唐 彧
“地球運(yùn)動的地理意義”是高中地理(必修I)的重點(diǎn)內(nèi)容,同時又是一大難點(diǎn),不少同學(xué)不能正確理解太陽直射點(diǎn)的移動與晝夜長短變化的規(guī)律。筆者用廢紙盒自制了一件教具,用于課堂演示,以求突破該難點(diǎn)。
一、材料、工具準(zhǔn)備
長35cm寬20cm以上的廢舊紙盒一只、直徑0.3cm的螺絲及螺母、墊片二對、電腦打印的地球經(jīng)緯網(wǎng)(半徑約10cm,圓心為O)一張、小刀、剪刀、錐子、紙膠。
二、制作方式
1、地球板
(1)將紙盒的蓋子裁下,剪成半徑約10cm的圓,在圓上粘貼地球經(jīng)緯網(wǎng)。
(2)在經(jīng)緯網(wǎng)左側(cè)取A、B兩點(diǎn),緯度分別為23°26'N、23°26'S。
(3)以O(shè)為圓心,5cm為半徑,作弧,交OA、OB于A'B'兩點(diǎn)。
(4)將弧AB剪成寬約0.3cm的槽(即槽甲)。
(5)用同樣的方法在經(jīng)緯網(wǎng)左側(cè)剪出槽乙、槽丙,半徑分別為3cm、7cm,圓心角分別為30°、60°(如圖1)。
2、太陽板
(1)將紙盒的底面裁下,左側(cè)剪為半徑10cm的半圓,涂成藍(lán)色。
(2)右側(cè)先剪掉一個半徑約10cm的半圓(圓心處留半徑0.5cm的半圓),在右側(cè)剩余的部分紙板上畫若干平行的紅線,將中間最短的紅線加粗加箭頭指向地球。
(3)將太陽板放在地球板下層,對齊,在赤道與各槽的交點(diǎn)處以及槽丙與圓心的中間處鉆出四個同為0.3cm的孔,分別為甲、乙、丙、丁(如圖2)。
此紙板即為側(cè)視的日照圖,地球板露出的部分表示地球的晝半球。藍(lán)色半圓表示地球的夜半球,半圓的底邊直徑表示晨昏線。平行的紅線表示太陽光線,粗箭頭表示直射光線。
三、演示過程
(1)使太陽直射赤道,可以看出,此時晨昏線與經(jīng)線重合,各緯度被晨昏線切割成相等的兩份。說明全球各地晝夜等長(春分日,圖3)。
3、組裝
將太陽板疊放在地球板的上層,用螺絲穿過兩只紙板的圓心,加上墊片后擰緊(仍可轉(zhuǎn)動)。另一對螺絲從甲孔穿過太陽板和地球板后擰緊(如圖3)。
(2)向上拉動太陽板,可以看出,太陽直射點(diǎn)北移,晨昏線同步傾斜,北半球各地晝漸長,越向北晝越長,北極地區(qū)開始出現(xiàn)極晝,極晝范圍由北極點(diǎn)向南逐漸擴(kuò)大。南半球晝夜情況與北半球相反(春分日~夏至日,圖4)。
(3)太陽直射點(diǎn)到達(dá)北回歸線,晨昏線與經(jīng)線夾角最大,北半球各地晝最長,越向北晝越長,極晝范圍擴(kuò)大到北極圈(夏至日。圖5)。
(4)再向下拉動太陽板,太陽直射點(diǎn)南移,北半球晝漸短(仍是晝長夜短),極晝范圍由北極圈向北縮小,南半球相反(夏至日~秋分日,圖4)。
(5)太陽直射點(diǎn)回到赤道,全球各地再次晝夜平分(秋分日,圖3)。
(6)繼續(xù)拉動太陽板,太陽直射點(diǎn)南移進(jìn)入南半球,北半球晝漸短、夜?jié)u長,越向北晝越短,北極地區(qū)出現(xiàn)極夜,極夜范圍由北極點(diǎn)向南擴(kuò)大;南半球相反(秋分日~冬至日。圖6)。
(7)太陽直射點(diǎn)到達(dá)南回歸線,北半球各地晝最短,極夜范圍擴(kuò)大到北極圈。南半球各地晝最長,極晝范圍擴(kuò)大到南極圈(冬至日。圖7)。
(8)向北拉動太陽板,太陽直射點(diǎn)北移,北半球晝漸長,極夜范圍向北極點(diǎn)縮小(冬至日~春分日,圖6)。
(9)太陽直射點(diǎn)回到赤道,全球各地再次晝夜平分,晝夜變化完成一個周期,即一個回歸年(春分日,圖3)。
經(jīng)過演示,多數(shù)學(xué)生能形成感性認(rèn)識,對這一規(guī)律有所理解。在此基礎(chǔ)上,教師組織學(xué)生小組合作,共同歸納出晝夜長短變化的規(guī)律:①太陽直射哪個半球,該半球則晝長夜短,且越向該方向晝越長;②太陽直射點(diǎn)向哪個方向移動,則該半球白晝越來越長;③春秋分日全球晝夜平分(全球各地均為地方時6:00日出,18:00日落):④赤道上全年晝夜平分(赤道上各地每天均為地方時6:00日出,18:00日落)。