地球自转范文

地球自转范文（精选6篇）

地球自转 第1篇

下面把地球的复合运动分解为单纯的公转和自转, 画图如下:

从图1分析, 由于太阳和地球距离平均为149 600 000千米, 若把太阳光线看作平行线, 在短时间内, 地球绕太阳转动时太阳光对某质点 (竹竿) 照射的角度变化是很小的, 即影长几乎不变, 所以从影长的变化很难求出地球绕太阳旋转的速度;从图2来看, 由于地球半径只有6 371千米, 地球自转时, 质点 (竹竿) 从A转到B, 质点 (竹竿) 位置不同则影子的长度也不同, 所以, 有可能从影长的变化求出地球自转的角速度.

能不能具体计算出来呢?通过变换参照物, 可画图如下:

图3是地球的一个垂直于地轴的截面, 我们从无数束平行光线中选取一束经过地轴的光线, 在某一时刻 (如16:02:00) 太阳照射到点A, 在另一时刻 (如16:10:00) 太阳照射到点B, 地球自转的角度为∠AOB.但人们并没有感到地球在自转, 反而觉得是太阳从东往西移动.对应于图4, 我们也从无数束平行光线中选取一束经过竹竿顶点C的光线, 在某一时刻 (如16:02:00) 太阳在位置A, 在另一时刻 (如16:10:00) 太阳移动到了位置B, 所成的角为∠ACB.这好比人坐在前进的汽车上, 人并没感到汽车在前进, 而是看到路边的树木在后退, 而且汽车前进了100米, 坐在车上的人却看到树木是后退了100米.所以从相对的理论我们可以得到∠AOB=∠ACB.也就是说, 在某段时间内, 地球自转的角度等于太阳移动所成的角度, 而且可以推测出地球自转的方向与太阳移动的方向刚好是相反的.

显然, 根据勾股定理和余弦定理, 只要能测量到影子的长度就可以计算角α了.

一个下午, 本人和学生进行了实地测量, 下面是测得的两组数据:

数据1:竹竿长135 cm

数据2:竹竿长135 cm

从数据1算得的结果是:

DE=165–154=11 (cm) , 根据余弦定理, 得

α=1.9515°, 而t=16:10–16:02=8 (分钟) .

所以地球自转的角速度为

由于地球自转一周是一昼夜, 即地球24小时转动了360度, 所以, 地球自转准确的角速度是

地球自转标准教案 第2篇

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地球的自转教案

一、目的要求

1．通过本课教学，要求学生知道什么是地球的自转，自转的方向、周期； 2.明白昼夜现象是由于地球自转形成的，认识晨昏线。3.明白时差是由于地球自转形成的。了解世界时区。

二、教学重点

地球的自转方向、产生的现象。

三、教学难点：

学生通过日常现象及实验、能推理、想像地球自转方向、产生的现象。

四、课前准备

地球仪，手电筒，小标志一个。

五、教学过程 导入新课

【提问】：为了考查大家是不是合格的地球人，我问大家一些问题：

（1）每天，我们看到太阳在空中是怎样运动的？（东升西落）（2）伴随太阳东升西落，发生什么现象？（昼夜现象）（3）昼夜现象有什么规律？（交替、循环）

【提问】你们认为太阳东升西落、昼夜交替循环的现象是怎样形成的？ 【引入】是地球自转造成的，今天我们就来学习自转的知识。学习新课

【提问】：大家知不知道什么是地球自转呢？

【讲述】：上节课我们都学过地球仪的知识，大家回忆一下，穿过地球内部，连接南北两极的这条假想的轴叫什么？（地轴）

地球绕着地轴不停的旋转就叫做地球自转。（演示方向）这就是我们地球自转的方向，我们把这个方向定义为自西向东。大家默读课本第六页第一段。

【板书】：

1、概念：地球绕着地轴不停的旋转

2、方向：自西向东

【引导】：明明看到太阳东升西落，为什么说是地球在运动呢？ 换句话说，有什么现象可以证明地球在自转和自转的方向呢？ 衡水市第十四中学 高一地理组

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为了弄清这个问题，让我们来联想一些熟悉的现象：

① 当你坐在快速向前行驶的汽车里，看到路旁的树、房子等物体会怎样？（向后移动）② 如果单单看车上的人或我们的车内，能不能判断车是否在运动？（不能）

我科学家已经证明，太阳在太阳系来说是相对不动的，而我们在地球上看到太阳在动，是不是说明了我们地球在动？

【举例】：①当看到车外的景物是静止的，这说明什么？（车是不动的）

②当看到车外的景物在向西移动，这说明什么？（车在向东运动）③在地球上看到太阳自东向西运动，又说明了什么？（地球自西向东运动）

④我们看到太阳东升西落总是循环出现的，这说明什么？（地球不停地自西向东运动）【小结】：由以上日常生活现象我们就证明了地球的自转和自转方向。现在，人们可以卫星，从宇宙空间观察地球，看到地球确实在转动。

【讲诉】：我们在侧面观察地球自转的方向是自西向东，那么大家再观察一下，在北极上空和南极上空看到地球自转又是怎么个转法呢？

演示地球自转，分别把南极北极对着给学生观察。让学生上黑板画出在南极和北极看到自转的方向。（讲解顺时针和逆时针的定义）

【小结】：地球自转时，在南极上空观察地球是逆时针旋转的，在南极是顺时针旋转的。【板书】：北极上空：逆时针 南极上空：顺时针

【讲述】：无论是从侧面看，还是南北极上空看，我们都可以通过右手定则来判断自转方向。右手拇指指向北极星的方向，把笔当作地轴，四指握住地轴，四指的方向就是地球自转的方向。（分别验证侧面，北极、南极上空）

【提问】：大家知道知道地球自转一周需要多长时间吗？

【讲述】：今天我们看到太阳在我们头顶的时候是正午12点，第二天看到太阳在我们头顶的时候也是正午12点。说明地球自转一周需要24小时。

【小结】：自转一周就是我们所说的一天，即24小时。【板书】：自转周期：24小时。【提问】：地球自转会产生什么现象呢？

【讲述】：刚上课的时候我就提到过，昼夜更替是地球自转造成的。那到底是不是呢？下面我们做个实验来证明一下。

实验步骤： 衡水市第十四中学 高一地理组

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① 贴上小标志，打开手电筒，让手电筒的光代替太阳光，让光照射在“地球”上。

由于地球是一个球体，所以太阳只能照亮地球的一半。

②观察：“地球”的哪个部分被“太阳光”照亮？哪个部分没有被照亮？

想一想：这两部分分别相当于一天中的什么时间？

③演示：如果地球不自转，小标志的地方永远都是白天。

④转动地球仪，使它自西向东（即从左向右）转动，观察小标志是否会出现昼夜交替现象？ 【小结】：从上面的实验我们可以知道，是地球的自转产生了昼夜交替的现象。除此之外，由于地球是一个自身不发光、不透明的球体，向着太阳的那面是白昼，背着太阳的那面是黑夜。地球不停地转动，昼夜现象就会交替出现。【板书】：产生的现象：①昼夜交替

【讲述】：大家请翻开地图册第六页；左上角的图；我们地球在地球白天和黑夜中有一条线，我们把它叫晨昏线。晨昏线是分两部分的。

【板书】：晨线：由黑夜进入白天 昏线：由白天进入黑夜

【过渡】：地球自转除了会产生昼夜交替现象之外，还有没有造成其他现象呢？ 【讲述】：大家请看地图册第六页，右上角的那幅图。三个地方分别是什么时候呢？三个方的人分别在干什么呢？

【提问】：①在北京的小明想打个电话问候姑妈，小明应该怎么问候姑妈，姑妈又应该如何问候小明呢？

②打完电话给姑妈后，小明又想打个电话给在开罗考察的爸爸，却被妈妈阻止了，这又是为什么？

【小结】：同一时刻，三个地方分别是早上，黄昏，深夜，说明三个不同经度地方在同一时刻的时间不同。这表明了地球自转会引起经度不同的地方，时间是不同的。也就是我们平时说的时差。

【板书】：②不同经线，时间不同

【讲述】：为了方便世界人们调整时间，我们把世界分为24个时区，在地图册的第六页，就有一个世界理论时区表。每一个时区相差一小时。

【讲述】：大家请翻开书12页，请看阅读部分。阅读完后，请同学复述一下美国通用公司如果实现24小时不间断工作。衡水市第十四中学 高一地理组

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【提问】：为什么美国和中国有12小时的时差？

【讲述】：大家看到时区表，每相差一个时区就相差一小时，大家数数中国和美国相差多少个时区，就可以知道相差多少个小时了。

【课堂练习】：分别板图 地球立体图、北极上空图、南极上空图，表上两条线、ABCD 要求学生，填上自转方向、晨昏线、白天黑夜、ABCD四点的人们适合做什么？

【课堂总结】：今天我们学习了什么是地球自转，地球自转的方向，学会了用自然现象去推断地球的自转方向。同时也利用地球自转说明了一些自然现象。希望同学生回去认真复习。这节课就上到这里。

【课外补充】：在一个盆中放一根刚针，倒入水，再在水面放一根火柴，使火柴恰好挡住刚针，放好水盆不要使它晃动，等2~3个小时就会看到火柴与刚针分离，这样就可以证明地球自转。

地球无故不会转，它内部没有动力！现地球之所以24小时自转一周，是因为它在以每小时10万多公里的速度绕日公转，且途中遇到太阳风的侧面推力，使高空产生等离子西风环流，高空西风又推动地面西风和向东涌的洋流，进而推动地球自西向东旋转。“昼夜更替。” “日月星辰东升西落。” “北半球河流南岸比北岸陡一些。”

我看到了地球自转 第3篇

19世纪中叶，在物理学家面前摆着一个难题：证明地球的自转.

有人会问，地球在不停地旋转着，咱们怎么没有感觉到？这是因为我们与周围景物都在随着地球一起旋转的缘故.天文学家通过对恒星的测定，可以证明地球自西向东不停地旋转.

“我们在地球上，看到日月和星座每天东升西落，这就是地球自转的证明.”物理学家们说，“这个道理就好比我们坐在旋转的木马上，看到周围的景物在旋转一样.”可惜这样讲说服力不强，因为人们“亲眼”看到的毕竟是日月星辰在转.

能不能用实验来证明呢？

物理学家经过一系列研究和实践之后发现，这样做简直困难极了.地球那么巨大，要想在地球上用实验来证明“地球自转”，几乎很难想象.于是有权威断言说：要想直接证明地球自转，要想“亲眼”看到地球自转，除非人类离开地球！

1851年的一天，巴黎发生了一件轰动全市的奇闻.人们争先恐后奔走相告：“去看地球自转啦!”接连几天，巴黎先贤祠（又称名人纪念堂）门口人声鼎沸，拥挤不堪.人们来到这座建筑里，只见高高的圆屋顶上悬挂着一个巨大的单摆，摆长67 m，下面是一个沉重的铅球.单摆在缓慢、单调地摆动，每分钟还不到4个来回.“这有什么稀奇？不过是个巨大的单摆而已！”人们不禁有些失望.

“请注意单摆的摆动方向.”一个衣着朴素的年轻人提醒大家.人们安静下来，顺着他的手指望去，只见台面上撒了一层细沙，巨摆紧贴着台面摆动，细沙上留下了一条又一条清晰的痕迹.几分钟过去了，人们不禁惊奇起来：原来，单摆的每一次摆动，方向都有一点微小的变化.1 h以后，居然变化了十几度.“摆平面在转动呢!”这就是大家目睹的结论.“可是，是什么力使巨摆在转动呢？”大家迷惘地四处张望，找不到这个力啊!

这时候，年轻人站出来大声地说：“女士们，先生们，单摆摆动的方向并没有变，是我们脚下的地球在时刻不停地转动.”经过几秒钟的安静之后，人群又一次沸腾起来.大家被这个出色的实验征服了.在巨摆下面，地球自转竟然表现得这样明显.一些顽固的教徒看得目瞪口呆，有人甚至晕倒在地.

更多的人们拥上去，紧紧地和年轻人握手，祝贺他第一次在地面上科学地证明了“地球的自转”.

这个年轻人就是法国物理学家傅科（1819～1868），这一年他只有32岁.他从小热爱科学，长大后很喜欢钻研科学难题.在“用实验证明地球自转”这个科学难题面前，他没有被权威的断言吓倒，而是勇敢地向这个堡垒发起进攻.

这一时期，傅科正在研究单摆的运动规律.傅科认为，单摆运动看起来简单，实际却很复杂，还有很多规律值得继续研究.他在家里悬挂了一个长长的单摆，从天花板直到地面，因为摆线越长，摆动就越慢，空气阻力影响就小些，单摆推动以后,可以几十个小时连续摆动不会停下来.

在夜深人静的时候，傅科推动了这只单摆，单摆沿一个平面缓慢地摆起来.傅科测量了摆的摆动角度（也就是振幅），就打开一本书看起来.几个小时过去了，傅科从沉思中抬起头来，想看看摆动幅度减小了多少，这时看到了一个意想不到的现象：开始时单摆的摆动方向是跟自己接近于平行的，现在居然偏向自己了.傅科不相信地揉揉自己的眼睛，一点儿没错！他干脆放下书，找来一些细沙铺在地板上，让单摆下部的尖端在沙面上划过.几分钟后，单摆留下的痕迹就偏离了原来的方向，沙面上形成两个对顶的扇形.

奇迹！真是个奇迹！因为根据牛顿运动定律，运动着的物体在没有受到外力的时候，总是保持着匀速直线运动状态.也就是说，单摆在没有受到外力作用的时候，摆动的方向不应该发生变化.那么，眼前的奇怪现象又该如何解释呢？傅科绞尽脑汁，苦苦地思索着.

突然,一道闪光在他脑中划过：单摆的摆动方向确实没有变化,真正变化方向的是地球,因为地球在转动.傅科紧紧抓住这个“逆向思维”的思路，进行认真思考和推理，一个科学的答案在头脑中逐渐形成.

傅科兴奋极了，这是一个多么重要的发现啊！他马上找来有关资料，拿起笔和纸,紧张地计算起来.当太阳在东方喷薄欲出的时候,傅科终于得出了满意的结果：计算证明，自己的设想完全正确.

傅科的公开实验取得了成功，可是一些顽固的权威们仍然在摇脑袋.有人说，傅科是在捣鬼，是在表演“魔术”，这个巨摆是“魔鬼摆”.还有人说傅科亵渎了神圣的教堂，扬言要控告他.

在权威们的攻击和诽谤面前，傅科毫不退让，在巴黎公开举行科学讲座，说明巨摆为什么可以证明“地球转动”.如果我们在北极竖起一个巨大的支架，挂上巨摆，由于北极处于地球自转轴的顶端，支架就会随着地球一起转动，每过1 h变化15°，24 h转1圈.而巨摆的摆动方向是不会变化的，仍在那里按原方向摆动，当我们站在支架下面的时候，却看到巨摆的摆动方向变了，这仅仅是一个错觉，真正改变了方向的是地球、支架和我们自己.

“可是，为什么我们眼前的巨摆摆动面转得慢一些，要32 h才变化1 周？”一个性急的人问道.

“这是因为巨摆不在地球自转轴上的缘故.”傅科耐心地解释，“计算和实验都说明，地理纬度越低，巨摆摆动方向的变化就越慢.如果我们在赤道架起巨摆，摆动的方向将不发生任何变化了，因为这时支架的方向已经不随地球的转动而改变了.”

“你把摆挂在了一个多么薄的支架上啊！”一个观众惊讶地叫喊.“这是一个非常重要的条件.”傅科微笑着回答，“让摆支撑在吊环上的接触点越小，摩擦也就越小.只有这样，才是一个不随着地球转动而保持着自己的固定方向的自由摆，才能看到地球的自转.”

“为什么要把摆做得这么长这么重呢？普通单摆行吗？”又一个好学的青年问道.“其实也是可以的.”傅科转向这位青年，“我把摆做得长一些，摆锤重一些，是为了使摆动持续较长的时间.摆线长，摆动就缓慢；摆锤重，本身的惯性就大，这样空气阻力影响就小些，可以使我们把摆动方向的变化看得更清楚.”

真理的声音是封锁不住的，在铁一般的事实面前，那些顽固的权威们最后都低下了脑袋，由此，年轻的傅科被授予荣誉骑士勋章.科学家一致决定,把巨摆命名为“傅科摆”.从此，世界各地的博物馆、天文馆和物理教学楼里都经常安排这个出色的经典实验.

关于地球自转运动方向的教学思考 第4篇

关键词：高中地理,地球自转方向,经度,时间,晨昏线,日期

地球运动是高中地理课程中最难理解的一部分内容, 究其原因是学生对地球自转运动方向没有做深入的了解和归纳。地球自转运动方向是理解地球运动的基础, 如果对地球自转运动方向没搞清楚, 那么对地球公转运动等就难以理解和消化。因此, 搞清地球自转运动方向是学习地球运动的关键。

首先, 引导学生从感性认知入手:我们每天看到的太阳东升西落是地球自转的反映, 是地球自转的证据。然后, 从初中地理的视图方向说起, 基本方向是“上北、下南、左西、右东”。要在地面上把东西的方向搞清楚, 理解地球自转“自西向东”的含义;再用地球仪演示, 从北极看自转是逆时针方向, 从南极看自转方向却是顺时针方向。

然后, 引导学生思考:知道地球自转运动方向, 有哪些用处?第一, 可作判断南北半球的依据;第二, 可作判读东西经度的依据;第三, 可作判读时间早晚的依据;第四, 可作判读日期 (今天和昨天) 的依据;第五, 可作判读晨昏线的依据;第六, 在区别太阳日和恒星日的差异中也要借助自转方向。搞清楚这几点, 对地球公转运动知识的学习就不难了。

案例1.宇宙间物质运动是有规律的, 地球也是如此。图1中能正确表示地球自转的是

案例2. 地球自转一圈所用的时间为地球自转的周期, 图2中地球自转的真正周期是

A.a B.b C.a+b D.a_b

案例3.从图2中看出恒星日比太阳日长, 是因为

A.恒星遥远B.太阳视角大

C.太阳辐射强

D.地球自转与绕日公转方向相反

案例1中, A、B是极视图, 根据“北逆南顺”判断都不对;C、D是侧视图, 根据规则判断只有C项正确。

案例2中, 地球自转运动方向没有画出来, 但根据太阳连续两次上中天的时间间隔小于恒星连续两次上中天的时间间隔, 可知图中自转方向与公转方向相反 (这一点学生不容易看出来) , 因此地球自转360°的长度是恒星日为a+b, 故选C项。案例3中, 只要自转方向与公转方向相反, 太阳日就比恒星日短, 恒星日始终不变;进一步说明太阳日是昼夜交替周期, 且向东航行 (飞行) 的轮船 (飞机) 上的乘客看到的交替周期短于24小时, 向西则长于24小时, 若航行速度等于自转 (角) 速度, 向东周期变为原来一半, 向西无周期, 飞机与太阳一起在天空中做同步运动。这里还要特别注意看太阳 (恒星) 上中天位置时:太阳 (恒星) 、地面点P和地心在一条直线上。

案例4. 读图3 (阴影部分表示黑夜) , 回答下列问题。

(1) 此图以为中心, 太阳直射图3点的地理坐标是________。

(2) 图中晨线是________, 昏线是________。

(3) 从甲到乙最短距离的行进方向是

A.自东向西

B.先向东再向东北

C.自西向东

D.先向西南再向西北

(4) A点昼长为___小时, 日出时间为___点。

(5) D点时间为____ , 北京时间为____点。

案例4中是一幅极视图, 首先要根据经度排列确定自转方向为顺时针, 所以是南半球, 根据南极圈内出现极昼确定是冬至日;根据夜半球中央经线是E90°可知太阳直射W90°经线;根据自转方向确定AB弧为晨线, BC弧为昏线;D点时间根据自转方向确定为12月22日9点, 北京时间为12月23日2点;飞机飞行方向也要根据自转方向确定为西南方向转西北方向为最短航线。

案例5.图4的四幅图中 (中心是极点, 箭头指示地球自转方向) , 若斜线部分为3月21日, 则北京时间为3月22日2:00的是

案例6.图5中的两条虚线, 一条是晨昏线, 另一条两侧大部分地区日期不同;此时地球公转速度较慢。若图中的时间为7日和8日, 则甲地为

A.7 日 4 时 B.8 日 8 时

C.7 日 8 时 D.8 日 4 时

案例5要根据自转方向确定时间早晚, 所以今天自0h经线开始向东至180°经线, 昨天是自0h经线向西至180°经线;根据题意北京属于今天范围, 由北京时间2点确定0h经线是E90°, 故得出是A图正确。案例6中根据公转速度慢确定是在远日点, 北半球为夏季, 昼大于夜, 且不与经线重合, 重合的是日界线, 图中的晨昏线为晨线, 这样确定甲点时间为8点钟, 也确定通过极点的虚线为180°经线 (日期变更线) , 由此确定甲点日期为8日。

在上述案例的解题步骤中, 首先对自转方向要有清晰的了解, 否则问题的解答就无从下手。在解答类此题目和问题时要做到文图互换, 结合初中地理知识从经线排列顺序讲起, 东经度顺自转方向增大, 西经度逆自转方向增大, 然后对应24个时区排列, 东经度对应东时区, 西经度对应西时区, 据此计算地方时和区时就容易得多了。

日期判读:在180°经线附近日期顺自转方向减少, 逆自转方向日期增加;晨昏线判读, 根据自转由夜转向昼为晨线, 由昼转向夜为昏线。时间的判读:顺自转方向时间增加, 时间值大些, 逆自转方向时间迟, 时间值减少;每隔15经度相差1小时, 每隔1经度时间差4分钟。太阳日与恒星日长短的判读图中, 自转与公转方向一致, 太阳日比恒星日长为24小时, 自转与公转方向相反则太阳日比恒星日短, 为23时52分8秒, 恒星日始终不变, 为23时56分4秒。

《地球的运动地球自转》教学设计 第5篇

教学目标

1.利用地球仪正确演示地球自转，并从各角度观察地球自转的基本特征，增强地理空间思维能力和想象力，培养实际操作和动手能力。

2.通过实验演示，观察并体会地球自转时各地的昼夜变化，从而理解各地时差，提高发现及加工地理信息的能力。

3.通过发现生活中与地球自转相关的地理现象，激发地理探究心理，初步养成求真、求实的科学态度。

教学重难点

教学重点：地球自转方向及产生的地理现象。

教学难点：学生通过日常现象及实验，推理、想象地球自转方向及自转产生的地理现象。

教学方式

本节利用拟人化手法虚拟了一个贯穿整体探究过程的情境――爱运动的“地球先生”。利用画外音的方式以“地球先生”的口气设疑并贯穿整节课，促使学生始终对教学内容保持高度的兴趣与关注，积极主动地进行探究活动。

利用充气地球仪作为道具模拟地球自转，增强空间想象力。实验演示“昼夜更替”这一内容，因考虑到并不能完全保证在暗室中进行，故由教师参与拍摄微电影的形式进行，进一步激发学生的兴趣与热情。

教学过程

1.课堂导入

情境：地球先生出场（配乐：《非诚勿扰》男士出场曲）。

教师引导：你们了解这位先生哪些方面呢？

学生活动：回忆旧知。

2.新课教学

活动1：区分自转与公转

情境：地球先生说：（画外音）“这是我平时和我的几位兄弟一起做运动时的视频，你们能找到我吗？观察一下我不停地在做几种运动呢？”

【展示】Flash动画：太阳系各行星运动及地球自转、公转

学生活动：观看动画，思考、讨论、尝试描述并区分地球的自转和公转运动。

【明确主题】“自转”运动

活动2：感受地球自转

情境：地球先生说：（画外音）“你们能感受到我在自转吗？”

【展示】Flash动画：太阳、月亮、星星的东升西落

学生活动：感受地球自转。

①在平时的生活中能感受到地球的自转吗？②与同组的同学交流。③每组选择1位同学在纸上画出各组的想法。④4分钟后将本组想法与大家分享。

【补充】傅科摆运行的GIF动画及相关资料

学生活动：观察傅科摆奇妙的运行轨迹，思考其与地球自转的关系。

共同总结：生活中我们可以通过一些地理现象感受“地球先生”的自转。

活动3：观察地球自转

情境：地球先生说：（画外音）“仔细观察，我怎样自转的？”

【展示】Flash动画：地球自转及弹跳球、摇摆球、足球

学生活动：判断地球自转中心。

①观察判断：判断地球自转方式与三种球体旋转方式是否相同，确认地球绕一个中心轴（地轴）旋转。

②模拟自转：1位学生用充气地球仪，模拟地球绕地轴自转，另1位学生观察，并指出模拟是否正确。

情境：地球先生说：（画外音）“如果你能在太空中看到我，请给我360°无死角的拍摄哦，仔细观察，看看我自转的方向是？”

【展示】Flash动画：地球自转（正视、俯视、仰视）

学生活动：三个角度观察地球自转方向。

①在北半球某地贴黄色，在南半球某地贴上蓝色。②1位学生自西向东匀速转动地球，另1位学生正视、俯视、仰视观察并说出观察到的自转方向，互换。③画出正视、俯视、仰视时自转方向。④推选2名代表。1名展示绘制的地球自转方向。另1名演示并说明。

教师引导：①教师利用地球仪演示地球自转，示范如何从三个角度观察地球自转

②利用钟表GIF动画解释“顺时针”“逆时针”

共同总结：自转方向是自西向东。从北半球看，逆时针旋转，南半球看，顺时针旋转。

情境：地球先生说：（画外音）“仔细观察，我自己旋转1圈需要花多长时间呢？”

【展示】Flash动画：太阳、月亮、星星的东升西落

学生活动：联系生活实际，回答。

活动反馈：地球先生：我一刻不停地绕着地轴自西向东地旋转，自转1圈需要1天。

活动4：观察地球自转产生的现象

情境承转：地球先生说：（画外音）“为了让大家了解我，我特意请朱导给我拍了一个微电影，名字叫‘我的一天’”。

（1）昼夜更替现象

【展示】微电影“我的一天”（教材活动题1模拟地球昼夜交替现象）

教师引导：从微电影中，地球先生自转运动让地球上的人们在一天的时间里经历了什么？

学生活动：观看微电影并思考（产生昼和夜）

【补充】晨昏线、晨线及昏线

情境：地球先生说：（画外音）“如果我是透明的，会发生什么呢？”

【展示】透明的地球

学生活动：观察并思考（预设：只有昼）

情境：地球先生说：（画外音）“如果我像太阳一样，自己会发光，会发生什么呢？”

【展示】发光的地球

学生活动：观察并思考（预设：只有白天没有夜晚，没有人类，没有动植物„„）

情境：地球先生说：（画外音）“如果我哪天累了，不想自转了，又会发生什么呢？”

【展示】静止的地球

教师引导：是否有昼夜？地球任何地点是否能感受到昼夜交替现象？

学生活动：观察并思考（预设：有昼夜，但没有昼夜交替现象）

课堂反馈：因为我是一个不透明的球体，所以在任何时刻，阳光只能照亮我的一半。被太阳照亮的半球是白天（昼），未被照亮的半球是黑夜（夜）。更因为我不停的自转，所以生活在地球上的人们每天都经历着昼夜更替现象。

（2）时差

【情境承转】地球先生：（画外音）跟你们说件有意思的事情哦～今年7月14日下午16：00（巴西时），巴西世界杯决赛拉开战幕。而中国球迷和“伪球迷”们却为了看这场决赛而与睡神苦苦抗争着„„

教师引导：为什么下午4：00球迷们会与睡神苦苦抗争呢？时差给人们的生活带来哪些影响呢？

学生活动：感受地球各地时间差异。思考（预设：因为我们和巴西存在时差）；分享生活中感受到的由于时差造成影响的例子。

【展示】酒店大堂不同时间的钟；香港股市下午3：00收盘；美国纽约回来后倒时差。

教师引导：时差产生原因

【提示】经度没相差15度，时间差1个小时。几个时间点：日出（晨）、中午、黄昏、子夜。

学生活动：①在地球仪上找到北京、开罗、纽约三个城市。

②将北京移动至晨线上，观察当北京为早晨6：00时，开罗和纽约的时间。

③1位学生自西向东匀速转动地球，另1位学生观察三座城市日出的先后顺序，并描述所看到的。

师生共同研讨：东边比西边先看到日出

【活动反馈】地球先生：因为我的自转，不同经度的地方会出现时差现象。东边地点要比西边地点早看到日出。

【课堂反馈】

你们已经了解了我喜爱的自转运动，下面，我来考考大家！

①从南极点仰视我，我在进行着顺时针转动。②因为我在一刻不停的自转，所以，地球上就有了昼夜。③南京青奥会开幕式是8月16日20：00，那时在摩纳哥运动员的家人们正准备起床。

学生活动：思考并判断真假

【课堂总结】

本节课，我们认识了这位爱运动的“地球先生”，认识了他喜爱自转运动。我们寻找证明他自转的证据，我们探讨他自转的规律，我们感受自转给我们带来的影响，我们将持续关注爱运动的他！

【拓展延伸】

①微电影：随处可见的自转影响力（实验：感受水的漩涡）②视频：科里奥利效应

（附件）

附件1：“我的一天”微电影

第1幕：教师手拿写字板，写字板上一张张呈现以下内容

微电影“我的一天”

导演：朱玲

编剧：教科书女士

演员：地球仪先生、手电筒女士

ACTION

第2幕：演示地球自转产生昼夜更替现象

（在地球仪上用红旗标注北京，以北京在晨线上为基准，进行自西向东旋转）

附件2：“随处可见的自转影响力”微电影

第1幕：教师手拿写字板，写字板上一张张呈现以下内容

微电影“我自转的影响力”

导演+编剧：朱玲

演员：水先生，小红纸片姑娘

ACTION

第2幕：水的漩涡（逆时针）

小红纸片随着水流逆时针旋转

地球自转能曳引时空吗？ 第6篇

现在，人们尝试着在地球的周围观测这个效应。《自然》杂志上的这篇文章就是关于测量地球周围时空弯曲的。显然，这种观测必须十分严密和精确，随着近代科技的飞速发展才有可能验证相对论的推论对地球这样的天体是否正确。毕竟，地球在宇宙天体中只能算是个小家伙。如果观测不到这个效应，从另一个角度来讲，或许存在至今还未发现的“相对论的破绽”，需要对相对论进行修正也未可知。

时空的曳引效应

不过，与人们通常认为的引力导致空间弯曲不同，该论文谈到的是另一种原因引起的时空弯曲，即“时空的曳引效应”。

那么，什么是“时空的曳引效应”呢?让我们用下列实验加以形象地比喻。

将一只模型船浮在装满水的水池中，拔去水池底部排水口的塞子，由于水流向下水道，船会被拖曳到排水口的上方水面。在一般情况下，水会以排水口为中心打漩儿。于是，船的运动轨迹不是径直向着排水口冲去，而是一边被漩涡拖曳着打漩儿，一边朝着排水口的位置移去。

时空的拖曳，与这个漩涡极其相似。比如，向着地球落下的苹果，如果按照牛顿力学，会径直地向地球中心的方向落下。这时，即使地球在自转运动，在牛顿力学体系下，并不会影响苹果的下落轨迹。

但是，如果用相对论所预言的曳引时空来考虑，地球的自转产生了时空的“漩涡”，落下的苹果会被拖曳，朝着漩涡方向的时空前进。于是，苹果不是径直地落向地球的中心，而是一边被拽向地球的自转方向，一边落向地球的中心。当然，苹果落下时，偏离竖直方向的程度是非常微小的，以现在的测量技术，还无法直接观察到苹果落下时产生的微弱偏差。

早在1915年爱因斯坦发表相对论后不久，另外两个科学家就预言，天体自转会对周围时空产生曳引效应。如果天体自转，为什么周围的时空会被曳引呢?它的原理就是从相对论导出的著名方程式E=mc²，用质量与能量的等价性就能够解释。按照相对论，在具有质量的物体周围，时空被弯曲。而且，因为能量与质量本质上是统一的，能量也应该能使时空弯曲。所以，地球的质量能够在地球周围产生时空的弯曲，而地球的自转，它的旋转能量也会使时空被曳引，进一步造成时空弯曲。

质量大的天体，例如太阳的存在使时空弯曲的事实，通过水星的近日点移动的观测，美国宇航局的海盗号火星探测器的验证实验，已经得到了相当准确的证实。但是时空的曳引效应却一直没有值得信赖的证据。

用卫星验证时空曳引效应

那么，我们是通过什么方法利用卫星来验证时空的曳引效应的呢?意大利莱切大学和美国马里兰大学的两位博士对美国宇航局过去发射的两颗卫星在轨道上的记录数据进行了详细分析。按他们的说法，如果地球的自转真的能曳引周围的时空，就应该会对时空中的卫星的轨道产生影响。两位博士的确发现了卫星轨道的偏差，从而宣布，时空确实存在曳引效应。

但是，人造卫星的轨道不但受时空曳引效应的影响，还受到其他种种原因的影响。例如，地球并不完全是球体，由于自转的离心力而形成了略微扁平的球形。此外，地下的物质的密度和成分并不是均匀的。所以，引力的强度随着地球表面上的位置不同而不一样，这些都会使绕地球飞行的人造卫星的轨道产生偏差。

这些偏差与相对论效应无关，却比时空曳引而产生的偏差要大许多。要检测出隐含在大的偏差中的小的偏差，可不是一件容易的事。时空的曳引给卫星带来的偏差是每年2米左右，而因地球扁平而产生的偏差是每年几千千米。由此可知，曳引效应是多么的小。因此两位博士尽可能正确地估计地球的扁平率和地球的引力分布，从而在轨道的偏差中，剔除非曳引效应产生的偏差。

但是，仍然有一些科学家怀疑两位博士的结论。日本东京大学的一位教授认为，确定时空曳引效应引起的微弱作用，如果不能相当严格地去掉隐藏在其中的由地球引力分布而产生的影响，就不能说是有说服力的验证。从两位博士的论文来看，卫星的数据的确给出了非常正确的引力分布图，但是要证明时空曳引效应，从精确性上讲还不够。

所以，通过对卫星轨道的变化来证明确实存在曳引效应，目前还难以令人信服。

观测器带来希望

为了验证地球自转产生的曳引效应，看来还需要另辟蹊径。好在新的方法已经找到，完全可以除去地球引力分布的干扰。

2004年4月，美国宇航局发射了引力探测器人造卫星，准备验证时空的曳引效应。从2004年8月开始，以美国斯坦福大学为首的研究小组利用这颗卫星开始测量数据，但是要得出结论，还需要一段时间的数据采集和分析。

引力观测器上有个“陀螺仪”装置，它是一个直径4厘米、表面做得非常光滑的球体陀螺。将这个陀螺放入盒子里，每分钟转5000次到10000次。表面做得光滑，是为了使陀螺仪旋转时产生的摩擦力尽可能地接近于0。正常情况下，如果忽略掉旋转时的摩擦影响，即使把盒子怎样倾斜或摇摆，根据陀螺的性质，陀螺仪的旋转轴总是朝着规定的方向。

但是，在通过弯曲的时空时，陀螺仪的旋转轴会受时空的影响发生改变。通过不断监视搭载在绕地球周围轨道旋转的探测器中的陀螺仪的旋转情况，就能测出地球周围时空是怎样弯曲的。由于：不用考虑地球的引力分布，只单纯地检测时空的弯曲，所以比起先前的方法，这种方法能以更高的精度进行可靠的观测。

这个想法是上个世纪50年代末美国斯坦福大学的物理学家提出的，随着技术的进步，这个历时40多年的想法终于要实现了。这种以严格的精度测量相对论效应的行动，意义已经不仅仅是证明时空的曳引效应，还可能检验相对论这个理论本身是否正确。

旋转黑洞：最大的能量库

假如时空的曳引效应确实存在，会对我们有什么影响呢?

如果理论没有错误的话，时空的曳引效应虽然在地球周围不十分明显，但是在质量很大的天体比如黑洞周围，则会十分明显。黑洞是具有非常大的质量的恒星走向死亡，最终坍缩成直径非常小的特殊天体。和太阳一样，恒星都在进行自转，因此当恒星变成黑洞后，人们推测它也在进行自转运动。在旋转着的黑洞周围，不但会有因为质量巨大而产生时空的强烈弯曲，还会有因黑洞自转而产生的时空曳引效应。

时空的曳引效应在越靠近中心的地方就越强。在黑洞理论中，连光都无法逃逸到外界边缘叫做黑洞的“视界”，但是在外视界附近有一层特殊的区域，被称为“能层”。能层区域具有一个奇特的性质，其中的某些轨道具有负的总能量，即引力束缚能超过静止质量和动能的总和。如果利用能层区域的这个特性，从旋转的黑洞中抽取能量，在理论上是可行的。

有的科学家就曾设想，首先把物体扔进旋转的黑洞。物体一边被黑洞的旋转曳引，一边下落，进入能层区域，把物体分裂成两个。这时操纵物体，把分裂的一部分物体逆向旋转，让另一个逸出能层区域外。不可思议的是，逸出能层区域外的那部分物体将攫取黑洞的旋转能量，输出比扔进黑洞时更大的能量。利用这个能量差，就能够建立起能量取之不尽的梦幻般的系统。

真是一个宏伟的构想!或许在遥远的未来，人类可以用这种方法从黑洞攫取能量，在黑洞旁边建立起无数的宇宙城市。是的，这个未来图景完全能够实现，只要时空的曳引效应真实存在。(文章代码：0913)