地球自转速度可以用角速度和线速度来描述(图1.16) 根据地球自转周期,可以算出地球自转的角速度接近15”每时 地球表面除南北两极点外,任何地点的角速度都一样。地球自 N转的线速度,则因纬度的不同而有差异 读图思考 地球自线速度随着纬度的升高 有什么变化规律?南北两极点的角速 度和既速度是多少? 地球自转的证明 1543年,哥白尼在《天体运行论》一书中首先完整地提出了地球自转和公转的概 念。此后,大量的观测和实验都证明了地球自西向东自转,同时围绕太阳公转,1851年 法国物理学家傅科在巴黎成功地进行了一次著名的实验一傅科摆实验,他用一根长67 米的钢丝将一个重28千克的头上帝有铁笔的铁球悬在屋顶下,观测记录它的摆动轨 迹。由于房屋随地球自特缓缓移动,钟每次摆动部会稍稍偏离原轨迹并发生旋转。傅 科的演示说明地球是在围绕地轴旋转,北京天文馆的大厅里也有一个巨大的傅科摆(图 17),它时时刻刻告诉人们地球在自西向东自特着
地球绕太阳的运动,叫做地球公转 同地球自转方向一致,地球公转的方向也是自西向东。地 球公转一周的时间单位是1年,其长度为365日5时48分46秒 做一个回归年 地球公转的轨迹叫做公转轨道。它是近似正圆的椭圆形 轨道,太阳位于椭圆的一个焦点上(图1.18)每年的1月初, 地球距离太阳最近,这个位置叫近日点。每年的7月初,地 球距离太阳最远,这个位置叫远日点。随着地球的公转,日 地距离不断地发生细微的变化,地球公转速度也随之发生变 进日点(1月 角速度:61 线度:30.3km/s 选日点(7月 日地距离:1.521亿km 角迷度:57/d 线速度:293k 活动 1.自选学具,演示地球的自转和公转运动 2.填表比较地球自转与公转运动的异同 形式中心 角速度 第三节地球的运动15
3.根据地球自转和公转运动的规 律,解释下列自然现象 (1)把照相机因定,对准北星附 近的星空,长时间曝光(约10多个 时),就可以得到一幅北极星附近星辰 运动的照片(图1.19)。为什么照片上 的恒星会呈现出这样的运动轨迹? (2)北半球每年夏平年(从春分日 到秋分日)的日数为186天,冬半年(从 秋分日到次年的春分日)的日数为1 天。造成这种日数差异的原因是什 图1.19北极星附近星服途动轨迹 ‖!地球自转与时差》 由于地球是一个既不发光也不透明的球体,所以在同 时间里,太阳只能照亮地球表面的一半。向着太阳的半球是白 天,背着太阳的半球是黑夜(图1.20)。昼半球和夜半球的分 界线(圈),叫做晨昏线(圈)。晨昏线(圈)把经过的纬线分 割成昼弧和夜弧 由于地球不停地自转,昼夜也就不断地交 替。昼夜交替的周期是1个太阳日。昼夜交替 影响着人类的起居作息,因此太阳日被用来作 为基本的时间单位 地球自西向东自转,在同一纬度地区,相 对位置偏东的地点,要比相对位置偏西的地点 先看到日出。这样,时间就有了早和迟之分。相 对位置偏东的地点,总比相对位置偏西的地点 的时间要早一些。同一时刻,不同经度的地方 具有不同的地方时。经度每隔15°,地方时相 差1小时,经度每隔1°,地方时相差4分钟。 图1.20昼半球和夜半球
使用地方时很不方便。在1884年召开的国际经度会议上 人们决定按统一标准划分全球时区,实行分区计时的办法。全 球共分为24个时区,每个时区跨经度15°。各时区都以本时区 中央经线的地方时,作为本区的区时(图1.21)。相邻两个时 区的区时相差1小时。 地球自转方向 图1.21时区和国际日界线 Q读图思考 中时区以哪条经线作为中央经线? 2.中时区以东和以西,依次分为哪几个时区? 3.哪两个时区合二为一? 4.伦敦,开罗、莫斯科,北京,东京,约分别在哪个时区? 5.从北京出发分别到伦敦、开罗,莫斯科、东京、红约稚行的游客,在到达日 的地时,怎样拨动手表时针,才能使手表显示的时间,与目的地的时间一致 第三节地球的运动|1
实际上,在分区计时的基础上,世界各国根据本国的具体 情况,采用了一些特别的计时方法。有的国家根据领土跨越经 度广的实际,不同的时区分别采用不同的区时作为标准时间 (图1.22);有的国家为了国内各地联系方便,统一采用首都所 在地的区时(图1.23):还有的国家为了充分利用太阳照明 将本国东部时区的中央经线的地方时作为全国统一使用的时间 标准 图123中国领土跨越的时区 美国本土部分由东到西 包括西5区,西6区,西7区 中国领土共跨超5个制区。为了便于各地区之间的 西8区四个时区。这四个时区分别采用不同的区时作为标联系和协调,全国统一深用北京所在的东8区的区时 盘时间,这就是常说的东部时间。中部时间,山岳时间和《即东经12的地方时),这就是“北京时间 太平洋时间 为了避免日期的紊乱,1884年的国际经度会议,还规定了 原则上以180°经线作为地球上“今天”和“昨天”的分界线 并把这条分界线叫做“国际日期变更线”,现改称“国际日界 线"。地球上新的一天就从这里开始 读图1.21,完成下列要求 (1)在图1.21中找出国际日界线 2)想一想地球上哪一个时区的时刻最早,哪一个时区的叶刻最迟,为什么? (3)分析自东12区向东进入西12区,或自西12区向西进入东12区,日期是 怎样变更的? 2.与同学谈该从哪些方面还可以感受到时区和区时的存在 第一章行星地球