“恒星日与太阳日”教学设计,本文主要内容关键词为:恒星日论文,太阳日论文,教学设计论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
一、演示说明为什么要选取参考点
教具:经纬网仪两只。将其中一只的某一根经线绕上红带。
1.演示:第一步、教师转动无红带的经纬网仪,同时请学生数一共转了几圈。学生答“无法数清”。第二步、教师将另一经纬网仪上所绕红带与纬度尺重合,然后开始转动经纬网仪,同时和学生一起数“一圈、二圈、三圈……”。
2.提问:为什么第一只经纬网仪转了几圈我们无法数清,而第二只经纬网仪转了几圈我们却能数出来?(第一只经纬网仪上没有参考点,第二只经纬网仪上有醒目的红带与纬度尺两个参考点供对照。)
3.结论:要准确数出地球自转了几圈,我们必须选择两个参考点:一是地球表面除极点外的某一定点;二是天空中除北极星以外的某一恒星。两个参考点缺一不可。
同一恒星
二、图解恒星日与太阳日的概念
第一步、边画边讲恒星日的概念:1.选取地球表面P点和某恒性M两个参考点,并使MPE[,1]三点共线,且P点位于ME[,1]之间。2.地球自转与公转同时进行,其方向在北半球都呈逆时针。P点的位置随地球的自转和公转而变化,而恒星M距离地球(ME)十分遥远(可以看成是无穷远),故其位置随地球在公转轨道上位置的移动而相应移动。这一现象就跟“月亮走,我也走”相同。3.地球公转到E[,2]位置时,P点再次转到ME[,2]之间,并且MPE[,2]三点共线。这标志着从E[,1]到E[,2],P点绕地轴转过了360°,即地球正好自转了一圈。因其参考点之一为某恒星(M),故其时间间隔叫一个恒星日。
第二步、以同样方法图解太阳日的概念:以太阳(S)为参考点,表示地球一天绕太阳公转的角度,其平均值大约为360°÷365(天)≈59′。故一个太阳日地球自转了360°59′。
三、推算恒星日的时间
太阳日的平均长度就是昼夜更替的平均周期。为了方便人们计时,确定太阳日的平均长度为24小时整。得出地球自转角速度大约为平均每小时转过经度15°,每4分钟转过经度1°,每4秒钟转过经度1′。计算得出地球自转59′所花时间为3分56秒(计算方法:59′=1°-1′,故所花时间为4分钟-4秒种)。所以,恒星日比太阳日短3分56秒,时间为23小时56分4秒。
四、总结:
1.产生恒星日与太阳日两个自转周期的根本原因,是分别选择了某恒星(M)和太阳(S)两个远近不同的参考点。2.因为一个恒星日地球正好自转了360°,故恒星日是地球自转的真正周期。3.恒星日比太阳日短是因为地球自转与公转同向,使得一个太阳日地球多自转了59′。
五、反向质疑
1.假如地球反向自转,其他一切条件不变,则恒星日与太阳日的长短如何?请画示意图表示。2.假如地球反向公转,其他一切条件不变,则恒星日与太阳日的长短如何?请画示意图表示。这两个问题可留给学生课后思考。