1.1.2《地球自轉的地理意義》拓展探究

　　1．材料：有一句詩說“坐地日行八萬里，巡天遙看一千河”，表達了詩人寬闊博大的胸懷；我國發射的地球同步衛星定點在赤道上空，每天和地球同步運行。

　　問題：詩人所說的“坐地日行八萬里”可能嗎？地球同步衛星的速度與地面上的速度一樣嗎？

　　我的思路：地球自轉是一種球體的旋轉，它的自轉速度可分為線速度和角速度兩個方面。要比較地球上兩點的自轉速度，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在單位時間內轉過弧的長度，它的單位是每小時多少千米或每秒多少米；角速度是指球面上一點在單位時間內轉過的弧度，它的單位是每小時多少度或每秒多少度。其次是弄清楚自轉線速度和角速度在全球的分布規律。角速度除兩極點外，全球均等，都是每小時15°，每4分鐘1°；線速度自赤道向兩極遞減；兩極點既無線速度，也無角速度。

　　“坐地日行八萬里”是指赤道上的自轉線速度是每小時1670千米，一日地球自轉40000千米（八萬里）；地球同步衛星的線速度大于地面上各點的線速度，但角速度與地面上各點相同。

　　2．材料：科學家研究發現，7000年來，長江口的位置向東南方向遷移，發育形成的一系列河口水壩由老到新，呈西北—東南方向排列。

　　問題：這種現象除了與海岸線的后退有關外，你認為它與地球的運動有關嗎？

　　我的思路：這是一個現實的問題，它的作用對我國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果。其中入海河流帶來的大量泥沙是形成三角洲，塑造海岸的重要因素。而這個因素往往受到地球自轉產生的偏向力的影響。由于地球的自轉，地球上作水平運動的物體都會受到地轉偏向力的影響，北半球向右偏，南半球向左偏。長江三角洲的發育過程分四步：A．首先泥沙沉積形成河口沙壩，沙壩將水道分為南北兩個分支；B．在地轉偏向力的長期作用下，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，三角洲不斷擴大，形成的水壩也呈西北—東南方向排列。

　　3．材料：據資料統計，我國每年用于長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江大堤全部加固，只能對重點的河段大堤進行重點加固。如水流不暢，洪澇危害嚴重的荊江河段，容易遭到水毀的河岸等。

　　問題：如果你是一位投資決策人，你認為在長江堤岸加固時應重點加固河流的左岸還是右岸？為什么？

　　依據：由于地球的自轉，地球上水平運動的物體要發生偏向，北半球向右偏，南半球向左偏，赤道地區無偏向，越往高緯偏向越大。長江自西向東流，受地轉偏向力的影響，河水不斷沖刷右岸，造成右岸不斷塌陷，堤岸水毀嚴重，容易發生潰堤，因此應重點加固長江右岸。

　　拓展：地轉偏向是地球自轉的地理意義之一，它對大氣運動、水的運動影響很大，對全球的熱量和水汽的平衡有重要意義。就上題而言，長江的右岸發生侵蝕，而左岸則容易發生沉積，使左航道發生淤塞，左岸形成砂礦等沉積礦產。

　　4、誰證明了地球自轉

　　提起地球的自轉，在科學技術高度發達的今天，它是一個不容置疑的真理，但如果讓人們對此作出證明，或許這并不是一個簡單的事情。對于人類初次作出的對地球自轉的證明來講，曾發生過下面一個故事。

　　16世紀時，“太陽中心說”的創始人哥白尼曾依據相對運動原理提出了地球自轉的理論。可從他提出這一理論后的相當長一段時間內，這一理論只能停留在讓人們從主觀上接受的水平，直到19世紀才被法國的一位名叫傅科的物理學家，用他自己設計的一項實驗所證實。

　　傅科是用一種特殊的擺來進行實驗的。這個擺由一根長60余米的纖細金屬絲懸掛一個27千克重、直徑約30厘米的鐵球所組成。當時人們把這種從未見過的“超級擺”稱之為“傅科擺”。

　　1851年的一天，傅科在法國巴黎萬神廟的圓頂上將他親手制作的傅科擺吊上，讓擺在廣場上悠然自得地擺動著。這時，成千上萬人前來觀看這一奇妙的實驗。隨著時間一分一秒地流逝，他們發現了奇跡，那就是擺在悄悄地發生著“移動”，并且是沿順時針方向發生旋轉。有的人在擺動開始時，明明看到擺球運動到自己眼前，又蕩了回去，可經過一段時間后，擺球竟離自己越來越遠。這對于圍觀的人們來講，他們通過對現象的觀測都得出這樣的結論，眼看著自己沒有移動，那一定是擺平面發生了“移動”。

　　其實擺動的平面是不會發生移動的。我們知道作為一種物質運動形式，擺是無法擺脫地球自轉的。傅科選用較長的金屬絲，是為了讓擺動的時間達到足夠的長度，這樣便于觀察擺動的變化，同時選用較重的擺球，是為了增加擺本身的慣性和動量，以克服空氣的阻力，一旦它擺動起采，作為一種運動狀態，有滯后于地球自轉的慣性，即能夠減少地球自轉的影響。知道了這一點，我們就不難分析，由于地球的自轉，每一個觀測者都被地球帶著運動，盡管觀測者站在原地沒有動，可腳下的地面是動了，也就等于把觀測者悄悄地帶離了原地。因此，真正沒有移動的是擺動平面。

　　傅科擺的擺動作為地球自轉的有力證據，現已為世界所公認。我國北京天文館的大廳里就有一個傅科擺，一個金屬球在一根系在圓穹頂上的長長細線下來回擺動著。下面是一個刻著度數的像鐵鍋似的大圓盤，人們可以由此讀取擺動平面旋轉的度數。前去參觀的人們都喜歡在這里停留一段時間，親眼看一看地球是怎樣自轉的。