第一节---地球和地球仪

2006年8月24日，国际天文学联合会第26届大会，经两千余天文学家表决通过——太阳系只有八大行星。不再将传统九大行星之一的冥王星视为行星，而将其列入“矮行星”。导入新课太阳系八大行星图地球（Earth）是距太阳第三颗，也是第五大行星。课程标准1.通过人类认识地球形状的大致过程，感受前人勇于探索的精神。2.通过制作地球仪，了解地球仪的基本构造。3.观察地球仪，识别经纬线、经纬度、东西半球、南北半球。4.熟练利用经纬网确定某一点的位置。知识与能力1.知道地球是个球体，会用平均半径、赤道周长和表面积等数据描述地球的大小。2.知道地球仪是地球的模型，记住地轴、两极、赤道、纬线、经线、本初子午线。3.理解掌握东西经度、南北纬度的划分和东西、南北半球的划分。4.通过制作地球仪，了解地球仪的基本构造。5.观察地球仪，识别经纬线、经纬度、东西半球、南北半球。6.熟练地利用经纬网确定某一地点的位置。通过了解人类认识地球形状和大小的过程，学习勇于探索、追求真理的过程，同时学会用动态的、发展的眼光认识地理事物的发生、演变和发展。培养认真学习的态度，探求自然奥秘的志趣和崇尚科学，实事求是的精神。重点难点1.地球的形状和大小。2.经线和纬线的特点，经度和纬度的划分。3.东西半球、南北半球的划分。4.利用经纬网确定地球表面任意一点的位置。1.东西经度、南北纬度的判读。2.东西半球的划分。3.借助经纬度及经纬网知识，对空间概念有一个初步的认识。一、认识地球的形状和大小人类对地球的认识过程天圆地方天如斗笠，地如覆盘麦哲伦环球航行地球卫星照片球体古人把天地未分、浑沌初起之状称为太极，太极生两仪，就划出了阴阳，分出了天地。古人把由众多星体组成的茫茫宇宙称为“天”，把立足其间赖以生存的田土称为“地”，由于日月等天体都是在周而复始、永无休止地运动，好似一个闭合的圆周无始无终；而大地却静悄悄地在那里承载着我们，恰如一个方形的物体静止稳定，于是“天圆地方”的概念便由此产生。天圆地方敕勒川，阴山下，天似穹庐，笼盖四野。天苍苍，野茫茫，风吹草低见牛羊。——北朝民歌据《晋书·天文志》记载：“其言天似盖笠，地法覆盘，天地各中高外下。北极之下为天地之中，其地最高，而滂沲四颓，三光隐映，以为昼夜。天中高于外衡冬至日之所在六万里。北极下地高于外衡下地亦六万里，外衡高于北极下地二万里。天地隆高相从,日去地恒八万里。”天如斗笠，地如覆盘如：站在广阔的田野上瞭望四周，最多能看到约4000多米的地方，若站得高一些，就能看得远一些。同样飞机飞得越高，俯视的范围就越大，这说明大地不是平的。举例说明大地不是平的。在球面上，先看到桅杆，后看到船身；在平面上，看到船的部位没变化。参照右边动画，做一个小实验，先体验在球面上看船的情景，然后体验平面上看船移动的情景。观察看到的现象有什么不同？不能，如果地球是圆的或圆柱形，看到的影子边缘也是弧形。弧形能说明地球是个球体吗？古铜色的部分月食照片观察“月食照片”指出哪一部分是地球的影子？弧形古铜色影子的边缘呈什么形状？通过以上实例，证明大地确实不是平的，是不是就能得出地球是一个球体的结论呢？只根据上面两个例子不能得出地球是球形的结论，因为圆形或圆柱体也能产生上述现象。提示提示思考思考思考思考这只是人们的猜想和推理，还有什么方法能证明地球是一个球体呢？证明地球是球体的自然现象还有：①站在大地上无论向哪个方向走，都走不到地的边缘；②站的高，看的远；不同地区的人看到的星座不同；③世界不同地区，看北极星的仰角不同。提示提示下面我们沿着当年麦哲伦航行的线路，结合阅读材料，进行一次图上旅游，看看能证明什么？地球是一个球体麦哲伦环球航行路线麦哲伦(约1480－1521)麦哲伦（Magellan，Ferdinand），葡萄牙著名航海家和探险家，先后为葡萄牙（1505－1512）和西班牙（1519－1521）作航海探险。从西班牙出发，绕过南美洲，发现麦哲伦海峡，然后横渡太平洋。虽在菲律宾被杀，他的船只继续西航回到西班牙，完成第一次环球航行。被认为是第一个环球航行的人。地球卫星照片但是最科学的能够证明地球是球体的依据是什么呢？确证地球是一球体人类进入太空第一人——尤里卡·加加林加加林人类认识地球形状的过程是一个漫长而艰辛的过程。大家从这一过程中感悟到了什么？学习前人认识自然，不畏艰辛、勇于探索的精神；树立破除迷信，抵制邪教，实事求是，崇尚科学的观念和探求自然奥秘的志趣；用动态的，发展的眼光看待地理事物的发生、演变和发展。提示提示人类在认识地球大小的过程中，还精确地测量了地球的大小。想一想，用哪些资料数据来描述地球的大小呢？6378地球的极半径是6357千米地球是一个两极部位略扁的不规则的球体。地球的赤道半径是6378千米地球的形状地球的大小二、地球的模型—地球仪地球仪：人们仿照地球的形状，并按照一定的比例把它缩小，制作了地球的模型，即地球仪。定位、绘制国家边界、地理事物的总体观念、分辨地理物。地轴南极北极作用：1.地球仪是地球缩小的模型。2.地球仪上有一些在地球上实际上并不存在的，如用于确定地理事物方向、位置的经纬网和经纬度。3.地球仪上还有一个能使地球模型转动的地轴，而这个轴在地球上却没有。4.在地球仪上，人们用不同的颜色、符号和文字来表示陆地、海洋、山脉、河湖、国家和城市等地理事物的位置、形状及名称等。特点：简易地球仪的制作过程三、纬线和经线地轴地球自转轴南极：地轴南段与地球表面的交点。北极：地轴北段与地球表面的交点。纬线经线地球仪上的点和面经线和经度(1)指示南北方向（与赤道垂直）；(2)每条经线都是半个圆；(3)经线的长度全部相等。连接南北两极并且与纬线垂直相交的半圆。1.经线定义特点2.经度0°经线──本初子午线；0°—180°以西经20°、东经160°所构成的经线圈为界。经线的范围：东西半球的划分：0o10o10o20o20o30o30o180o180o本初子午线(西经)(东经)越往西度数越大越往东度数越大经线度数规律经线和经度本初子午线本初子午线又称“首子午线”或“零子午线”也就是0°经线，是地球上计算经度的起算经线。本初子午线的制定和使用是经过变化而来的。本初子午线从本初子午线起，分别向东和向西计量地理经度，从0度到180度。1884年在华盛顿举行的国际子午线会议决定，采用通过英国伦敦格林尼治皇家天文台（旧址）埃里中星仪的子午线作为时间和经度计量的标准参考子午线，称为本初子午线。本初子午线是地球上的零度经线，它是为了确定地球经度和全球时刻而采用的标准参考子午线，它不像纬线有自然起点—赤道。19世纪以前，许多国家采用通过大西洋加那利群岛耶罗岛的子午线。那条子午线相当于今天的西经17°39′46〃经线。19世纪上半叶，很多国家又以通过本国主要天文台的子午线为本初子午线。这样一来，在世界上就同时存在几条本初子午线，给后来的航海及大地测量带来了诸多不便。于是1884年10月13日，在华盛顿召开的国际天文学家代表会议决定，以经过英国伦敦东南格林尼治的经线为本初子午线，作为计算地理的起点和世界标准“时区”的起点。后来这一天便定为国际标准时间日。经度值自本初子午线开始，分别向东、西计量，各自0°-180°或各自0-12时。本初子午线以东为东经，以西为西经，全球经度测量均以本初子午线与赤道的交点E点作为经度原点。1957年后，格林尼治天文台迁移台址，国际上改用若干个长期稳定性好的天文台来保持经度原点，由这些天文台原来的经度采用值反求各自的经度原点。再由这些经度原点的平均值和E点的差值来决定和保持作为全球经度原点的有点。1968年，以国际协议原点（cio）作为地极原点，把通过国际协议原点和平均天文台经度原点的子午线称为“本初子午线”。各种新技术确定的地球坐标系的经度零点都尽量与本初子午线一致，但往往有不到1〃的零点差别。本初子午线著名的本初子午线。铜线两边分别标有“东经”和“西经”字样。格林尼治天文台世界著名的格林尼治天文台建于1657年。当时，英国的航海事业发展很快。为了解决在海上测定经度的需要，英国当局决定在伦敦东南郊距市中心约20多千米，泰晤士河畔的皇家格林尼治花园中建立天文台。1835年以后，格林尼治天文台在杰出的天文学家埃里的领导下，得到扩充并更新了设备。他首创利用“子午环”测定格林尼治平太阳时。该台成为当时世界上测时手段较先进的天文台。随着世界航海事业的发展，许多国家先后建立天文台来测定地方时。国际上为了协调时间的计量和确定地理经度，1884年在华盛顿召开国际经度会议。会议决定以通过当时格林尼治天文台埃里中星仪所在的经线，作为全球时间和经度计量的标准参考经线，称为0°经线或本初子午线。此后，不仅各国出版的地图以这条线作为地理经度的起点，而且也都以格林尼治天文台作为“世界时区”的起点，用格林尼治的计时仪器来校准时间。第二次世界大战前夕，伦敦市已发展成为世界著名的工业城市。战后，格林尼治地区人口剧增，工厂增加，空气污染日趋严重，尤其是夜间灯光的干扰，对星空观测极为不利。这样就迫使天文台于1948年迁往英国东南沿海的苏塞克斯郡的赫斯特蒙苏堡。这里环境优美，空气清新，观测条件好。迁到新址后的天文台仍叫英国皇家格林尼治天文台。但是，现在的格林尼治天文台并不在0°经线上，地球上的0°经线通过的仍是格林尼治天文台旧址。格林尼治天文台旧址后来成为英国航海部和全国海洋博物馆天文站。里面陈列着早期使用的天文仪器，尤其是子午馆里镶嵌在地面上的铜线——0°经线，吸引着世界各地的参观者。到这里的游人都喜欢双脚跨在0°经线的两侧摄影留念，象征着自己同时脚踏东经和西经两种经度。1950年皇家天文台迁往新址后，该天文台划归国家海洋博物馆，设有天文站、天文仪器馆等，主要供展览用。展出的天文历史资料中有早期的天文望远镜，各国早期设计的时钟、地球仪、浑天仪(其中不少是当时中国的制品，和很多天象发现的经过(如哈雷彗星等)。英国格林尼治天文台纬线和纬度与地轴垂直，并环绕地球一周的圆圈。1.纬线定义特点(1)指示东西方向（与地轴垂直）；(2)每条纬线都是一个圆；(3)纬线的长度不相等（赤道是最大的纬线）。23.5o赤道南回归线北回归线北极圈南极圈0o0o23.5o23.5o23.5o66.5o66.5o66.5o66.5o90o90o几条重要的纬线2.纬度0°纬线──赤道纬度的范围：0°～90°南北半球的划分：以赤道为界，赤道以北为北半球，以南为南半球。0o10o10o20o20o30o30o90o90o赤道(北纬)(南纬)越向北度数越大越向南度数越大纬线度数规律纬线和纬度厄瓜多尔和索马里的名胜。两国都处于赤道通过的地方，各自都在适宜部位建造了这种纪念性标志碑。在全世界赤道穿过的国家有十多个，但建有纪念碑的只有这两个国家。厄瓜多尔赤道纪念碑分为新旧两座。旧碑落成于1774年，位于西经78°27′8″和纬度0°交叉的圣安东尼奥镇，南距首都基多24千米。碑高10米左右，通体用赭红色花岗岩建成，造型呈方柱形，四周刻有E.S.O.N.四个表示东、西、南、北的西班牙字母，以纪念对测量赤道、修建碑身作过贡献的法国和厄瓜多尔的科学家。碑身上刻有“这里是地球的中心”字样。碑顶是一个醒目的大型石刻地球仪，上面有一条象征赤道的白色中心线，从上至下与碑东西两侧台阶上的白线相连，这条白线把地球分为南北两部分。每年3月21日和9月23日，太阳从赤道线上经过，直射赤道，全球昼夜相等。这时，厄瓜多尔人要在此举行盛大的迎接太赤道纪念碑[EquatorialTablet]阳神的活动，感谢太阳给人类带来温暖和光明。厄瓜多尔人称这块纪念碑为世界之半。旅客们喜欢站在石阶上拍照留念，双脚分别踏在白线两边，以示自己同时站在南北两个半球上。1978年被联合国公布为世界文化遗产。1981年厄瓜多尔政府决定在此碑附近的埃基诺西亚尔谷再建一座新的赤道纪念碑。新碑落成于1982年8月9日。其外型基本与旧碑相同，但比旧碑大三倍：高30米，直径4.5米，重4.5吨。碑的东西刻着：西经格林尼治78°27′8″，纬度0°0′。碑里修建了电梯，碑顶设有瞭望台