地球運(yùn)動(dòng)及其地理意義的內(nèi)容是中學(xué)地理教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn),絕大多數(shù)學(xué)生由于缺乏必要的空間想象能力而感到很抽象并且難以理解,而單純利用地球儀進(jìn)行演示又遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能解決問(wèn)題。為此結(jié)合教學(xué)實(shí)踐設(shè)計(jì)了制作簡(jiǎn)便、功能強(qiáng)大、演示直觀的教學(xué)演示儀器和學(xué)生學(xué)習(xí)用具,可以演示教材中所要求的地球運(yùn)動(dòng)的絕大部分內(nèi)容,是對(duì)現(xiàn)有教學(xué)儀器的高度綜合和平面簡(jiǎn)化,極大增強(qiáng)教師教學(xué)的直觀性,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的時(shí)效性。
一、演示儀的制作
1.演示儀
演示儀是由含有量角器的“固定尺”(有兩個(gè)用于固定的固定孔)和“轉(zhuǎn)動(dòng)尺”(有兩個(gè)用于放置各種演示盤(pán)的固定軸)構(gòu)成。其結(jié)構(gòu)見(jiàn)示意圖(如圖1)。
(1)制作材料一個(gè)量角器,兩把透明直尺,三枚圖釘
(2)制作方法
①固定尺:將量角器用502膠固定在一把直尺上,并用錐子在量角器中心處和尺子兩端鉆孔,中間的孔用于與“轉(zhuǎn)動(dòng)尺”相連,兩端的孔用作固定演示儀。
②轉(zhuǎn)動(dòng)尺:在另一直尺的中間用錐子劃上一條線并涂上顏色,作為中心線;將其中一端修成半圓形,并在圓心處鉆孔,用于與“固定尺”相連;在另一端和中心處鉆孔,并用圖釘穿過(guò)成“固定軸1、固定軸2”,用于(疊加)放置演示功能盤(pán)。
③演示儀:用圖釘穿過(guò)連接孔將兩直尺連為一體,“轉(zhuǎn)動(dòng)尺”可以繞圖釘(轉(zhuǎn)軸)轉(zhuǎn)動(dòng),制成演示儀。
2.功能盤(pán)
(1)制作材料透明的幻燈片,即書(shū)寫(xiě)復(fù)印膠片
(2)制作方法
根據(jù)教學(xué)需要繪制詳略程度不同的各種演示功能盤(pán)。將要用于演示的各種功能盤(pán)(如北半球、南半球、經(jīng)緯網(wǎng)、地月系、地方時(shí)、太陽(yáng)高度、周期、春秋分、夏季、冬季盤(pán)等)打印在紙上,然后將其復(fù)印到透明的幻燈片上,并將其修剪成圓形。
二、演示儀的教學(xué)應(yīng)用
1.演示地球的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)
地球繞地軸自轉(zhuǎn)、繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)。用兩圖釘穿過(guò)“固定孔”將演示儀“固定尺”固定在桌面上,將“北半球盤(pán)”(或“南半球盤(pán)”)放置到演示儀的“固定軸1”(或“固定軸2”)上。按逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)“北半球盤(pán)”(或按順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)“南半球盤(pán)”),即演示地球繞地軸自轉(zhuǎn)。
在逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)“北半球盤(pán)”的同時(shí)帶動(dòng)“轉(zhuǎn)動(dòng)尺”按逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)(或在順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)“南半球盤(pán)”的同時(shí)帶動(dòng)“轉(zhuǎn)動(dòng)尺”按順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)),即演示地球在自轉(zhuǎn)的同時(shí)繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)(如下頁(yè)圖2)。
2.演示太陽(yáng)日和恒星日
太陽(yáng)連續(xù)兩次經(jīng)過(guò)上中天的時(shí)間間隔,叫做一個(gè)太陽(yáng)日,為24小時(shí);天空某一恒星連續(xù)兩次經(jīng)過(guò)上中天的時(shí)間間隔,叫做一個(gè)恒星日,為23時(shí)56分4秒。
用兩圖釘穿過(guò)“固定孔”將演示儀“固定尺”固定在墻面上,使“轉(zhuǎn)動(dòng)尺”垂直向下。將“周期盤(pán)”放置到演示儀的“固定軸1”上,讓盤(pán)上OP線段與“轉(zhuǎn)動(dòng)尺”的中心線重合且P點(diǎn)在上。按逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)“周期盤(pán)”,同時(shí)帶動(dòng)“轉(zhuǎn)動(dòng)尺”也按逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng),到OP線段再次出現(xiàn)豎直時(shí)的時(shí)間間隔為恒星日,到OP線段再次與轉(zhuǎn)動(dòng)尺的中心線重合且P點(diǎn)在上時(shí)的時(shí)間間隔為太陽(yáng)日。
用同樣的方法可以演示以下幾種假設(shè)情況下的太陽(yáng)日和恒星日的比較:①公轉(zhuǎn)方向不變,自轉(zhuǎn)方向相反;②自轉(zhuǎn)方向不變,公轉(zhuǎn)方向相反;③公轉(zhuǎn)方向和自轉(zhuǎn)方向都相反(如圖3)。
3.演示地球自轉(zhuǎn)的地理意義
(1)晝夜交替
將“春秋分盤(pán)”(或“夏季盤(pán)”、“冬季盤(pán)”)放置到“固定軸1”(或“固定軸2”)上,讓12時(shí)經(jīng)線與“轉(zhuǎn)動(dòng)尺”的中心線重合且朝向“轉(zhuǎn)軸”(將“轉(zhuǎn)軸”或量角器看做太陽(yáng),下同)。之上疊加“北半球盤(pán)”(或“南半球盤(pán)”),按逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)“北半球盤(pán)”(或按順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)“南半球盤(pán)”),可以看到地球不停地運(yùn)動(dòng),晝夜不斷的交替(如圖4)。
(2)地方時(shí)
將“地方時(shí)盤(pán)”放置到“固定軸1”(或“固定軸2”)上,讓12時(shí)與“轉(zhuǎn)動(dòng)尺”的中心線重合且朝向“轉(zhuǎn)軸”。之上疊加“北半球盤(pán)”(或“南半球盤(pán)”),按逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)“北半球盤(pán)”(或按順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)“南半球盤(pán)”),可以看到地球不停地運(yùn)動(dòng),地方時(shí)不斷地變化,越往東的地點(diǎn)時(shí)刻越早;還可直觀看到各時(shí)區(qū)的區(qū)時(shí)(即各時(shí)區(qū)中央經(jīng)線的地方時(shí))的變化。
若將“北半球盤(pán)”(或“南半球盤(pán)”)的120°E經(jīng)線在“地方時(shí)盤(pán)”上對(duì)準(zhǔn)當(dāng)前的北京時(shí)間(用鐘表查看),也就可以在“地方時(shí)盤(pán)”上看出當(dāng)前世界各地的大致時(shí)間;然后在“地方時(shí)盤(pán)”上,找到0時(shí)對(duì)應(yīng)的經(jīng)線,按自西向東方向到180°經(jīng)線的范圍是“今天”,由180。經(jīng)線自西向東直至0時(shí)對(duì)應(yīng)經(jīng)線的范圍是“昨天”(如圖5)。
(3)沿地表水平運(yùn)動(dòng)物體的偏移
將“北半球盤(pán)”(或“南半球盤(pán)”)放置到“固定軸1”(或“固定軸2”)上。在盤(pán)中心附近滴上紅墨水,然后按逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)“北半球盤(pán)”(或按順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)“南半球盤(pán)”),從紅墨水運(yùn)動(dòng)軌跡可以看出在北半球向右偏、南半球向左偏的偏移規(guī)律(如圖6)。
4.演示地球公轉(zhuǎn)的地理意義
(1)晝夜長(zhǎng)短的變化
將“春秋分盤(pán)”放置到“固定軸1”(或“固定軸2”)上,讓12時(shí)與“轉(zhuǎn)動(dòng)尺”的中心線重合且朝向“轉(zhuǎn)軸”。之上疊加“北半球盤(pán)”(或“南半球盤(pán)”),可以看到春秋分時(shí)全球晝夜等長(zhǎng)(如圖7)。
將“夏季盤(pán)”和“冬季盤(pán)”分別放置到“固定軸1”和“固定軸2”上,讓12時(shí)與“轉(zhuǎn)動(dòng)尺”的中心線重合且朝向“轉(zhuǎn)軸”。之上分別疊加“北半球盤(pán)”和“南半球盤(pán)”(或“南半球盤(pán)”和“北半球盤(pán)”),可以看出夏季晝長(zhǎng)夜短(夏至日北極圈內(nèi)出現(xiàn)極晝、冬至日南極圈內(nèi)出現(xiàn)極晝),冬季晝短夜長(zhǎng)(夏至日南極圈內(nèi)出現(xiàn)極夜、冬至日北極圈內(nèi)出現(xiàn)極夜)。
將“高度盤(pán)”放置到“固定軸1”(或“固定軸2”)上,讓90°線與“轉(zhuǎn)動(dòng)尺”的中心線重合且朝向“轉(zhuǎn)軸”。之上疊加“經(jīng)緯度盤(pán)”,按順時(shí)針或逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng),使90。線(即太陽(yáng)直射點(diǎn))在南北回歸線之間移動(dòng),可以直觀看出各緯度一年中晝夜長(zhǎng)短變化情況(如圖8)。
(2)正午太陽(yáng)高度的變化
將“高度盤(pán)”放置到“固定軸1”(或“固定軸2”)上,讓900(即太陽(yáng)直射點(diǎn))與“轉(zhuǎn)動(dòng)尺”的中心線重合且朝向“轉(zhuǎn)軸”。之上疊加“經(jīng)緯度盤(pán)”,按順時(shí)針或逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng),使90°在南北回歸線之間移動(dòng)。當(dāng)90°在赤道時(shí),正午太陽(yáng)高度自赤道向兩極遞減;當(dāng)90°在北回歸線(或南回歸線)時(shí),正午太陽(yáng)高度自北回歸線(或南回歸線)向南北兩側(cè)遞減(如圖8)。
(3)五帶
將“高度盤(pán)”放置到“固定軸1”(或“固定軸2”)上,讓90°(即太陽(yáng)直射點(diǎn))與“轉(zhuǎn)動(dòng)尺”的中心線重合且朝向“轉(zhuǎn)軸”。之上疊加“經(jīng)緯度盤(pán)”,按順時(shí)針或逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng),使90°在南北回歸線之間移動(dòng)�？梢钥闯鲇刑�(yáng)直射的熱帶、有極晝極夜現(xiàn)象的寒帶、既無(wú)太陽(yáng)直射又無(wú)極晝極夜現(xiàn)象的溫帶(如圖8)。
(4)黃赤交角大小的變化
在上述演示公轉(zhuǎn)地理意義的基礎(chǔ)上,還可演示黃赤交角大小(等于回歸線的度數(shù))變化時(shí)五帶的劃分和晝夜長(zhǎng)短的變化情況。若黃赤交角變大,則讓90°最北最南的范圍擴(kuò)大到回歸線之外;若黃赤交角變小,則讓90。最北最南的范圍縮小至回歸線之內(nèi)。
5.演示日出日落的方位
將“高度盤(pán)”放置到“固定軸1”(或“固定軸2”)上,讓90°(即太陽(yáng)直射點(diǎn))與“轉(zhuǎn)動(dòng)尺”的中心線重合且朝向“轉(zhuǎn)軸”。之上疊加“經(jīng)緯度盤(pán)”。當(dāng)太陽(yáng)直射赤道時(shí),全球太陽(yáng)正東升起正西落下;當(dāng)太陽(yáng)直射北半球時(shí),全球太陽(yáng)東偏北升起西偏北落下(極晝極夜地區(qū)除外);當(dāng)太陽(yáng)直射南半球時(shí),全球太陽(yáng)東偏南升起西偏南落下(極晝極夜地區(qū)除外)。
6.演示日地月三者的關(guān)系
將“地月系盤(pán)”放置到“固定軸1”上,按逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)帶動(dòng)“轉(zhuǎn)動(dòng)尺”也按逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng),可以看到地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)、月球繞地球公轉(zhuǎn),且公轉(zhuǎn)方向都是自西向東。
當(dāng)月球與地球的連線與“轉(zhuǎn)動(dòng)尺”中心線重合時(shí),地球出現(xiàn)大潮;當(dāng)二者出現(xiàn)垂直時(shí),地球出現(xiàn)小潮。
當(dāng)月球與地球的連線與“轉(zhuǎn)動(dòng)尺”中心線重合,而地球位于月球和轉(zhuǎn)軸(即太陽(yáng))之間時(shí),可能出現(xiàn)月食;而月球位于地球和轉(zhuǎn)軸(即太陽(yáng))之間時(shí),可能出現(xiàn)日食(如圖9)。
7.測(cè)量當(dāng)?shù)氐慕?jīng)度和緯度
將演示儀直立且“固定尺”按正南北向放置在陽(yáng)光下,記錄“轉(zhuǎn)動(dòng)尺”的影子為一直線時(shí)的北京時(shí)間T時(shí),則當(dāng)?shù)氐慕?jīng)度為120°E+(12-T)×15°/時(shí)。
將演示儀直立且“固定尺”按正南北向放置在陽(yáng)光下,在北京時(shí)間T時(shí)(當(dāng)?shù)氐胤綍r(shí)為12時(shí))調(diào)整“轉(zhuǎn)動(dòng)尺”與“固定尺”的夾角,使“轉(zhuǎn)動(dòng)尺”上“固定軸1”和“固定軸2”的影子重合,則此時(shí)的夾角為當(dāng)?shù)氐恼缣?yáng)高度角。通過(guò)查詢(xún)當(dāng)日太陽(yáng)直射點(diǎn)的緯度也可求出當(dāng)?shù)氐牡乩砭暥取?/p>
將“固定尺”對(duì)準(zhǔn)北極星,“轉(zhuǎn)動(dòng)尺”中心線與量角器上90°的夾角等于北極星的高度,即當(dāng)?shù)氐牡乩砭暥?如圖10)。
本文來(lái)自：逍遙右腦記憶 http://m.portlandfoamroofing.com/chuzhong/651850.html
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