的對(duì)比研究表明，月球玄武巖的元素豐度更接近于地球的豐度，而不是接近于宇宙的豐度。同時(shí)，月球樣品中氧的同位素組成與地球上氧同位素的組成沒(méi)有什么區(qū)別。由此得出結(jié)論，月球與地球是在太陽(yáng)系的同一區(qū)域內(nèi)形成的，這就排除了月球是在距地球相當(dāng)遠(yuǎn)的地方形成的可能性，這對(duì)"俘獲說(shuō)"是個(gè)否定。D、彗星a、分類：周期彗星：軌道通常是很扁的橢圓，每隔一段時(shí)間定期回到太陽(yáng)身邊。光臨太陽(yáng)的眾多彗星中知名度最高的，也是第一顆被算出正確軌道并按預(yù)言準(zhǔn)時(shí)回歸的彗星便是哈雷彗星，它每隔76年左右就會(huì)回歸地球一次。哈雷彗星在我國(guó)歷史上有過(guò)十分豐富的記錄，從春秋戰(zhàn)國(guó)直到清末的二千多年間，它的每次回歸，我國(guó)史書(shū)中都有記載。（上次：1985年，下次：2061年）非周期彗星：軌道為拋物線或雙曲線，它們或許原本就不是太陽(yáng)系的成員，而只是宇宙中的匆匆過(guò)客，在途經(jīng)太陽(yáng)附近之后，便遠(yuǎn)遁深空，一去不復(fù)返。b、特點(diǎn)：質(zhì)量小大小和形態(tài)變化性：彗星的與眾不同之處在于它的大小和形態(tài)是隨其離太陽(yáng)的距離而變化的，不象其它天體那樣有著固定的大小。遠(yuǎn)離太陽(yáng)時(shí)，彗星看上去只是一個(gè)朦朧的星狀亮斑(稱為彗頭)。彗頭由中心部分較亮的彗核和外圍的云霧狀包層─彗發(fā)組成。隨著與太陽(yáng)的距離越來(lái)越近，彗頭的形狀也在逐漸改變，由于受到更強(qiáng)的太陽(yáng)輻射，從彗核蒸發(fā)出的物質(zhì)逾加增多，彗發(fā)變得越來(lái)越大，越來(lái)越亮。這些蒸發(fā)物在太陽(yáng)的輻射壓力和太陽(yáng)風(fēng)的作用之下，被"吹"向背著太陽(yáng)的方向，形成著名的"彗尾"現(xiàn)象。彗星越走近太陽(yáng)，彗尾就越長(zhǎng)。過(guò)了近日點(diǎn)后，彗星漸漸遠(yuǎn)離太陽(yáng)，其形態(tài)的改變則與接近太陽(yáng)時(shí)相反。[資料]彗星撞擊木星：1994年7月“蘇梅克－列維9號(hào)”彗星撞擊木星事件。早在事件發(fā)生的一年前就觀測(cè)到了這顆彗星并預(yù)言了撞擊時(shí)間。正如預(yù)測(cè)一樣，撞擊事件準(zhǔn)時(shí)發(fā)生。在歷時(shí)5天的過(guò)程中，彗星碎片高速陸續(xù)撞上木星，出現(xiàn)劇烈的爆炸和閃光。撞擊還在木星大氣中留下了醒目的黑斑，撞擊過(guò)程中釋放的總能量相當(dāng)于幾十萬(wàn)億噸炸藥的爆炸威力。三、日地平均距離近日點(diǎn)（大致1月3日）、遠(yuǎn)日點(diǎn)（大致7月4日）、日地平均距離、開(kāi)普勒定律（地球公轉(zhuǎn)速度近日點(diǎn)最大，遠(yuǎn)日點(diǎn)最小）2.2地球的形狀和大小一、地球的形狀及物理意義1、從太空看地球從太空看地球是一個(gè)球形（古代沒(méi)有如此先進(jìn)的觀測(cè)方法，只能憑空想象，如古巴比倫人認(rèn)為宇宙是一個(gè)閉合的箱子，大地是這個(gè)箱子的底版等；另一方面，人類很早就掌握了地球是球形的簡(jiǎn)單證據(jù)，如駛離海岸的船只，總是船身首先從視線消失，在西方，畢達(dá)哥拉斯最早明確提出地球?yàn)榍蛐巍Ｔ?6世紀(jì)地理大發(fā)現(xiàn)后，尤其是環(huán)球航行成功后，地球的球形觀念才最終得到證明。）但實(shí)際的大地有高山、低谷，大地水準(zhǔn)面所包圍的形體，叫大地球體。由于地球體內(nèi)部質(zhì)量分布的不均勻，引起重力方向的變化，導(dǎo)致處處和重力方向成正交的大地水準(zhǔn)面成為一個(gè)不規(guī)則的，仍然是不能用數(shù)學(xué)表達(dá)的曲面。大地水準(zhǔn)面形狀雖然十分復(fù)雜，但從整體來(lái)看，起伏是微小的。它是一個(gè)很接近于繞自轉(zhuǎn)軸（短軸）旋轉(zhuǎn)的橢球體。所以在測(cè)量和制圖中就用旋轉(zhuǎn)橢球來(lái)代替大地球體，這個(gè)旋轉(zhuǎn)球體通常稱地球橢球體，簡(jiǎn)稱橢球體。2、地球是梨形？近年來(lái)，許多網(wǎng)站(包括科技網(wǎng)站)乃至網(wǎng)上中小學(xué)和幼兒園教案以及電視媒體都說(shuō)地球是“梨形”。2006年4月，地震專家郗欽文發(fā)表了一篇論文，認(rèn)為地球“梨形”是個(gè)美麗誤會(huì)。近年來(lái)，重力測(cè)量技術(shù)取得飛速進(jìn)展，主要標(biāo)志是衛(wèi)星重力測(cè)量技術(shù)。歐美CHAMP、GRACE衛(wèi)星已經(jīng)發(fā)射。衛(wèi)星重力探測(cè)的結(jié)果計(jì)算形狀構(gòu)成了地球模型的一部分。在GRACE衛(wèi)星重力資料中，有一張似乎是“梨形地球”的彩圖，但該圖的下方標(biāo)有一段文字，明確指出“這是地球的大地水準(zhǔn)面剔除地球扁率并放大1000倍的三維透視圖”。很明顯，是有意夸大了大地水準(zhǔn)面起伏的結(jié)果。橢球體參數(shù)：扁率二、地球大小及物理意義世界上最早測(cè)出地球大小的人：古希臘的埃拉托色尼公元前240年6月21日中午，在位于北回歸線上的古埃及城市諧涅，太陽(yáng)居在正頂上，井欄圈照不出影子，用鉛垂線試驗(yàn)，則太陽(yáng)光線與鉛垂線重合；但在同一時(shí)刻離諧涅城以北約800余公里的亞歷山大里亞城，太陽(yáng)光線卻同鉛垂線成7度12分的角，因而照出影子來(lái)。為什么會(huì)發(fā)生這種現(xiàn)象呢？埃拉托斯梯涅斯認(rèn)真地思考了這一問(wèn)題。當(dāng)時(shí)，人們普遍認(rèn)為地球是方形的。埃拉托斯梯涅斯想，如果地球當(dāng)真是方形的，那又怎樣來(lái)解釋上面那種現(xiàn)象呢？一定是因地球彎曲而產(chǎn)生的。他發(fā)現(xiàn)這7度12分恰好是一個(gè)圓周的五十分之一。事實(shí)上，這7度12分就是諧涅同亞歷山大里亞之間的緯度之差。經(jīng)過(guò)反復(fù)的推敲，發(fā)覺(jué)只要把兩地之間距離乘以50，豈不就能求出地球的大小了。誤差：存在經(jīng)度差、兩地距離根據(jù)商隊(duì)路線估計(jì)。地球大小（現(xiàn)代大地測(cè)量的精確數(shù)字，可以精確到米級(jí)）：赤道周長(zhǎng)40076604m、經(jīng)線周長(zhǎng)40008548m、平均半徑6371110m….物理意義：回顧：月球的質(zhì)量小，相當(dāng)于地球的1.23%，月球的大小導(dǎo)致了什么后果？無(wú)大氣層——無(wú)水、風(fēng)雷雨天氣、生物和土壤、溫差大、紫外線照射；經(jīng)常遭受隕石撞擊2.3地球的運(yùn)動(dòng)一、地球自轉(zhuǎn)?1、地球自轉(zhuǎn)與地軸——思考：從北極上空看地球，地球按逆時(shí)針還是順時(shí)針旋轉(zhuǎn)？自轉(zhuǎn)周期：恒星日：如果將地心與某相對(duì)靜止的遙遠(yuǎn)恒星相連，必然與地球某一經(jīng)線相交。該經(jīng)線連續(xù)兩次與連線相交的間隔為一個(gè)恒星日。是地球真正的自轉(zhuǎn)周期。太陽(yáng)日：如果前述的連線是地球中心與太陽(yáng)中心，則為一個(gè)太陽(yáng)日。太陽(yáng)日不僅與地球自轉(zhuǎn)有關(guān)，還與公轉(zhuǎn)有關(guān)。由于地球公轉(zhuǎn)的速度在變化，因此，即使自轉(zhuǎn)速度不變，太陽(yáng)日仍有變化。?2、地球自轉(zhuǎn)的證據(jù)–傅科擺：在原理上，傅科擺與普通擺一樣，其擺動(dòng)也與普通擺一樣。為了讓擺動(dòng)的時(shí)間長(zhǎng)些，可以把系擺的繩子做長(zhǎng)、擺球做重些（傅科擺當(dāng)時(shí)繩長(zhǎng)60米，28公斤的球）。作為一種運(yùn)動(dòng)，擺動(dòng)的平面與地球自轉(zhuǎn)無(wú)關(guān)。–礦井實(shí)驗(yàn)：如果地球自轉(zhuǎn)，那么，隨著高度的增加，其自轉(zhuǎn)線速度增加，自高處落下的物體，必然墜落在偏東的地點(diǎn)。為了證實(shí)這個(gè)觀點(diǎn)，有人曾在很深的礦井中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是，自井口下落的物體，總是在某一深度同礦井東壁相撞。?3、地球自轉(zhuǎn)的物理意義–A、建立地理坐標(biāo)系統(tǒng)的基礎(chǔ)赤道：通過(guò)地心并和地軸垂直的平面與地表相交成的圓。緯線：和地軸垂直的平面與地表相交成的圓。緯度：一地的鉛垂線和赤道面的夾角。實(shí)際測(cè)量時(shí)，采用北極星與地平面的夾角。經(jīng)圈：通過(guò)地軸的平面與地表相交的圓。經(jīng)線：每個(gè)經(jīng)線圈又兩條經(jīng)線組成，是交會(huì)于南北極的半圓。本初子午線：0度經(jīng)線。經(jīng)度：該地所在的經(jīng)線與本初子午線的夾角。B、地球自轉(zhuǎn)決定晝夜更替，并使地表各種過(guò)程具有晝夜更替。探討：如果沒(méi)有地球自轉(zhuǎn)，地球溫度將是什么情況？C、地球自轉(zhuǎn)使北半球物體向右偏，南半球物體向左偏。科里奧利力：D=2vWsinψD、地球自轉(zhuǎn)造成同一時(shí)刻、不同經(jīng)線上具有不同的地方時(shí)間。關(guān)于地方時(shí)：?jiǎn)栴}：你知道古代是怎樣計(jì)時(shí)的嗎？太陽(yáng)鐘、水鐘、火鐘、沙鐘太陽(yáng)鐘又叫日晷(gui)，日晷由晷針和盤(pán)面兩部分組成，利用太陽(yáng)升起降落的位置不同，使得晷針在日晷盤(pán)面投下的影子不斷移動(dòng)來(lái)計(jì)時(shí)。但是日晷計(jì)時(shí)受天氣限制，靈活性很小。后來(lái)人們又發(fā)明了水鐘、火鐘等。水鐘又叫刻漏，傳說(shuō)在黃帝時(shí)期就已經(jīng)出現(xiàn)了。它上部由上中下三個(gè)水壺組成，壺底都有小孔，三個(gè)壺下面再放一個(gè)受水壺。最上面一只壺內(nèi)裝滿水后，水從小孔逐漸流入以下各壺，受水壺內(nèi)裝有一個(gè)直立浮標(biāo)，上刻時(shí)辰，浮標(biāo)隨水位升高而升高，這樣就可以知道時(shí)辰。火鐘又分燈鐘、香鐘、蠟鐘，燈鐘是用油燈計(jì)時(shí)，它通過(guò)燃燒后油量的減少而指示時(shí)間。香鐘是在盤(pán)香上標(biāo)刻度，通過(guò)香的燃燒來(lái)計(jì)時(shí)。蠟鐘是在蠟燭上標(biāo)刻度，通過(guò)蠟燭的燃燒計(jì)時(shí)的。沙鐘也就是沙漏，這個(gè)在電視劇里經(jīng)常看到，這也是古人們使用范圍最廣的一種計(jì)時(shí)方式。[總結(jié)]以一個(gè)地方太陽(yáng)升到最高的地方的時(shí)間為正午12時(shí)，將連續(xù)兩個(gè)12時(shí)之間等分為24個(gè)小時(shí)，所形成的時(shí)間系統(tǒng)，稱為地方時(shí)。思考：如果全世界都采用地方時(shí)，那么，同一緯度偏東的地方鐘表時(shí)間比偏西地點(diǎn)早還是晚，多少緯度差導(dǎo)致地方時(shí)差一小時(shí)？每當(dāng)太陽(yáng)當(dāng)頭照的時(shí)候，就是中午12點(diǎn)鐘。但不同地方看到太陽(yáng)當(dāng)頭照的時(shí)間是不一樣的。例如，上海已是中午12點(diǎn)時(shí)，莫斯科的居民還要經(jīng)過(guò)5個(gè)小時(shí)才能看到太陽(yáng)當(dāng)頭照；而澳大利亞的悉尼人早已是下午2點(diǎn)鐘了。所以如果各地方都使用當(dāng)?shù)氐臅r(shí)間標(biāo)準(zhǔn)，將會(huì)給行政管理、交通運(yùn)輸、以及日常生活帶來(lái)很多不便。為了克服這個(gè)困難，天文學(xué)家就商量出一個(gè)解決的辦法：將全世界經(jīng)度每相隔15度劃一個(gè)區(qū)域，這樣一共有24個(gè)區(qū)域。在每個(gè)區(qū)域內(nèi)都采用統(tǒng)一的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)，稱為“區(qū)時(shí)’。而相鄰區(qū)域的區(qū)時(shí)則相差1個(gè)小時(shí)。當(dāng)人們向東從一個(gè)區(qū)域到相鄰的區(qū)域時(shí)，就將自己的鐘表?yè)芸?小時(shí)．走過(guò)幾個(gè)區(qū)域就撥快幾個(gè)小時(shí)。相反當(dāng)人們向西從一個(gè)區(qū)域到相鄰的區(qū)域時(shí)，就將自己的鐘表?yè)苈?小時(shí)．走過(guò)幾個(gè)區(qū)域就撥慢幾個(gè)小時(shí)。國(guó)際日期變更線、北京時(shí)間（假如我們沒(méi)有統(tǒng)一的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)，而是各用各的時(shí)間，學(xué)校就無(wú)法上課，工廠就不能正常生產(chǎn)，交通運(yùn)輸也不能有條理的進(jìn)行，這就使整個(gè)社會(huì)的工作、生產(chǎn)秩序混亂。但是取哪個(gè)時(shí)間為標(biāo)準(zhǔn)好呢？因?yàn)楸本╇x120度經(jīng)線很近，而且北京是我國(guó)的首都，所以很自然的以東經(jīng)120度地方的時(shí)間取為我國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間。人們給它取個(gè)名字叫“北京時(shí)間”。）E、地球自轉(zhuǎn)使潮汐變?yōu)橄喾捶较虻某毕▽?duì)地球自轉(zhuǎn)其阻礙作用。地球自轉(zhuǎn)形成潮汐波，方向自東向西，使地球每4萬(wàn)年一晝夜延長(zhǎng)1秒。距推測(cè)，在地球形成之初，自轉(zhuǎn)周期只有4小時(shí)。根據(jù)活珊瑚每天分泌碳酸鈣，形成軀體殼的細(xì)小日紋。現(xiàn)代珊瑚每年有365條日紋，而五六億年前的珊瑚化石每年卻有400多條日紋。當(dāng)然，地球自轉(zhuǎn)速度變化還與地球不斷膨脹、太陽(yáng)活動(dòng)等有關(guān)，有的可以加快地球自轉(zhuǎn)速度，但減慢是總體趨勢(shì)。F、地球整體自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)同它的局部運(yùn)動(dòng)都有密切聯(lián)系。（相互影響，大氣圈、水圈和巖石圈對(duì)地球自轉(zhuǎn)速度變化都有貢獻(xiàn)，地球自轉(zhuǎn)速度變化又反作用于這三大層圈。）如：地球自轉(zhuǎn)與全球大氣環(huán)流、地球自轉(zhuǎn)與海水運(yùn)動(dòng)（潮汐波）[資料]——自然災(zāi)害與地球自轉(zhuǎn)速度變化1、地震的發(fā)生與地球自轉(zhuǎn)速度變化的關(guān)系較為明顯：有些地區(qū)的地震大都在地球自轉(zhuǎn)速度加快的年份或季節(jié)內(nèi)發(fā)生；有些地區(qū)的地震卻明顯地集中在地球自轉(zhuǎn)速度減慢的年份或季節(jié)內(nèi)。2004年，一場(chǎng)多年不遇的大地震和海嘯襲擊了南亞和東南亞部分國(guó)家，造成數(shù)萬(wàn)人死亡。美國(guó)科學(xué)家分析稱：這場(chǎng)地震使地球發(fā)生搖擺，自轉(zhuǎn)有微小的加快（在當(dāng)時(shí)印度洋發(fā)生地震的瞬間，印度洋的一個(gè)地質(zhì)板快被另一個(gè)板快擠壓下沉，地球的質(zhì)量向地心集聚，進(jìn)而導(dǎo)致自轉(zhuǎn)周期縮短3微秒。2、厄爾尼諾事件可以作為全球大尺度氣候異常和一些地區(qū)嚴(yán)重自然災(zāi)害的代名詞。對(duì)這一事件與地球自轉(zhuǎn)速度變化關(guān)系的研究，得出二者有密切關(guān)系。多數(shù)人認(rèn)為是大氣和海洋異常活動(dòng)引起地球自轉(zhuǎn)速度變化，也有一些人認(rèn)為地球自轉(zhuǎn)速度減慢是引起多數(shù)厄爾尼諾事件（西傳型）的首要原因。二、地球公轉(zhuǎn)黃道、黃赤交角2、太陽(yáng)直射點(diǎn)及其移動(dòng)結(jié)論：太陽(yáng)直射點(diǎn)在南北緯23°27′即南北回歸線之間來(lái)回運(yùn)動(dòng)3、北半球的春分、秋分、冬至、夏至春分：太陽(yáng)直射點(diǎn)從南半球移至赤道時(shí)。秋分：太陽(yáng)直射點(diǎn)從北半球移至赤道時(shí)。夏至：太陽(yáng)直射點(diǎn)位于北回歸線。冬至：太陽(yáng)直射點(diǎn)位于南回歸線。4、晝夜長(zhǎng)短:春秋分晝夜等長(zhǎng);太陽(yáng)直射點(diǎn)在南北半球時(shí)總結(jié)：1）赤道全年晝夜等長(zhǎng)2）太陽(yáng)直射點(diǎn)在北半球，北半球晝>夜，南半球反之；直射點(diǎn)在南半球則反之。3）太陽(yáng)直射點(diǎn)不在赤道時(shí)，越往高緯，晝夜長(zhǎng)短差越大，南北極圈有極晝和極夜現(xiàn)象。5、太陽(yáng)高度角及變化太陽(yáng)高度角；一天之中，正午太陽(yáng)高度角最大；正午太陽(yáng)高度角的表示思考1：太陽(yáng)直射點(diǎn)處的緯度正午太陽(yáng)高度角為多少？思考2：正午太陽(yáng)高度角隨緯度怎樣變化？思考3：成都全年有無(wú)太陽(yáng)直射的日期？思考4：成都在冬至?xí)r太陽(yáng)高度角為多少？6、五帶劃分思考：每帶從晝夜長(zhǎng)短、太陽(yáng)高度、極晝極夜現(xiàn)象上看，都有什么特點(diǎn)？7、公轉(zhuǎn)周期：由于歲差的存在即春秋分點(diǎn)西移，故回歸年小于恒星年歲差、章動(dòng)、極移歲差：月球和太陽(yáng)產(chǎn)生的力矩導(dǎo)致自轉(zhuǎn)軸繞黃道軸旋進(jìn)，春分點(diǎn)西移。[資料]玩過(guò)陀螺的人都知道，快速轉(zhuǎn)動(dòng)的陀螺，受地球重力拉動(dòng)而傾斜時(shí)，陀螺的旋轉(zhuǎn)軸會(huì)繞著與地面垂直的軸線，描繪出一個(gè)圓錐面。地球也是一個(gè)龐大的不停地旋轉(zhuǎn)著的“陀螺”。在太陽(yáng)和月球的引力作用下，也會(huì)使地球的轉(zhuǎn)軸繞著地球繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)動(dòng)的平面的軸線，作緩慢的圓錐運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方向與地球自轉(zhuǎn)方向正相反，約2.5萬(wàn)多年轉(zhuǎn)一周。由于歲差使得隨著時(shí)間的推移，北天極在恒星間不斷改變位置。現(xiàn)在的北天極是北極星，而根據(jù)我國(guó)古書(shū)記載，在公元4600年前的“北極星”是天龍座的右樞星。在14000年之后，織女星將雄踞成為那時(shí)的“北極星”。章動(dòng)：月球和太陽(yáng)產(chǎn)生的力矩的變化使自轉(zhuǎn)軸旋進(jìn)附加了一個(gè)短周期波動(dòng)。?極移：自轉(zhuǎn)軸繞真正的且不斷變化的地極旋轉(zhuǎn)。[資料]極移會(huì)使經(jīng)緯度發(fā)生變化，因此可以通過(guò)觀測(cè)緯度變化測(cè)定極衣，1899年成立了國(guó)際緯度服務(wù)，組織全球的光學(xué)天文望遠(yuǎn)鏡專門從事緯度觀測(cè)，測(cè)定極移。隨著觀測(cè)技術(shù)的發(fā)展，從二十世紀(jì)六十年代后期開(kāi)始，國(guó)際上相繼開(kāi)始了人造衛(wèi)星多普勒觀測(cè)、激光測(cè)月、激光測(cè)人衛(wèi)、甚長(zhǎng)基線干涉測(cè)量、全球定位系統(tǒng)測(cè)定極移，測(cè)定的精度有了數(shù)量級(jí)的提高。[回顧]2004年的一場(chǎng)多年不遇的大地震和海嘯與極移。1.5地球的圈層構(gòu)造一、地球的圈層分化均質(zhì)——（內(nèi)部增溫）——液態(tài)鐵形成地核——（壓縮增溫、化學(xué)分離）——A、B、C、D；A：地核、地幔、地殼；B：原始大氣圈——（微生物、綠色植物）——現(xiàn)代大氣圈；C、（水汽凝結(jié)、彗星冰物質(zhì)）——水圈；D、碳?xì)浠衔铩锶Α６⒌厍虻膬?nèi)部構(gòu)造地殼：位于地表到莫霍面之間，質(zhì)量和體積占地球的很小一部分。大陸地殼最表層為風(fēng)化殼，向下依次為沉積巖（不連續(xù)）、硅鋁層（主要成分主要是硅和鋁）、硅鎂層（主演成分為硅和鎂）；海洋地殼厚度小于大陸地殼，上部為疏松沉積物，硅鋁層缺失。地幔：莫霍面到古登堡面之間，質(zhì)量和體積占地球的較大比重。分為上下地幔。上地幔除硅與氧外，鐵、鎂含量增加，鋁大大減少。上地幔的上部（最上部地幔之下也即巖石圈以下）放射性元素大量集中，物質(zhì)處于熔融狀態(tài)，成為巖漿的發(fā)源地，又稱為軟流圈（巖漿侵入、火山噴發(fā)、地震、板塊構(gòu)造等一系列深刻影響地表地理環(huán)境的過(guò)程都在此發(fā)生）；下地幔組成物質(zhì)的顯著特點(diǎn)是鐵、鎳元素大量增加，壓力和溫度都大于上地幔。地核：古登堡面以下至地心，主要組成部分為鐵、鎳等致密物質(zhì)，分為外、內(nèi)地核，一般認(rèn)為外地核呈熔融狀態(tài)、內(nèi)地核由于壓力大呈固態(tài)。三、地球的外部構(gòu)造1、大氣圈：大氣圈是地球最外部的圈層，組成大氣圈的大氣是地球上密度