证明地球在自转

《证明地球在自转》反思性说课尊敬的各位评委，各位老师，大家好，我说课的内容是教科版五年级下册第三单元《证明地球在自转》。

当我抽到这课后，我觉得我摊上大事了，因为地球在自转，这个概念太抽象了；一节课，40分钟，这么短的时间，无法用实验做出明显的实验现象让学生感知；五年级的学生形象思维占主导，抽象思维比较薄弱。

怎样让学生在有限的时间内理解傅科摆原理，怎样让学生从摆的摆动方向不变性推理认识到地球在自转，我觉得真的太难了。

当昨天我的老同事朱发玉老师上这课时，所有听课的老师都非常用心的听课，有的老师甚至忍不住走到学生中间，仔细琢磨学生的实验材料，看学生怎么实验，看老师怎么在课堂上突破难点，我想，应该是平时大家都觉得这课难上，都想找到突破口，看看别人是怎么上的。

这课虽然难上，但是我并没有放弃，想了很多的办法来突破重难点。

首先是在“摆”教具的准备上。

最开始我是用学校的铁架台来做“摆具有保持摆动方向不变的特点”实验的，在实验过程中我发现，转动底盘的时候，摆锤很容易撞到铁架台上，影响实验效果；而且，转动过程中，摆的重心也跟着转动了，这是不科学，不规范的。

所以我想到了用我们这里常见的竹子扎成三角形的支架来做摆的支架，解决了摆撞到支架的问题，而且转动底盘时，摆的重心一直没有变，“摆摆动的方向不变”现象非常的明显。

只是有时学生做实验时，缺乏规范性，稍用力一拉，摆幅过大的时候，三角型支架由于自重较轻，会随着摆锤的摆动而出现轻微的晃动。

为了规范实验，我再次对实验的器材进行了改进，做成了底部是圆形，上面是两根支架，中间一根横梁的钢筋支架，学生实验时，观察视野开阔，支架稳定性好，现象明显，科学规范。

在今天上课时，我们看到，学生用这种装置来做实验，是非常成功的。

其次，在突破难点“理解傅科摆可以证明地球自转”时，我经过反复的思索和试教，发现突破这一难点的瓶颈是学生的思维：学生空间想象能力的建立和思维转换能力。

为此，在开课前，我精心准备了几个小游戏我对教材的研读：地球的运动，对学生来说是很抽象的，严格地说，地球的运动是多种运动的复合。

证明地球自转的现象地球自转是指地球围绕自身轴线的旋转运动。

这一现象是我们日常生活中不可忽视的重要事实。

地球自转的存在对于地球的气候、地理特征以及人类的生活都产生着重要影响。

地球自转使得我们能够感受到昼夜的变化。

当地球自转使得太阳照射到地球的某一半时，这一半地球处于白天，而另一半则是夜晚。

这导致了地球不同地区间的时间差异，即时区的存在。

地球自转使得我们能够明白时间的流逝，有规律地进行工作、休息和社交活动。

地球自转还引起了地球的旋转偏向。

地球并非完全规则的球体，而是呈现出稍微扁平的形状。

这是由于地球的自转所导致的。

地球自转造成了地球赤道部分的离心力，使得地球在赤道部分稍微膨胀，而在两极部分稍微收缩。

这一现象被称为地球的赤道膨胀。

地球的赤道膨胀对于地理研究和导航系统的设计都具有重要意义。

地球自转还与地球的自转速度有关。

地球的自转速度是指地球围绕自身轴线旋转一周所需要的时间。

根据国际标准，地球的自转速度被定义为每秒约1670千米。

这一速度使得地球的自转相对缓慢，我们通常无法直接感受到地球在自转。

然而，地球自转的存在对于地球上的一些重要现象产生了影响。

例如，地球自转导致了地球上的风向和海洋洋流的形成。

风向和洋流受到地球自转的影响，呈现出东西向的特点。

这一现象对于气候和生态系统的稳定性具有重要作用。

地球自转还影响了地球的形成和演化。

地球自转的速度和方向会影响地球的重力场分布，从而影响地壳的运动和地震的发生。

地球自转的存在也对于地球的自转轴倾角产生了影响。

地球的自转轴倾角决定了地球的季节变化和极昼极夜现象的发生。

这一现象使得地球上的不同地区在不同季节经历不同的气候和光照条件。

地球自转是地球上一项重要的自然现象。

它使得我们能够感受到昼夜交替的变化，产生了地球的旋转偏向，影响了地球的形成和演化，并对地球上的气候和生态系统产生了重要影响。

地球自转的存在是我们生活中不可忽视的重要事实，也是我们对地球及其宇宙位置的理解的基础。

傅科摆为什么能够证明地球在自转
因为惯性。

当钟摆摆动时，在没有外力的作用下，它将保持固定的摆动方向。

即使摆平面不改变，因为只受重力和拉力，傅科摆的旋转只是相对地表的运动，也就是说傅科摆不旋转，旋转的是地球。

通常，我们说“地球具有自转”的时候，我们并没有明确出它到底相对于什么自转。

这是一个非常重要的问题，如果没有参照物，谈论运动是不可想象的。

还没有办法在空间中打上一根钉子作为绝对的参照物，因此，我们只能依靠较远的、看起来似乎是静止的天体作为参照物。

事实上，那些天体也绝不是“空间中的钉子”，只不过因为它们实在太遥远了，我们不妨——事实上恐怕也是唯一的选择——把它们作为参照物。

以遥远的恒星作为参照物，一个物体不受外力作用的时候，将一直保持它的运动状态。

这也是牛顿第一定律的内容。

傅科摆悬挂方法：摆的运动可以超然于地球的自转，但悬挂摆的支架一般却要带动它参与地球的自转。

为解决这一问题，傅科采取了一种简单而巧妙的装置－万向节，从而使摆动平面超然于地球的自转。

傅科摆原理：证明地球自转的实验原理第一章：傅科摆的基本原理傅科摆是一种用来证明地球自转的实验装置，由法国物理学家Léon Foucault 于1851年发明。

这个实验装置通过利用地球自转所导致的科里奥利力，展示了地球自转的确凿证据。

傅科摆的原理基于两个基本概念：摆的平面的不变性和科里奥利力的作用。

第二章：摆的平面的不变性傅科摆的关键在于摆的平面的不变性。

一个摆的平面是指摆的运动轨迹所在的平面。

在普通的摆钟中，摆的平面始终保持垂直于地表，这是因为摆钟的支撑轴固定在一个地面上。

然而，在傅科摆中，摆的平面并不固定在地表上，而是可以自由摆动。

这使得摆的平面能够反映地球自转的影响。

第三章：科里奥利力的作用科里奥利力是一种由地球自转所引起的惯性力。

当一个物体在地球上运动时，由于地球的自转，物体会受到一个垂直于运动轨迹的向一侧的力。

这个力被称为科里奥利力。

在傅科摆中，摆的质点受到科里奥利力的作用，导致摆在平面上逐渐旋转。

这个旋转的速度与地球的自转速度相关。

第四章：傅科摆的实验装置傅科摆的实验装置由一个长长的钢丝和一个重物构成。

钢丝的一端被固定在一个支撑点上，而另一端则系着一个重物，形成一个摆。

重物可以是一个简单的球形，也可以是一个长条形的物体。

摆的平面可以通过调整重物的位置来改变。

在实验中，摆的平面最好与经线保持垂直，以便更好地展示地球自转的效果。

第五章：傅科摆的实验过程进行傅科摆实验时，首先需要调整摆的平面，使其与经线垂直。

然后，将摆从初始位置释放，观察摆的运动。

由于科里奥利力的作用，摆的平面会逐渐旋转。

旋转的速度与地球的自转速度成正比。

通过观察摆的运动，可以推断出地球自转的存在。

第六章：傅科摆的实验结果与意义通过傅科摆实验，我们可以直观地观察到地球的自转现象。

实验结果表明，地球确实在自转，从而证实了科学家们早先的推测。

这个实验对于地球自转的研究具有重要的意义，不仅加深了我们对地球运动的理解，还为其他相关领域的研究提供了基础。

地球在自转的证明
地球自转的证明有以下几个方面：
1. 星空观测：通过观测星空中的星星、行星和其他天体的
运动，可以发现它们在不同的时间和位置上出现，这表明
地球在自转。

例如，北半球观测者可以看到北极星，而在
南半球则看不到北极星，这是因为地球自转使得星空中的
星体在不同的时间和位置上出现。

2. 科里奥利力：科里奥利力是一种由地球自转产生的力，
它会影响物体在地球表面上的运动。

例如，当水流通过排
水口时，会形成一个旋涡，这是由于地球自转引起的科里
奥利力的影响。

同样地，风向也会受到科里奥利力的影响，从而形成风向偏转。

3. 潮汐现象：地球自转也会对潮汐产生影响。

潮汐是由太
阳和月亮的引力作用于地球上的海洋而产生的。

地球自转
使得海洋中的水体在不同的位置上受到不同的引力作用，
从而形成潮汐现象。

4. 球体形状：地球的形状是近似于一个椭球体，这是由于
地球的自转。

如果地球不自转，则会呈现更加不规则的形状。

通过测量地球的形状和重力场，可以证明地球在自转。

这些证据共同表明地球在自转，而不是静止不动的。

地球
自转的速度约为每小时1670千米（约每小时1037英里），这意味着地球每天自转一圈，即24小时。

证明地球在自转教学目的：1、摆具有保持摆动方向不变的特点。

2、“傅科摆”摆动后，地面的刻度盘会与摆的摆动方向发生偏移，这可以证明地球在自转。

过程与方法1、通过摆的实验研究，了解摆的特点，并借此理解“傅科摆”的原理。

2、通过提供的有关“傅科摆”的资料，理解人类是如何直接证明地球在自转的。

情感态度价值观：1、懂得地球自转是需要实证的。

2、认识到地球的自转虽无法直接观察到，但通过实验，仍可以证实。

教学准备：给每组学生准备：单摆一个、支架一个、可转动的圆盘一个。

给全班学生准备：“傅科摆”的资料。

南北流向的河流冲刷河岸的资料图片。

教学过程：一、引入怎样才能证明地球是在不停地自转呢？如果能通过实验的方法知道就好了。

二、认识摆的特点1、指导学生做摆的实验，让学生了解做实验的注意事项：底盘平稳缓慢的转动，减少其他外力对摆摆动方向的影响，做好观察记录等。

2、小组汇报实验情况和结论。

三、认识地球自转的证据——“傅科摆”1、展示“傅科摆”的图片和资料。

2、提问：“傅科摆”是怎样一种特殊的摆？同学们认为为什么要这样设计呢？（摆线长，摆动时间长；摆锤重，防止气流等外力对实验的影响。

3、“傅科摆”摆动后发生了什么现象?(北半球的实验：摆是顺时针方向偏转；南半球的实验：摆是逆时针方向偏转。

)为什么说人们亲眼看到了地球的自转？（摆具有保持摆动方向不变的特点，摆的偏转，恰好证明了地面的刻度盘----也就是地球，发生了旋转。

4、拓展资料拓展：向学生介绍南北向的河流冲刷河岸的资料5、小结。

三、板书设计摆的实验: 摆具有保持摆动方向不变的特点“傅科摆”摆线长，摆动时间长摆锤重，防止气流等外力对实验的影响。

地球自转的证据太阳从东方升起，在西方落下。

夜空的繁星也是东升西落。

在地球上看来，这些天体似乎都在自东向西运行，不断地绕着地球移动。

实际上，这是人们的一种错觉，天体自东向西移动，正是地球自西向东自转的反映。

天体好像每日绕地球一周，则表明地球每日绕地轴自转了一周。

宇宙间绝对静止的物体是没有的。

一切天体都在不断地运动。

但是，远离地球的天体，尤其是非常遥远的恒星，短时期内它们在天球上的相对位置基本保持不变。

因此，可以把这些恒星看成是镶嵌在天球的一定位置上的。

地球位于天球的球心。

地球自西向东自转，生活在这个自转运动系统内的人，觉察不出地球的转动，却感觉到整个天球在自东向西旋转。

固定在天球上的各个恒星，也就好像在东升西落。

地球自转以通过南、北极点的直线为轴线，所以，天球的旋转也就以地轴的延长线天轴为轴线。

这样，我们看到只有位于天轴和天球交点(天极)的恒星位置固定不变，而天球上的其它天体好像都在以天北极和天南极为圆心，进行着视周日运动，其运动轨迹叫做周日圈。

周日视运动着的所有天体，都有一定的周日圈。

天球上距天极越近的天体，其周日圈就越小。

到了天极，周日圈缩小为固定不变的点。

故只有位于天极的天体才没有周日运动现象。

天体的周日视运动，证明地球在自转;天体的周日视运动是自东向西，证明地球自转的方向是自西向东;南、北天极不作周日运动，位置固定不变，证明通过天北极天南极的直线是地球自转所围绕的轴线;在一个恒星日内，恒星的视角距发生360°变化，即完成了一周的视运动，证明恒星日就是地球自转一周(360°)的运动周期。

太阳和月球也表现出明显的周日视运动，因而也是地球自转的证据。

不过，太阳、月球与地球之间的距离，比遥远恒星与地球的距离小得多。

在天球上，太阳、月球同其它天体的相对位置移动是比较明显的。

随着天球作周日视运动的同时，它们还在天球上不断地自西向东移动。

在地球上看来，太阳和月球在天球上的东移，表现为它们自西向东在恒星之间的穿行。

一、证明地球自转的方法1.牙签法先用一只脸盆装满水，放在水平且不易振动的地方，待水静止后，轻轻放下一根木质细牙签，并在牙签的一端做一个记号，记住牙签的位置，过几个小时后（最好在10个小时以上），再去看时你就会发现，牙签已经转动了一定角度，看起来好像是牙签在转动，其实它并没有转动，而是地球在转动。

在北半球，牙签作顺时针转动，因为地球自转在北半球看起来是逆时针方向的。

南半球则与北半球相反。

2.炮弹法地球时刻不停地自转，地面上水平运动的物体，必然相对地发生持续的右偏（北半球）或左偏（南半球）。

根据这种现象，人们分析射出的炮弹运动的方向，就能证明地球在自转。

3.重力加速度法地球在时刻不停地自转，由于惯性离心力的作用，地面的重力加速度必然是赤道最小，两极最大；地球不可能是正球体，而必然是赤道略鼓，两极略扁的旋转椭球体。

重力测量和弧度测量的结果，证实了这些观点的正确性，也就从一个侧面证实了地球的自转。

4.深井测量法地球时刻不停自转，由于自转速度随高度而增加，物体自高处下落的过程中，必然具有较高的向东的自转速度，而必然坠落在偏东的地点。

为了证实这一点，有人曾在很深的矿井中进行试验。

试验结果是：自井口中心下落的物体，总在一定的深度同矿井东壁相撞，从另一个侧面证实了地球的自转运动。

二、一天与地球自转周期一天是24小时，是太阳连续两次经过上中天的时间间隔，是昼夜自东向西更替的周期，即一个太阳日。

这是地球自转360度59分所用的时间。

地球自转周期是地球自西向东自转360度所用的时间，是天空某一恒星连续两次经过上中天的时间间隔，即一个恒星日，是23时56分4秒。

这是地球自转的真正周期。

由于人们日出而作，日落而息，根据太阳的出没安排生产和生活，所以人们采用的是太阳为标志的时间，即太阳日，也就是一天24小时。

三、地球的公转周期地球绕日公转不只有回归年一个周期。

另外还有恒星年和近点年两个周期。

1.恒星年以某一遥远的恒星作参照物，地球绕太阳运转360度的历时，为365.25636日，它是地球公转的真正周期。