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        高中地球運(yùn)動(dòng)部分太陽直射點(diǎn)移動(dòng)的教學(xué)探索

        2017-08-02 22:39:28梁修嚴(yán)

        梁修嚴(yán)

        摘 要:高中地理必修模塊——第一單元《行星地球》第三節(jié)地球運(yùn)動(dòng)一節(jié),是整個(gè)必修模塊中的重點(diǎn)和難點(diǎn)。根據(jù)我的教學(xué)體會(huì),關(guān)于太陽直射點(diǎn)的移動(dòng)的教學(xué)需從三個(gè)角度去引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探討,加深理解。

        關(guān)鍵詞:太陽直射點(diǎn) 疊加運(yùn)動(dòng) 回歸運(yùn)動(dòng) 日運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象

        中圖分類號(hào):G6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2017)03(c)-0189-02

        1 公轉(zhuǎn)下的太陽直射點(diǎn)移動(dòng)

        我們知道地球的繞日公轉(zhuǎn),其基本特點(diǎn)有:方向自西向東、真正周期1恒星年、公轉(zhuǎn)過程中地軸始終保持與黃道面66°34′的夾角等。如圖1,這幅圖是高中地理教材中的基本示意圖,在我們的教輔材料和習(xí)題中也是十分常見的示意圖。

        大家仔細(xì)觀察、思考一下,若我們假設(shè)地球只有繞太陽公轉(zhuǎn)而不自轉(zhuǎn),即由A處(夏至點(diǎn))依次向B處(秋分點(diǎn))、向C處(冬至點(diǎn))、向D處(春分點(diǎn))移動(dòng),再回到A處(夏至點(diǎn))自西向東公轉(zhuǎn)。在此公轉(zhuǎn)過程中,太陽直射點(diǎn)在地球表面的移動(dòng),依次由圖中A處地球右側(cè)P點(diǎn)向東移至地球背面B處、向東移至C處地球左側(cè)E點(diǎn),又向東移至D處地球正面,最后又向東回到A處右側(cè)P點(diǎn),即形成了太陽直射點(diǎn)在南北回歸線之間的回歸運(yùn)動(dòng),周期365日5時(shí)48分46秒(回歸年)。因地球自西向東公轉(zhuǎn),故直射點(diǎn)在地球表面上,也是自西向東,嚴(yán)格地說是由西北向東南,后又由西南向東北方向移動(dòng)。這一點(diǎn)應(yīng)發(fā)揮空間想像,若借助地球儀來演示就更直觀了。不過此種假設(shè)條件下,一年中直射點(diǎn)在地球表面的移動(dòng)也就只有一圈。直射點(diǎn)是在南北回歸線間回歸運(yùn)動(dòng)一次,其軌道相當(dāng)于黃道與地球表面的交線。一年中晝夜交替也只有一次。

        太陽直射點(diǎn)在南北回歸線之間的這種往返運(yùn)動(dòng),是學(xué)習(xí)地球運(yùn)動(dòng)的基本知識(shí)點(diǎn),在此基礎(chǔ)上還有許多變式示意圖。

        這幅圖讓學(xué)生易于理解太陽直射點(diǎn)回歸運(yùn)動(dòng),甚至有關(guān)節(jié)氣等概念。圖2中的E、P點(diǎn)同于圖1中的E、P點(diǎn),可直觀看出直射點(diǎn)自西向東(箭頭所示)又回到P點(diǎn),時(shí)間一回歸年,理解這幅圖,可以幫助同學(xué)計(jì)算太陽直射點(diǎn)所在緯度或知道所在緯度計(jì)算日期。我們把直射點(diǎn)在回歸線之間的運(yùn)動(dòng)看做勻速運(yùn)動(dòng),如國(guó)慶節(jié)10月1日太陽直射點(diǎn)在多少緯度?〔23°26?/90天* (10月1日-9月23日)〕°S,或直射點(diǎn)在10°S則日期為?思考過程:〔9月23日+90天/23°26?*10°〕或〔3月21日-90天/23°26?*10°〕。

        2 自轉(zhuǎn)下的太陽直射點(diǎn)的移動(dòng)

        我們知道地球公轉(zhuǎn)的同時(shí)實(shí)際上又時(shí)刻不停的圍繞地軸自西向東自轉(zhuǎn)著,那么自轉(zhuǎn)對(duì)太陽直射點(diǎn)的影響又怎樣呢。我們假定地球只自轉(zhuǎn)不公轉(zhuǎn),隨地球每天自西向東(箭頭M)自轉(zhuǎn)一周的過程中,大家請(qǐng)仔細(xì)觀察太陽直射點(diǎn)在圖3中的移動(dòng):沿直射點(diǎn)所在緯線按箭頭N所示方向即自東向西移動(dòng)的。仍然借助地球儀演示更直觀。太陽直射點(diǎn)在地球表面的移動(dòng)方向與自轉(zhuǎn)方向是相對(duì)的,故自轉(zhuǎn)條件下的直射點(diǎn)在地球表面的移動(dòng)與自轉(zhuǎn)方向相反。

        不同于前面太陽直射點(diǎn)的南北回歸線間的回歸運(yùn)動(dòng),而是直射點(diǎn)在地球表面的日運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象。某一日的運(yùn)動(dòng)軌跡大致可以認(rèn)為是一條緯線圈,它的周期應(yīng)同于太陽日。

        理解這一點(diǎn)有助于理解日月星辰的東升西落;理解時(shí)區(qū)劃分、地方時(shí)、區(qū)時(shí)計(jì)算等。例如坐飛機(jī)沿60°緯線自東向西飛行,時(shí)速835 km/h,那么飛機(jī)上的乘客看到的晝夜長(zhǎng)短狀況會(huì)怎樣呢。

        3 綜合公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)下的太陽直射點(diǎn)移動(dòng)

        地球的運(yùn)動(dòng)是地球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)的疊加,疊加后的情況更為復(fù)雜,同學(xué)們難于理解,怎樣區(qū)別又有何聯(lián)系呢。

        太陽直射點(diǎn)每日的沿緯線的日運(yùn)動(dòng),在一天一天中逐漸偏離原來緯線圈,進(jìn)而形成沿其他緯線圈的日運(yùn)動(dòng)。嚴(yán)格地說直射點(diǎn)的日運(yùn)動(dòng)軌跡并非是一個(gè)個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的緯線圈。一年中沿不同緯線的日運(yùn)動(dòng)都是在南北回歸線之間的緯線圈上完成的。一年中太陽直射點(diǎn)在不同緯度的過渡就形成了直射點(diǎn)的年運(yùn)動(dòng)及直射點(diǎn)的回歸運(yùn)動(dòng)。

        綜上所述,地球的公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)都可產(chǎn)生太陽直射點(diǎn)在地球表面的移動(dòng)現(xiàn)象。太陽直射點(diǎn)在回歸線間的回歸運(yùn)動(dòng)是公轉(zhuǎn)產(chǎn)生的,這種回歸運(yùn)動(dòng)是形成四季的基礎(chǔ)。太陽直射點(diǎn)的日運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象是自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的,這種運(yùn)動(dòng)與晝夜變化有聯(lián)系。太陽直射點(diǎn)的日運(yùn)動(dòng)的累積逐漸形成直射點(diǎn)的回歸運(yùn)動(dòng)。

        參考文獻(xiàn)

        [1] 教師教學(xué)用書(必修一)[M].北京:人民教育出版社.

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