人類對地球形狀的認識過程

人類對地球外形的生疏大致經受了這樣一個過程:古時候的人,由于活動的范圍很小,只看到自己生活地區(qū)的一小塊地方,因此單憑直覺,就產生了種種有關“天圓地方“的說法.例如,我國早在兩千多年前的周代,就有“天圓如張蓋,地方如棋局(棋盤)“的蓋天說.古代埃及人生疏,天像一塊穹窿形的天花板,地像一個方盒.俄羅斯人則認為,大地像一塊盾牌,由三條巨鯨用背馱著,漂游在茫茫的海洋里.印度人也有類似的傳奇,不過他們認為馱著這塊大地的,不是巨鯨,而是站在海龜背上的三頭大象.大象動一動,便引起地震地球的外形與大小著生產技術的進展,人類活動范圍的擴大和各種學問的積存,人們漸漸生疏到,大地在大范圍內不行能是平坦的,而應當是彎曲呈弧形的.由于在海邊看離岸的船,先是船身隱沒,然后才是桅帆.在陸地上旅行的人,假設向北走去,一些星星就會在南方的地平線上消逝,另外一些星星卻在北方的地平線上消滅.假設向南走去,狀況就相反.這些現象,只有大地是弧形的才好解釋.古希臘著名的科學家,哲學家亞里士多德才第一次對大地是球形作出了論證.他觀看天象,從月食時地球在月球上的投影等現象中,推斷大地的外形為球形.當時,一些持反對意見的人便提出:假設大地真是圓球狀的,為什么住在地球另一端的人,沒有掉向下面的空中呢那時候,由于人們還不懂得有地心引力,要答復這個問題是很難的.15,16世紀的地理大覺察,特別是1519-1521年,麥哲倫率領的一支船隊,圍繞地球航行一周成功,這為大地是球形供給了有力的證據.明朝末年,西方傳教士利瑪竇,湯假設望等來到我國,介紹了天文,地理,數學等科學學問,我國才消滅“地球“這個譯名隨著測量技術的不斷進步,特別是人造地球衛(wèi)星的利用,現在測得的地球赤道半徑為6378千米,6356千米,21千米,4萬千米.假設我們把這個浩大的地球,1米的地球儀,1毫米多,這點微小差異,在地球儀上是表示不出來的,所以我們使用的地球儀都還是正圓形的.天圓如張蓋,地方如棋局大地不是平的麥哲倫環(huán)球航行，地球是圓的照片，地球是球體500年前后畢達哥拉斯設想大地是球形約100年后亞里士多德通過月食推斷大地是球形我張衡提出“地如雞中黃”15—16世紀麥哲倫通過環(huán)球航行證明大地是球形世紀牛頓推斷地球為扁球體卡西尼認為地球是個長球體世紀法國科學家測量出地球為扁球體現在赤道半徑為637814063567551/298.2這是一個生疏上的進步，有人比方為第一級近似。到18世紀末，人們普遍生疏到地球為極軸方向扁縮的橢球，這是其次級近似。為了數學上計算便利，來代表地球的外形。所謂旋轉橢球體是將一個橢圓以它的短軸為軸旋轉而成的球體。地球因自轉而變扁，這符合規(guī)律和事實，但地球不是流體，所以旋轉橢球體的后來通過重力測量承受“大地水準體”〔Geoid〕這個概念來代表地球的外形，這是第三級近似。大地水準體是指由平均海面所封閉的球體外形。海面上的重力位各處都是相等的，即海面在重力作用下是一個等位面，把這個等位面延長通過大陸，就形成一個封閉曲面，這個曲面叫大地水準面。由于地球存在的面。但它照舊是介于旋轉橢球體和地球真實外形之間的一個中間形態(tài)。數據。概括說來，有以下幾個方面的生疏：大地水準面不是一個穩(wěn)定的旋轉橢球面，而是有地方隆起，有地方凹陷，相差可達100m以上;20160430m;24m14m。同時，從赤道到南緯60°之間高出基準面，而從赤道到北緯45°之間低于基準面。用夸大了的比例尺來看，這一外形是一個近似“梨”的外形。這一生疏是到目前為止對于地球生疏的一個階段。這種生疏說明地球的外形及反映這種外形的內部物質狀態(tài)還未到達穩(wěn)定平衡狀態(tài)。固然，今后衛(wèi)星測量還必需結合大地測量、重力測量和天文測量等綜合手段，才能獲得進一步準確的數據。人類對地球外形生疏趣談山東鄆城第一中學地理組劉海榮現在人們對地球的外形已有了一個明確的生疏：地球并不是一個正球體，而是一個兩極稍扁，赤道而地小。天表里有水，天之包地，猶殼之裹黃。天地各乘氣而立，載水而浮?！惫?世紀，球形大地的觀念就已經產生，但這到底沒有直接的證據，所以人們對此并沒形成共1519～1522真正生疏的彩色地球的模型──地球儀。上面刻著一行寓意深刻的題字──“你首先擁抱了我”。止。地球是個怎樣的球體呢，是渾圓體還是橢圓體，是扁球體還是長球體，是規(guī)章的還是不規(guī)章的？英國著名物理學家牛頓于17世紀80年月提出了萬有引力定律。他從這個理論動身，提出地球由于繞軸自轉，因而就不行能是正球體，而只能是一個兩極壓縮，赤道隆起，像桔子一樣的扁球體。也就是說地球的半徑隨緯度的增加而變短，赤道的半徑最長，極半徑最短。法國天文學家里希爾在南美洲進展天文觀測時覺察，擺鐘是受地面重力作用才搖擺的，在法國巴黎和在南美洲搖擺的周期不同。他認為這是因地面上重力不同引起的，并進而說明地面重力變化的狀況。他的推想與牛頓的理論完全吻合，里希爾便正式反對牛頓理論的代表人物，是當時巴黎科學院所屬的巴黎天文臺第一任臺長卡西尼父子。他們曾對從巴黎到其以北的城市敦刻爾刻之間的子午線進展過很不準確的弧度測量。他們的測量結果與里希爾的結論完全相反。因而伏爾泰在文章里說：“關于地球的外形，在倫敦認為是個桔子，而在巴黎卻把它想象成一個西瓜?！钡搅?8世紀30年月，關于地扁和地長的爭論更加激化。法國巴黎科學院分為兩派，擁護牛頓在理論上確定的扁球學說的人，在科學院內形成了強大的力氣。為了解決這個爭端，法國國王路易十四派出兩個6610的子午線測量結果一公布，便轟動了巴黎科學院，也轟動了整個科學界，由于他們用事實證明白牛頓的扁球說理論是完全正確的。為此伏爾泰幽默地寫道：兩個遠征隊用最雄辯的事實，“最終把兩極和卡西尼都一起壓下去了”。最早算出地球大小的，應當說是公元前3世紀的希臘地理學家埃拉托斯特尼。他成功地用三角測量25〔39600〕，與實際長3402023測距，特別是人造衛(wèi)星上天，再加上電子計算機的運用和國際間的合作，使人們可以準確地測量地球的大6738.146356.76400753994118.924～30身”；北極有點放尖，像個“梨蒂”；南極有點凹進去，像個“梨臍”，整個地球像個梨形的旋轉體，因此人們稱它為“梨形地球”。精準地說，地球是個三軸橢球體?！度祟惿璧厍虻臍v史》教學設計教學背景分析：本課是學生學習地球概貌等學問后，雖然對地球有很多感性生疏，但是對于地球的直觀感受和間接資經受“平面→凸面→球體赤道略鼓、兩極稍扁的不規(guī)章的球體”的學習過程，讓學生了解生疏地球的外形的過程是一個漫長的過程，從而不斷進展學生的生疏，體驗生疏過程，進展生疏事物的力氣；教學中以學生身邊的事物——書本和筆作為模擬試驗的材料，大大簡化了試驗要求，從而使每一位學生參與到每一次活動中來。教學目標：1、學問與力氣：了解人類生疏地球外形的漫長歷程；2、過程與方法：3、情感態(tài)度和價值觀：認真學習的態(tài)度和探求科學驚異的志趣。教學重點：教學難點：教學預備：學生預備：人類對地球生疏的相關資料。教師預備：相關課件〔1、2〕與資料板書設計：教學過程設計：程序 教師活動 學生活動 設計意圖，唯一的家園。作為地球的兒女，我們對于這顆培育自己的行星又有多少了解呢？引入

明確爭論對陽系→地球生疏：外形、等拍攝。[問題]在古代人眼中地球是什么樣的？ 爭論視角:講解：天圓地方說

球(一) [問題]這種生疏有無科學依據？ 人地球觀 視線范圍限制個平面小結：最早人們認為地球是一個平面。(二) 講解：覆盆說[過渡]隨著科學的進步，人們可以駕駛帆船出海。

沒有科學依導致錯誤理解據地球是平面圓地方)地球是 [圖片]帆船出海船帆變化圖個曲面[問題]你覺察什么現象？假設地是平的會是這樣的現象嗎?能證明嗎?

遠航船只船疑身先消逝歸航船只桅桿先消滅反證法思考爭論,得[模擬]書本-地面，筆桿-船身，筆頭-桅桿

試驗得出地面[結論]總結得出結論。

假設是平的，不是平面而是船身和桅桿曲面都不會消逝。是平的。(三)

[問題]到底是凸面還是凹面？能不能用事實說明？[演示]用書本模擬[結論]總結得出結論。

[活動]用書面本模擬面[結論]地面是凸面[過渡]隨著航海事業(yè)的進展，人們可以做遠距離航行。例如1519西，卻回到了西班牙。(四)

[問題]地球假設僅僅只是一個凸面能回到動身地嗎?

[活動]用書從凸面到一個

[結論]總結得出結論。

本模擬[結論]地面是閉合的

封閉的體[出示]將書本卷起，成一個圓柱體。[問題]地球就是這個樣子的嗎?(圓柱體)

證(五)

[演示]向不同的方向運動能否回到動身點？[結論]么外形的？是球體。

[結論]地球是球體圓的外視角：從地太陽引出：從外視[出示]雞蛋、乒乓球。 角看地球[問題]地球像乒乓球呢？還是像雞蛋?[總結]不識廬山真面目，只緣身在此山中。你憑借哪些證據確定它是球體？[模擬]月食[問題]知道這種現象叫什么嗎？

像球形正球體球體

性類比其他天體如何形成的呢？[提示]太陽、月亮和地球在特別的位置時發(fā)生的。是什么遮住它了？遮住的那局部是什么外形？

從地球上的 食現觀看 象月天狗球體。 [爭論]〔呈現圖片〕，隨著科技的進展目——球體〔呈現各種衛(wèi)星拍攝的圖片〕。

反射了太陽以地球的外形光 解釋月食現象。光被遮住了以月食現象證明地球的形地球 圓形引出外視角研究科技進展與科學進步的相互作用(六)[圖片]看上去確實很像正球體，后來經過衛(wèi)星的周密測定覺察地球是一