逍遥学能 2018-04-18 14:34
在课堂上，我们学习了地球自转的运动规律和地理意义。作为一种基本的运动形式，自转即地球绕其自转轴的旋转运动。自转与很多地理现象有关，但地球上还有很多现象对我们来说是谜团或疑团。在老师的指导下，我们通过上网浏览查询、去图书馆查阅资料、咨询老师和专家等方式获取了大量信息，并对其认真分类整理、深入地进行了分析探究。
一、我们现有的知识储备
1.自转的运动规律：方向、地轴空间指向、速度（线速度、角速度）、周期（恒星日、太阳日）。
2.自转产生的地理现象──昼夜交替、时差、地方时等。
根据地球自转的运动规律和地理意义，我们已会分析并解释一些自然现象，并对可能涉及自转的地理现象作了探讨，现将我们的探究成果总结呈现出来。
二、我们探究的成果呈现
1.如把照相机固定，对准北极星附近的星空，长时间曝光（约10多个小时），就可以得到一幅北极星附近星辰的照片（由中心向外发散的圆环，各环及各段颜色不一，像科幻片上的时间隧道）。为什么照片上的恒星会呈现出这样的运动轨迹？
解析：这与地球自转轴简称地轴的空间指向有关。其北端始终指向北极星附近，地球绕其自转轴不停地自西向东旋转运动，如把照相机固定，对准北极星附近的星空，照到的中心即是北极星，对于地球而言，恒星的空间位置被看作是固定不动的。照片上的恒星会出现圆弧状轨迹，这实际上是由于地球的自转，照相机也随地球运动，其结果是恒星看似运动起来了。地球上的人看星辰运动，其视运动则呈逆时针方向旋转运动。
2.地球的形状（两极稍扁、赤道略鼓形的球体）为什么不是正球形？
解析：该现象涉及了一些物理原理，我们在查阅资料的同时向物理老师进行了请教。原来地球自转所产生的惯性离心力，使得地球由两极向赤道逐渐膨胀，成为目前略扁的旋转椭球体的形状。这个椭球体的半长轴，即地球赤道半径为6378.1千米；半短轴，即地球的极半径为6356.8千米。赤道半径比极半径约长21千米。扁率为1/298。
正因为地球自转形成了两极稍扁、赤道略鼓的形状，地球上同一质量的物体在不同纬度的地点，重量是不同的。同一质量的物体为何重量不同呢？联想中学物理上所学的力学原理：地球表面的物体所受的重力近似等于地球对该物体的万有引力。(重力公式：G=mg,万有引力公式：F=GMm/R2，由二者相等可计算出g=GM/R2，不难推出重力加速度在赤道处最小，且由赤道向两极递增)，故物体的重力随着纬度增加越来越大。
3.“坐地日行八万里，巡天遥看一千河”该怎样解释？
解析：这是毛泽东的《送瘟神》诗词中的诗句，指的是在赤道上的情形。地球赤道周长约4万千米，随着地球自转，赤道上的自转线速度是约八万里一天，即“坐地日行八万里”；在地球上看地球以外的天体，一切天体似乎都位于一个以观测者为球心的球面上。随着地球的自转，在赤道上看到的日月星辰数目最多，即“巡天遥看一千河”。在赤道上能看到全天88个星座，其他纬度则不能取得这种效果。
4.人造卫星宇宙飞船发射地的选择有何要求？
解析：人造卫星、宇宙飞船的发射地除对天气条件有明确的规定（即要在多晴朗天气的地方）外，对发射地的纬度也有要求。较低的纬度可借助地球自转的速度和能量，由地球自转产生的初速度很大，可给待发射的人造卫星、宇宙飞船以较大的动能，由此可减轻发射时所带燃料的质量，可以节省发射人造天体的燃料成本。譬如神五、神六一直在酒泉发射，为什么月球探测器的发射选择了西昌基地？这是出于地理位置的考虑，因为纬度越低越好（纬度低有利于节约燃料）。目前我们国家的三个卫星发射场中，只有西昌卫星发射中心的纬度是最低的，因此探月发射定在西昌。另外月球探测器发射选择的是长三型火箭，西昌的发射平台一直都是用来发射长三型火箭的，这也有利于保障技术的稳定性。
5.为什么沿地表作水平运动的物体会发生偏向？
解析：地球上一切沿地表作水平运动的物体，不论朝哪个方向运动，都会偏离其初始的运动方向，北半球向右偏，南半球向左偏。为什么会出现这种现象呢？因为任何物体在运动的时候都有惯性，总是力图保持保持原来的方向和速度。在南北半球，因为地球球形（经纬网不平行）的存在，运动的物体经过一段时间后看起来就会发生偏向，促使水平运动物体方向发生偏离的力叫做地转偏向力。只有在赤道上，水平运动没有右偏或左偏的现象，因为那里的经线是相互平行的。地转偏向力对气流、洋流、河流都会产生影响，例如在北半球，无论是在广袤的平原还是在浩瀚的大海上出现的龙卷风，它们的旋转方向大多是逆时针方向的；河流由南向北流动时，河流东岸受侵蚀较厉害，形成东岸地势较陡、西岸地势平坦的自然景观；火车由南向北快速行驶时，右侧轨道上所受到的压力相对左侧大些。另外我们还分析了攀缘植物如丝瓜、牵牛花、紫藤的缠绕方向，经认真观察，发现它们都是呈逆时针方向缠绕的。这些现象都离不开地球的自转，也是地球自转的有力证据。
我们还研讨了地震、火山与地球的自转有无相关性、板块构造理论的动力与自转产生的旋转能有无联系等。基于对知识的渴求和对奥秘的探询，我们在知识的海洋中快乐遨游。真理愈辩愈明，在探究中我们发现，自转产生了很多地理现象，其涉及的知识可谓包罗万象，上至天文，下到自然地理，且与物理、化学、生物等学科知识密切相关。深入探究的过程是一个充实学习的过程，探究中迁移到很多我们学过的地理规律和生活常识，我们不仅丰富了学科知识、训练了自身的发散性思维，还提高了运用所学知识解决问题的能力，真正做到了知识迁移，学以致用。