五年級科學下冊地球的運動參考資料教科版

地球的運動參考資料地球自轉(zhuǎn)運動地球自轉(zhuǎn)指地球繞地軸的旋轉(zhuǎn)運動。地軸是地球自轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸。地球不停地繞地軸旋轉(zhuǎn)。地球自轉(zhuǎn)方向與公轉(zhuǎn)相同，為自西向東。從北極上空視察呈逆時針方向旋轉(zhuǎn)，從南極上空視察呈順時針方向旋轉(zhuǎn)。由于地球的自轉(zhuǎn)，地球上的觀測者看到恒星及太陽隨著天球在自東向西旋轉(zhuǎn)。地球自轉(zhuǎn)一周的時間即自轉(zhuǎn)周期，叫做一日。由于觀測周期采納的參照點不同，有恒星日(23小時56分4秒)和太陽日(24小時)之分。地球自轉(zhuǎn)一周3600，所需的時間是23時56分4秒。這叫做一個恒星日，即天空某一恒星連續(xù)兩次經(jīng)過上中天(天體每天經(jīng)過觀測者所在的子午圈平面兩次，離天頂較近的一次叫上中天)的時間間隔，這是地球自轉(zhuǎn)的真正周期。一天24小時，是太陽連續(xù)兩次經(jīng)過上中天的時間間隔，叫做一個太陽日。由于地球在自轉(zhuǎn)的同時還在繞日公轉(zhuǎn)，一個太陽日，地球要自轉(zhuǎn)360059'，比恒星日多出59'。所以，時間上比恒星日多3分56秒。地球自轉(zhuǎn)運動是不勻稱的，有季節(jié)變更、長期變更及不規(guī)則變更。如地球自轉(zhuǎn)的長期變更使自轉(zhuǎn)速度減慢，但這種變更不大，每100年日長增加1毫秒一2毫秒。地球自轉(zhuǎn)的季節(jié)變更是每年3^-4月速度最慢，8月最快，但季節(jié)性日長變更不超過0.5毫秒一0.6毫秒。地球自轉(zhuǎn)的角速度，在南、北兩極點等于零。除南、北兩極點外，地球上任何地點的自轉(zhuǎn)角速度都相等，約為每小時150。地球自轉(zhuǎn)的線速度，在南、北兩極點等于零。除南、北兩極點外，自轉(zhuǎn)的線速度因緯度和海拔的不同而不同，自轉(zhuǎn)線速度自赤道向兩極漸漸減小，赤道海平面處約為16'70千米每小時，南、北緯300海平面處約為144'7千米每小時，南、北緯600海平面處約為83'7千米每小時。在赤道處高度相差100米，線速度相差26米每小時。地球自轉(zhuǎn)具有重要的地理意義。1.它確定了晝夜的更替，并使地表各種過程(如熱量、氣溫、氣壓、蒸發(fā)、水汽凝聚及有機界等)具有一晝夜的節(jié)奏。由于地球自轉(zhuǎn)速度使地球上晝夜更替適中，地表增溫柔冷卻不超過肯定的限度，生物才得以生存。2.地球自轉(zhuǎn)還會使地球上南、北半球物體水平運動的方向產(chǎn)生偏向。3.地球自轉(zhuǎn)造成不同經(jīng)線上具有不同的地方時刻。4.地球自轉(zhuǎn)對地球的形態(tài)也產(chǎn)生影響，并與地殼運動、海水運動、大氣運動等都有親密的關(guān)系。大陸漂移、地震、潮汐摩擦、洋流等現(xiàn)象，都在不同程度上受到地球自轉(zhuǎn)的影響。地球公轉(zhuǎn)運動地球公轉(zhuǎn)指地球依據(jù)肯定的軌道圍著太陽的運動。地球公轉(zhuǎn)軌道是一個特別近似圓的橢圓，太陽位于橢圓的兩個焦點之一，公轉(zhuǎn)軌道全長約9.4億千米，橢圓最長直徑叫長軸，最短直徑叫短軸，地球公轉(zhuǎn)軌道半長軸為1.49億千米(即日地平均距離，稱為天文單位距離)。橢圓長短軸之差稱為焦點距，1/2焦點距與半長軸之比，稱為偏心率，地球公轉(zhuǎn)軌道偏心率約為0.017或1/600地球公轉(zhuǎn)的方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同，都是自西向東，從北極高空看來，是逆時針方向。地球公轉(zhuǎn)周期為一年?！澳辍钡臅r間因參照點不同而有差別?；貋砟隇?65日5時48分46秒，恒星年為365日6時9分9.5秒。地球在公轉(zhuǎn)軌道上的位置，大致在1月3日左右最接近太陽，此時的位置稱為近日點，日地距離約為1.47億千米;大致在7月4日左右最遠離太陽，此時的位置稱為遠日點，日地距離約為1.52億千米。地球公轉(zhuǎn)的平均角速度，大致是每日向東推動10。公轉(zhuǎn)平均線速度為23.74千米每秒，在近日點時公轉(zhuǎn)線速度較快，在遠日點時較慢。地球公轉(zhuǎn)軌道面是在地球公轉(zhuǎn)軌道上并通過地球中心的一個平面，地軸與軌道面斜交成66034’交角。太陽位于地球公轉(zhuǎn)軌道面所擴大的黃道面上，從地球上看來，太陽似乎終年在這個平面上運動，這就是太陽的視運動。太陽視運動的路途叫做黃道，黃道所在的面就是黃道面。黃道面和地球軌道面相重合。黃道面與地球赤道面之間的交角，稱為黃赤交角，日前約為23026}。由于地球的公轉(zhuǎn)運動與黃赤交角的存在，引起了地球上正午太陽高度、晝夜長短的周年變更，使地球上產(chǎn)生四季的更替與五帶(熱帶、北溫帶、南溫帶、北寒帶、南寒帶)的劃分，對地球上很多地理現(xiàn)象產(chǎn)生巨大的影響。觀星，感知地球的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)夜間，面對天空，你可以看到兩個聞名的星座一大熊座和仙后座。這兩個星座都很簡潔分辨:大熊座由7顆亮星組成勺子的形態(tài)，叫北斗一七星，也叫勺子星;仙后座的5顆亮星組成拼音字母W的樣子。就是這兩個星座，可以幫助我們找到北極星。利用大熊座找北極星時，沿天漩<R星)、天樞(。星)的方向延長出去，在相當于這兩顆星之間距離約5倍的地方，有一顆幾乎同樣亮的星一小熊座a星，這就是北極星，中國古代稱之為勾陳一。在那部分天空，只有北極星這么一顆比較亮的星，所以很簡潔找到。我們還可以看到，仙后座a星(閣道三)、北極星、天北極和大熊座的屯星(開陽)幾乎可以連成一條直線，仙后座y星與北極星的連線及其與閣道三的連線幾乎相互垂直，這也為我們找尋北極星創(chuàng)建了條件。假如細心觀測，你會發(fā)覺更好玩的現(xiàn)象:大熊座、仙后座不停地以北極星為中心有規(guī)律的轉(zhuǎn)動。其實這是地球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)現(xiàn)象的反映。找一個晴朗的晚上，按以上方法找到北極星，并記錄大熊座(或仙后座)相對北極星的方向。此后可以每隔一小時觀測一次，會發(fā)覺這兩個星座每隔一小時都轉(zhuǎn)過15度的角度，這是為什么呢?原來這是地球自轉(zhuǎn)的結(jié)果。北極星連同四周的恒星離我們很遠很遠，它們的位置幾乎不是變的。而地球每晝夜自西向東自轉(zhuǎn)一周即360度，你也跟著地球每小時轉(zhuǎn)過15度。所以你會看到北極星四周的星座每小時向相反的方向轉(zhuǎn)過15度，24小時后它們又回到了第一次記錄的位置。假如做定時長期觀測，你會發(fā)覺每天大熊座(或仙后座)的位置都有所不同。假如你在20:00定時觀測，第一次先找到北極星并記錄大熊座(或仙后座)相對北極星的方向，以后每隔15天在20:00觀測一次，就會發(fā)覺這個星座每隔15天就轉(zhuǎn)過15度角度，這又是為什么呢?這是地球公轉(zhuǎn)的結(jié)果。地球每年繞太陽自西向東公轉(zhuǎn)一周即360度，平均每天大約轉(zhuǎn)過1度。我們就看到大熊座(或仙后座)繞北極星每天向相反的方向轉(zhuǎn)過1度，一年后在20:00你再觀測時這個星座又回到了第一次記錄的位置。哥白尼哥白尼(14731543)，波鑄天文學家，‘舊心說”的創(chuàng)立人，曾在波鑄和意大利的幾所高校學習，探討數(shù)學、天文學、法學和醫(yī)學。1506年回國任僧正，從事宗教活動，但仍以主要精力探討天文學。他在所供職的教堂城垣的箭樓上，建立了一個小天文臺，并親自制作視察儀器，長期從事天文觀測和探討。最終創(chuàng)立了科學的宇宙結(jié)構(gòu)體系一“日心說”。從今否定了統(tǒng)治西方達一千多年的“地心說”?！f心說”提出后經(jīng)驗了艱苦的斗爭，才為人們所接受。這是天文學上一次宏大的革命，引起了人類宇宙觀的重大革新，從根本上動搖了歐洲中世紀宗教神學的理論支柱。正如恩格斯在《自然辯證法》中指出的“從今自然科學便起先從神學中解放出來?！薄翱茖W的發(fā)展從今便大踏步地前進”。哥白尼在《天體運動論》中闡明白‘舊心說”，這部著作于1543年出版。由于受到時代的局限，在哥白尼的‘舊心說”中保留了所謂“完備的”圓形軌道等形而上學的論點。在開普勒總結(jié)出行星運動三定律，牛頓發(fā)覺了萬有引力定律以后，‘舊心說”才建立在更加穩(wěn)固的科學基礎(chǔ)上。傅科傅科，法國物理學家。1819年9月18日生于巴黎;1868年2月11日卒于巴黎。傅科是一位出版商的兒子，起先學醫(yī)，在他結(jié)識菲佐以后，就起先探討物理學，并以此作為他的畢生事業(yè)。傅科在光學探討領(lǐng)域有很大的成就，他與菲佐合作，用齒輪測量光速，然后依據(jù)阿拉戈十年前提出的建議，探討出一種新的測量光速的方法一旋鏡法。傅科測得的光速值比菲佐的值更加精確，僅稍低于邁克耳孫后來最終求得的值。傅科還進一步測量了光在水和其他透亮介質(zhì)中的速度。1853年，傅科證明光速在水中比在空氣中小，他把這個探討成果作為博士論文發(fā)表。但傅科的名字經(jīng)常和始于1851年的一系列壯麗的試驗聯(lián)系在一起。傅科知道，鐘擺有保持自己振動面的趨向，擺的系著點會扭轉(zhuǎn)。于是傅科認為，如使一大型擺搖擺，它就會保持其振動面，同時，地球?qū)⒃跀[下扭轉(zhuǎn)。擺如處于北極，地球就會在每24小時扭轉(zhuǎn)一周。處地越往南邊去的緯度，地球就似乎扭轉(zhuǎn)得越慢;因為地球在北部區(qū)域里運行的速度比在南部區(qū)域里稍慢一些。越往南，則速度差越小，而在赤道則完全不轉(zhuǎn)動。由赤道往南，扭轉(zhuǎn)就會重新起先(但方向相反)，到了南極則又具有24小時的周期。對視察擺的人來說(他本身也跟著地球運動)，就顯得似乎是擺在緩慢地變更方向。傅科的第一次試驗不夠明顯，須要一個更長的擺。先是阿拉戈將天文臺大樓供應(yīng)應(yīng)傅科作其次次試驗之用，爾后拿破侖三世把巴黎一個大教堂支配給他進行最出名的第三次試驗。傅科用一根60多米長的鋼絲繩將一個直徑約2英尺重27千克的大鐵球吊在教堂的圓頂下。擺的下一端是一個尖頭，正好從地板上拂過，可在灑于教堂地板的沙上劃出記號來。他將鐵球高高地拉向一側(cè)，用繩子拴在墻上，當一切都安靜后，就點火燒斷拴擺的繩子(如用剪刀或刀子切斷繩子，就會產(chǎn)生振動，干擾試驗結(jié)果)。繩斷了，擺起先了搖擺，為數(shù)眾多的觀眾們都靜聲屏息。隨著時間的推移，擺尖劃出的記號明顯地變更著方向。它扭轉(zhuǎn)的方向和速率正好符合巴黎的緯度，即31小時47分扭轉(zhuǎn)一周。旁觀者事實上等于視察了地球在擺下的自轉(zhuǎn)。這個試驗引起了極大反響。早在22個世紀以前，赫拉克雷迪斯就首先提出地球在自轉(zhuǎn);三個世紀前，哥白尼重申了這一點。自從兩個半世紀前的伽利略時代以來，學術(shù)界并未懷疑過這件事。不過，關(guān)于地球自轉(zhuǎn)的全部證據(jù)都是間接的，直到傅科的試驗勝利，才使地球的自轉(zhuǎn)成為可見的事實，而不單是邏輯的推斷。時區(qū)與區(qū)時確定一地時間的標準有兩種:一種叫地方時，一種叫區(qū)時(標準時)。在日常生活中，人們習慣于用太陽在天空的位置來確定時間，以太陽位置最高(即正午)的時刻定為12點，這種時間叫地方時。假如各地都運用自己的地方時，在人們的生活工作中會帶來肯定的麻煩，特殊是交通通信發(fā)達的今日，國際往來頻繁，地方時更為不便，這樣才有統(tǒng)一時間的必要。時區(qū)的劃分，區(qū)時制度的建立便是適應(yīng)這種要求而產(chǎn)生的。1884年國際協(xié)議，全世界采納“區(qū)時系統(tǒng)”計量時間。地球每24小時自轉(zhuǎn)一周<3600)，一個小時轉(zhuǎn)過經(jīng)度150。因此，國際上規(guī)定，每隔15。劃為一個時區(qū)，全球可分為24個時區(qū)。以本初子午線為基準，從西經(jīng)7.5。至東經(jīng)7.50，劃為中時區(qū)，或叫零時區(qū)。在中時區(qū)以東，依次劃分為東一區(qū)至東十二區(qū)。在中時區(qū)以西，依次劃分為西一區(qū)至西十二區(qū)，東十二區(qū)和西十二區(qū)各跨經(jīng)度7.50，合為一個時區(qū)。每個時區(qū)的中心經(jīng)線，叫做該時區(qū)的“標準經(jīng)線”。標準經(jīng)線上的時間便是整個時區(qū)的“區(qū)時”。例如，北京處在東八區(qū)，東經(jīng)1200，是東八區(qū)的中心經(jīng)線，因此，北京時間采納的是東經(jīng)1200的地方時，即東八區(qū)的區(qū)時。相鄰兩個時區(qū)的區(qū)時，相差整整一小時。在隨意兩個時區(qū)之間，相差幾個時區(qū)，它們就相差幾小時。例如北京和莫斯科相差5個時區(qū)，時間就相差5小時。其中，較東的時區(qū)，區(qū)時較早。因此，出國旅行的人必需知道這個常識，向東每跨人一個時區(qū)，應(yīng)把表往前撥一小時，向西每跨人一個時區(qū)，應(yīng)把表倒撥一小時，這樣才能保證你隨身攜帶的表的時間，與當?shù)貢r間一樣。國際日期變更線由于在任何時刻，東十二區(qū)總比西十二區(qū)早24小時，即一天。因此，自東十二區(qū)向例如，船只于5月1日8時由東十二區(qū)進人西十二區(qū)，日期要改成4月30日8時。相反，船只5月1日8時由西十二區(qū)進人東十二區(qū)，日期就要改成5月2日8時。在1884年召開的國際經(jīng)度會議上，規(guī)定了原則上以1800經(jīng)線作為地球上“今日”和“昨天”的分界線，叫做“國際日期變更線”，簡稱‘舊界線”。日界線并不完全在1800經(jīng)線上，而是稍有曲折，主要是為了照看1800經(jīng)線旁邊的居民生活便利，而避開陸地。地球儀地球儀是用球體代表縮小的地球，以表示地面地理狀況和地球自身特性的模型裝置。球面上繪有各大洲、各海洋的分布以及某些重要地理要素、赤道、經(jīng)線、緯線等。為了便于說明地球的自轉(zhuǎn)、公轉(zhuǎn)、四季形成和晝夜長短等自然現(xiàn)象，地球儀一般按23026’的傾斜裝置。恒星周年視差的發(fā)覺恒星周年視差緣于一個簡潔的推理:與更遠的恒星相比較時，比較近的恒星應(yīng)當顯示出視差。即人們以地球繞太陽的軌道直徑(大約3X108千米)作基線，在軌道相對的兩端以半年的間隔進行觀測，可觀測到恒星的視差。但由于以前人們沒有望遠鏡，單憑肉眼無法測出恒星的視差，因為恒星和地球間的距離，同地球的軌道直徑相比，實在太大了。望遠鏡和其他儀器為恒星周年視差的觀測供應(yīng)了可能。在19世紀30年頭，德國天文學家貝塞爾運用了一種叫做量日儀的新儀器，因為這種儀器最初是想用來精密地測量太陽的直徑的。但用它同樣能夠測量天體間的其他距離，貝塞爾就用它來測量兩個恒星之間的距離。貝塞爾月復(fù)一月地留意這些距離的變更，最終勝利地測出了一個恒星的視差。他選擇的是天鵝座的一顆小星，叫做天鵝座61星。他之所以選定這顆星，是因為這顆星相對于其他恒星背景每年都顯示出特殊大的自行，因此它肯定比其他恒星離我們近。(不要把這種自行與恒星相對于背景的前后移動相混淆，后者表示的是視差)貝塞爾以旁邊“固定的”恒星(可能要遠得多)為基準，測定天鵝座61星連續(xù)移動的位置，持續(xù)觀測了一年多。最終在1838年，他報告說天鵝座61星的視差為0.31角秒，即相當于把一枚5分硬幣放在16千米遠處觀看時的視角。這個視差是以地球軌道的直徑為基線觀測到的，這表明天鵝座61星在大約100萬億千米遠處，為我們太陽系寬度的9000倍。因此，即使和最近的恒星相比，太陽系也像是空間的一個小點。因為用萬億千米計算距離相當不便利，天文學家便以光的速度來計算距離，以便縮小數(shù)字。光速是每秒299792.458千米。光一年走的距離約為94605億千米，叫做1光年。利用這個單位，天鵝座61星距離地球約11光年。在貝塞爾勝利后僅兩個月，英國天文學家亨德森就算出了半人馬座a星的距離。這顆星是天空中第三顆最亮的星，位于南天低空處。結(jié)果表明，半人馬座a星的視差為0.75角秒，是天鵝座61星的兩倍多。因此，半人馬座a星相應(yīng)地距離地球近多了。事實上，它距離太陽系只有4.3光年，是我們太陽系最近的恒星鄰居。其實它并不是一顆單獨的星，而是由三顆恒星組成的。1840年，在德國誕生的俄國天文學家斯特魯維宣布了天空中第四顆最亮的星織女星的視差。后來發(fā)覺他的測量結(jié)果有點誤差，但這是可以諒解的，因為織女星距離地球遠達27光年，視差特別小。到1900年，約有70顆恒星已經(jīng)用視差法測定出來(到20世紀80年頭，已有數(shù)千顆)。而現(xiàn)在，人們運用精密的儀器，運用視差法測得較精確的宇宙空間距離約有120億光年。四季的劃分地球上的季節(jié)變更，從天文現(xiàn)象來看，是晝夜長短和太陽高度的季節(jié)變更，這種變更確定于太陽直射點在緯度上的周年變更。從天文含義看四季:夏季就是一年內(nèi)白晝最長、太陽最高的季節(jié);冬季，就是一年內(nèi)白晝最短、太陽最低的季節(jié)。春、秋二季就是冬、夏兩季的過渡季節(jié)。我國傳統(tǒng)上以立春(2月4日或5日)、立夏(5月5日或6日)、立秋(C8月7日或8日)、立冬(C11月7日或8日)，為起點來劃分四季。為了使季節(jié)與氣候相結(jié)合，氣候統(tǒng)計工作一般把3,4,5三個月劃為春季;6,7,8三個月劃為夏季;9,10,11三個月劃為秋季;12,1,2三個月劃為冬季。南、北回來線南