1.1.2《地球自轉(zhuǎn)的地理意義》拓展探究

　　1．材料：有一句詩(shī)說(shuō)“坐地日行八萬(wàn)里，巡天遙看一千河”，表達(dá)了詩(shī)人寬闊博大的胸懷；我國(guó)發(fā)射的地球同步衛(wèi)星定點(diǎn)在赤道上空，每天和地球同步運(yùn)行。

　　問(wèn)題：詩(shī)人所說(shuō)的“坐地日行八萬(wàn)里”可能嗎？地球同步衛(wèi)星的速度與地面上的速度一樣嗎？

　　我的思路：地球自轉(zhuǎn)是一種球體的旋轉(zhuǎn)，它的自轉(zhuǎn)速度可分為線速度和角速度兩個(gè)方面。要比較地球上兩點(diǎn)的自轉(zhuǎn)速度，首先要搞明白什么是線速度和角速度。所謂球體的線速度就是指球面上一點(diǎn)在單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)弧的長(zhǎng)度，它的單位是每小時(shí)多少千米或每秒多少米；角速度是指球面上一點(diǎn)在單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)的弧度，它的單位是每小時(shí)多少度或每秒多少度。其次是弄清楚自轉(zhuǎn)線速度和角速度在全球的分布規(guī)律。角速度除兩極點(diǎn)外，全球均等，都是每小時(shí)15°，每4分鐘1°；線速度自赤道向兩極遞減；兩極點(diǎn)既無(wú)線速度，也無(wú)角速度。

　　“坐地日行八萬(wàn)里”是指赤道上的自轉(zhuǎn)線速度是每小時(shí)1670千米，一日地球自轉(zhuǎn)40000千米（八萬(wàn)里）；地球同步衛(wèi)星的線速度大于地面上各點(diǎn)的線速度，但角速度與地面上各點(diǎn)相同。

　　2．材料：科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，7000年來(lái)，長(zhǎng)江口的位置向東南方向遷移，發(fā)育形成的一系列河口水壩由老到新，呈西北—東南方向排列。

　　問(wèn)題：這種現(xiàn)象除了與海岸線的后退有關(guān)外，你認(rèn)為它與地球的運(yùn)動(dòng)有關(guān)嗎？

　　我的思路：這是一個(gè)現(xiàn)實(shí)的問(wèn)題，它的作用對(duì)我國(guó)許多三角洲的形成有著十分重要的意義。海岸線的變化是陸海相互作用的結(jié)果。其中入海河流帶來(lái)的大量泥沙是形成三角洲，塑造海岸的重要因素。而這個(gè)因素往往受到地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的偏向力的影響。由于地球的自轉(zhuǎn)，地球上作水平運(yùn)動(dòng)的物體都會(huì)受到地轉(zhuǎn)偏向力的影響，北半球向右偏，南半球向左偏。長(zhǎng)江三角洲的發(fā)育過(guò)程分四步：A．首先泥沙沉積形成河口沙壩，沙壩將水道分為南北兩個(gè)分支；B．在地轉(zhuǎn)偏向力的長(zhǎng)期作用下，河道右偏，使北支水道不斷淤塞；C．淤塞后的水道使北岸三角洲、沼澤地及邊灘連成一片；D．河口不斷右偏，三角洲不斷擴(kuò)大，形成的水壩也呈西北—東南方向排列。

　　3．材料：據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，我國(guó)每年用于長(zhǎng)江大堤加固的投資有上百億元人民幣。這么大的投資也不可能把所有長(zhǎng)江大堤全部加固，只能對(duì)重點(diǎn)的河段大堤進(jìn)行重點(diǎn)加固。如水流不暢，洪澇危害嚴(yán)重的荊江河段，容易遭到水毀的河岸等。

　　問(wèn)題：如果你是一位投資決策人，你認(rèn)為在長(zhǎng)江堤岸加固時(shí)應(yīng)重點(diǎn)加固河流的左岸還是右岸？為什么？

　　依據(jù)：由于地球的自轉(zhuǎn)，地球上水平運(yùn)動(dòng)的物體要發(fā)生偏向，北半球向右偏，南半球向左偏，赤道地區(qū)無(wú)偏向，越往高緯偏向越大。長(zhǎng)江自西向東流，受地轉(zhuǎn)偏向力的影響，河水不斷沖刷右岸，造成右岸不斷塌陷，堤岸水毀嚴(yán)重，容易發(fā)生潰堤，因此應(yīng)重點(diǎn)加固長(zhǎng)江右岸。

　　拓展：地轉(zhuǎn)偏向是地球自轉(zhuǎn)的地理意義之一，它對(duì)大氣運(yùn)動(dòng)、水的運(yùn)動(dòng)影響很大，對(duì)全球的熱量和水汽的平衡有重要意義。就上題而言，長(zhǎng)江的右岸發(fā)生侵蝕，而左岸則容易發(fā)生沉積，使左航道發(fā)生淤塞，左岸形成砂礦等沉積礦產(chǎn)。

　　4、誰(shuí)證明了地球自轉(zhuǎn)

　　提起地球的自轉(zhuǎn)，在科學(xué)技術(shù)高度發(fā)達(dá)的今天，它是一個(gè)不容置疑的真理，但如果讓人們對(duì)此作出證明，或許這并不是一個(gè)簡(jiǎn)單的事情。對(duì)于人類(lèi)初次作出的對(duì)地球自轉(zhuǎn)的證明來(lái)講，曾發(fā)生過(guò)下面一個(gè)故事。

　　16世紀(jì)時(shí)，“太陽(yáng)中心說(shuō)”的創(chuàng)始人哥白尼曾依據(jù)相對(duì)運(yùn)動(dòng)原理提出了地球自轉(zhuǎn)的理論�？蓮乃�提出這一理論后的相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，這一理論只能停留在讓人們從主觀上接受的水平，直到19世紀(jì)才被法國(guó)的一位名叫傅科的物理學(xué)家，用他自己設(shè)計(jì)的一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)所證實(shí)。

　　傅科是用一種特殊的擺來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的。這個(gè)擺由一根長(zhǎng)60余米的纖細(xì)金屬絲懸掛一個(gè)27千克重、直徑約30厘米的鐵球所組成。當(dāng)時(shí)人們把這種從未見(jiàn)過(guò)的“超級(jí)擺”稱(chēng)之為“傅科擺”。

　　1851年的一天，傅科在法國(guó)巴黎萬(wàn)神廟的圓頂上將他親手制作的傅科擺吊上，讓擺在廣場(chǎng)上悠然自得地?cái)[動(dòng)著。這時(shí)，成千上萬(wàn)人前來(lái)觀看這一奇妙的實(shí)驗(yàn)。隨著時(shí)間一分一秒地流逝，他們發(fā)現(xiàn)了奇跡，那就是擺在悄悄地發(fā)生著“移動(dòng)”，并且是沿順時(shí)針?lè)较虬l(fā)生旋轉(zhuǎn)。有的人在擺動(dòng)開(kāi)始時(shí)，明明看到擺球運(yùn)動(dòng)到自己眼前，又蕩了回去，可經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，擺球竟離自己越來(lái)越遠(yuǎn)。這對(duì)于圍觀的人們來(lái)講，他們通過(guò)對(duì)現(xiàn)象的觀測(cè)都得出這樣的結(jié)論，眼看著自己沒(méi)有移動(dòng)，那一定是擺平面發(fā)生了“移動(dòng)”。

　　其實(shí)擺動(dòng)的平面是不會(huì)發(fā)生移動(dòng)的。我們知道作為一種物質(zhì)運(yùn)動(dòng)形式，擺是無(wú)法擺脫地球自轉(zhuǎn)的。傅科選用較長(zhǎng)的金屬絲，是為了讓擺動(dòng)的時(shí)間達(dá)到足夠的長(zhǎng)度，這樣便于觀察擺動(dòng)的變化，同時(shí)選用較重的擺球，是為了增加擺本身的慣性和動(dòng)量，以克服空氣的阻力，一旦它擺動(dòng)起采，作為一種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，有滯后于地球自轉(zhuǎn)的慣性，即能夠減少地球自轉(zhuǎn)的影響。知道了這一點(diǎn)，我們就不難分析，由于地球的自轉(zhuǎn)，每一個(gè)觀測(cè)者都被地球帶著運(yùn)動(dòng)，盡管觀測(cè)者站在原地沒(méi)有動(dòng)，可腳下的地面是動(dòng)了，也就等于把觀測(cè)者悄悄地帶離了原地。因此，真正沒(méi)有移動(dòng)的是擺動(dòng)平面。

　　傅科擺的擺動(dòng)作為地球自轉(zhuǎn)的有力證據(jù)，現(xiàn)已為世界所公認(rèn)。我國(guó)北京天文館的大廳里就有一個(gè)傅科擺，一個(gè)金屬球在一根系在圓穹頂上的長(zhǎng)長(zhǎng)細(xì)線下來(lái)回?cái)[動(dòng)著。下面是一個(gè)刻著度數(shù)的像鐵鍋似的大圓盤(pán)，人們可以由此讀取擺動(dòng)平面旋轉(zhuǎn)的度數(shù)。前去參觀的人們都喜歡在這里停留一段時(shí)間，親眼看一看地球是怎樣自轉(zhuǎn)的。