初中地理04 | 怎么证明地球是自转？地球自转又产生了什么现象呢？
2022/12/2 17:19:15 爱天涯学地理
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人类探索自然是一个漫长的过程，很多“常识”人类却花费了上千年的时间来认识他们。地球的自转也是经过漫长的过程认识到的。
傅科摆实验证明地球在自转
哥白尼提出的“猜想”——地球在运动。这种猜想随着科学的进步，地球的自转和公转逐渐成为了人们的新的“常识”，但科学家还是无法用简单的实验来向民众证明地球的运动。
为了证明地球在自转，法国物理学家傅科(1819—1868)于1851年做了一次成功的摆动实验，傅科摆由此而得名。实验在法国巴黎先贤祠最高的圆顶下方进行，摆长67米，摆锤重28公斤，悬挂点经过特殊设计使摩擦减少到最低限度。这种摆惯性和动量大，因而基本不受地球自转影响而自行摆动，并且摆动时间很长。在傅科摆试验中，人们看到，摆动过程中摆动平面沿顺时针方向缓缓转动，摆动方向不断变化。分析这种现象，摆在摆动平面方向上并没有受到外力作用，按照惯性定律，摆动的空间方向不会改变，因而可知，这种摆动方向的变化，是由于观察者所在的地球沿着逆时针方向转动的结果，地球上的观察者看到相对运动现象，从而有力地证明了地球是在自转。
傅科摆放置的位置不同，摆动情况也不同。在北半球时，摆动平面顺时针转动；在南半球时，摆动平面逆时针转动。而且纬度越高，转动速度越快，在赤道上的摆几乎不转动，在两极极点旋转一周的周期则为一恒星日(23小时56分4秒)，简单计算中可视为24小时。傅科摆摆动平面偏转的角度可用公式θ°=15°tsinφ来求，单位是度。式中φ代表当地地理纬度，t为偏转所用的时间，用小时作单位，因为地球自转角速度1小时等于15°，所以，为了换算，公式中乘以15°。
简单的解释一下：
这种摆自由摆动时间较长，便于人们观察。摆下有一个有刻度的圆盘，盘上刻有通过圆心的直线。静止时，摆锤正中应对准盘的圆心，观察时先确定盘中某一直线与通过圆心的子午线重合，然后推动摆锤沿子午线(地理上的经线)方向作南北方向转动。过一段时间，就会看到摆动方向偏离了子午线方向。在北半球向右偏转，时间越长，偏转的角度越大。摆开始动以后，除重力外，没有受其他力的作用，按照惯性定律，摆的方向是应该不变的；但摆却偏转了。这是因为地球自转的缘故!而且这个摆的方向是偏离经线(方向的南北)，也说明地球是自西向东自转(太阳东升西落)的!
假如地球没有自转，那么图中间这个球，当它摆动的时候，由于惯性定律，它摆动的路线应该和图中小圆桌上划的线(线的方向为南北方向)一样。但是!实验过程中却发现，它在摆动的过程中路线逐渐偏离小圆桌上划的线。这说明什么呢？说明它在摆的过程中受到了地球转动的影响，从而导致它的路线偏离了原有的路线!
地球的自转
地球的自转是指地球绕着地轴的旋转运动。
地球的自转产生的现象
(1)昼夜更替现象。
太阳每天东升西落，昼夜也随着交替，这种自然现象是地球的自转造成的。地球自转的方向是自西向东；自转一周的时间约为24小时，也就是一天。
地球是一个不透明的球体，在任何时刻，太阳光只能照亮地球的一半。被太阳照亮的半球是白昼；未被太阳照亮的半球是黑夜。
(2)时差现象。
地球不停地自西向东自转，昼夜也就不断更替，而且总是自东方迎来黎明的曙光，由西方送走黄昏的落日。地球上不同经度的地方，也就出现了时间的差异。
(3)日月星辰的东升西落现象。地球不停地自西向东自转，昼夜也就不断更替，而且总是自东方迎来黎明的曙光，由西方送走黄昏的落日。
课后练习
1.运用地球仪演示地球自转时，不同视角观察到的地球自转方向绘制正确的是
答案：
A
-END-
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