课件66张PPT。第三章 地球的运动地球的自转地球的公转第一节 地球的自转自转的发现及证明自转的规律性自转的后果作业地球自转的发现及证明自转的证明两极扁缩
落体偏东
傅科摆的偏转天体的周日运动 日月星辰以日为周期在天球上绕地球自东向西运动的现象 上中天下中天两极扁缩赤道半径a=6378km极半径 b=6357km 落体偏东从高处下落的物体,并不垂直的降落到地面B点,而是稍稍偏向东方的B′点。 原因物体的惯性使落体在下落过程中保持这一较大的速度 傅科摆偏转原理惯性使摆的摆动方向超然于地球自转。傅科摆实验傅科摆的特点特殊的悬挂装置长摆绳重摆锤刻有度数的圆盘傅科摆实验 1851年,傅科在巴黎万神庙用单摆成功的作了一次著名的实验,用以证明地球自转。
图为万神庙外观。悬挂于大厅的傅科摆摆绳长67米摆锤重27千克下方为直径6米的沙盘地球真的在转动 傅科摆每经过一个周 期的震荡,在沙盘上画出的轨迹都会偏离原来的轨迹,在直径6米的沙盘边缘,两个轨迹之间相差大约3毫米。 “地球真的是在转动啊”,有的人不禁发出了这样的感慨。 150年前傅科摆实验所用的 沙盘和标尺 现仍保存于巴黎万神庙大厅。地球自转的规律性极移和进动极移两极在地表的移动
各地经纬度的微小变化方向、周期和速度极移曲线地轴进动陀螺的进动地轴以25800年为周期,以黄赤交角为角半径绕黄轴自东向西的旋转运动 速度:
50.29"/年地轴黄轴地轴进动原因地球的形状黄赤交角地球的自转P促使天轴向黄轴靠拢惯性力图保持地轴的空间指向地轴进动后果天极的改变极星的变迁春分点的西移极星的变迁春分点的西移周期:
25800年
速度:
50.29"/年
方向:
自东向西 地球自转方向自西向东练习判断下列各图中地轴北端的指向或者地球自转方向N地球自转的周期——恒星日某恒星连续两次通过某地上中天的时间间隔。恒星日太阳日1恒星日=23小时56分1太阳日=24小时太阴日1太阴日=24小时50分三种周期的比较恒星日与太阳日的区别太阳日比恒星日约长4分钟。在一个太阳日中:
地球自转了360o 59 ′恒星日与太阴日的区别在1太阴日中,地球自转了373o 38′太阴日比恒星日长54分钟,比太阳日长50分钟三种周期的比较地球自转速度角速度线速度ω=3600/T 自转速度的变化单位时间内地球绕轴自转的角度地球自转线速度=465m/s≈4万km/日 赤道上在纬度φ处=V0 cos φ 在高度h处地球自转速度的变化长期变化季节变化不规则变化月球对于地球的潮汐作用使地球自转不断减慢。1日的长度大约在100年内增长1~2毫秒。 气团的季节性移动造成的振幅约为20~25毫秒的季节变化。 地球内部物质的移动或太阳活动的影响 ,没有一定规律。 地球自转的后果天体的周日运动水平运动的左右偏转不同天体的周日运动
不同纬度的周日运动不同天体的周日运动恒星的周日运动是地球自转的单纯反映旋轴 方向 周期太阳的周日运动有地球公转的因素月球的周日运动有月球公转的因素思考?周期为太阳日。周期为太阴日。恒星周日运动反映了地球自转思考某恒星21:00位于某地上中天,第二天它位于该地上中天的时间是几点?
月亮某日18:00位于某地上中天,第二天它位于该地上中天的时间是几点?不同纬度的周日运动恒显星出没星恒隐星举例对于40°N来说,下列赤纬的天体属于哪类恒星?
+40 ° +70 °
-50 ° -70 °三类恒星的范围δ高于90o-φ的恒星δ介于±(90o-φ))之间δ高于-(90o-φ)的恒星距离仰极φ以内天赤道两侧
90o-φ的距离内距离俯极φ以内60oN所见的天体周日运动情况天北极为仰极,天体的周日圈与地平圈呈30o角。
赤纬高于+ 30o的北天天体为恒显星。
赤纬在± 30o之间的天体为出没星。
赤纬高于|- 30o |的南天天体为恒显星。水平运动的左右偏转原因科里奥利力
地转偏向力
F=2mvωSinφ用经纬线的偏转解释运动偏向地球上的方向是以经纬线为标准的。南半球由于地球自转,经纬线的方向是变化的。惯性使物体力图保持原运动状态不变。作业什么是地轴进动?其后果是什么?
比较恒星日、太阳日、太阴日的区别。
说明600N,300S,900S所见到的恒星周日运动情况。
用经纬线的偏转解释地球上水平运动物体的偏向。
P78 第7、9题。 地球的公转公转的后果公转的规律公转的证明地球公转及其证明视差位移
位移路线
位移大小光行差位移及路线恒星的视差位移 由于地球在轨道上的位移而引起的恒星的视位置在天球上改变的现象 视差位移路线 ——周年视差视差位移大小周年视差:地球的轨道半径对恒星的最大张角。关于周年视差的确定关于恒星周年视差的测定哥白尼恒星没有这种现象(周年视差),说明它们的距离太大,以至地球轨道同它们相比可以忽略不计,从而不能看到这种现象。 开普勒现在实验没有成功,不要紧,我相信将来一定能够成功。或早或晚,或许是明天,或许是百年之后,天文学家总有一天会找出地球绕太阳运动的证据来。 最先测定的恒星的视差最先测定的恒星的周年视差光行差位移光行差位移:由于地球轨道速度对星光方向的影响,使恒星的视方向和真方向之间存在一定偏差的现象。光行差常数:θ光行差位移路线地球公转的规律轨道和方向周期速度地球公转轨道半长轴a=1.496×108km
半短轴b=1.4958×108km
近日距离=1.471×108km
远日距离=1.521×108km 1月初通过近日点,7月初通过远日点。黄赤交角近日点每年东旋11″近日点的东旋近日点在轨道上不固定,东旋11″/年。 黄赤交角P地球公转的周期恒星年回归年近点年交点年太阳在黄道上连续两次通过春分点的时间间隔 1回归年=365.2422日岁差比较恒星年与回归年36003600 -50.29"四种年的比较地球公转速度平均速度ω=3600/T =3600/365.2564日=59′/日 角速度线速度V=29.78 km/S 速度的变化地球公转的后果太阳的周年运动行星同太阳的会合运动太阳周年运动 太阳以恒星年为周期在黄道上自西向东的视运动 十二宫方向
周期
路线二十四气与黄道十二宫行星与太阳的会合运动行星轨道速度比较会合运动周期距日越近,速度越大
V地内>V地>V地外 行星与太阳相对位置的变化行星的逆行行星轨道速度比较如图,设两行星的公转周期分别为Ta、Tb ,公转速度分别为Va、Vb ,
则 Va=2πa/ Ta Vb=2πb/ Tb V地内>V地>V地外 会合运动周期(s)设在一个会合周期中,Pb转过的角度为θ, 则Pa转过的角度为360o+θEPPE行星与太阳相对位置的变化昏星晨星合西方照冲东方照地内行星地外行星地内行星的逆行地内行星在下合前后逆行地外行星地外行星的逆行地外行星在冲前后逆行课件66张PPT。第三章 地球的运动地球的自转地球的公转第一节 地球的自转自转的发现及证明自转的规律性自转的后果作业地球自转的发现及证明自转的证明两极扁缩
落体偏东
傅科摆的偏转天体的周日运动 日月星辰以日为周期在天球上绕地球自东向西运动的现象 上中天下中天两极扁缩地球的赤道半径和极半径赤道半径a=6378km极半径 b=6357km 落体偏东从高处下落的物体,并不垂直的降落到地面B点,而是稍稍偏向东方的B′点。 原因物体的惯性使落体在下落过程中保持这一较大的速度 傅科摆偏转原理惯性使摆的摆动方向超然于地球自转。傅科摆实验傅科摆的特点特殊的悬挂装置长摆绳重摆锤刻有度数的圆盘傅科摆实验 1851年,傅科在巴黎万神庙用单摆成功的作了一次著名的实验,用以证明地球自转。
图为万神庙外观。悬挂于大厅的傅科摆摆绳长67米摆锤重27千克下方为直径6米的沙盘地球真的在转动 傅科摆每经过一个周 期的震荡,在沙盘上画出的轨迹都会偏离原来的轨迹,在直径6米的沙盘边缘,两个轨迹之间相差大约3毫米。 “地球真的是在转动啊”,有的人不禁发出了这样的感慨。 150年前傅科摆实验所用的 沙盘和标尺 现仍保存于巴黎万神庙大厅。地球自转的规律性极移和进动极移两极在地表的移动
各地经纬度的微小变化方向、周期和速度极移曲线地轴进动陀螺的进动地轴以25800年为周期,以黄赤交角为角半径绕黄轴自东向西的旋转运动 速度:
50.29"/年地轴黄轴地轴进动原因地球的形状黄赤交角地球的自转P促使天轴向黄轴靠拢惯性力图保持地轴的空间指向地轴进动后果天极的改变极星的变迁春分点的西移极星的变迁春分点的西移周期:
25800年
速度:
50.29"/年
方向:
自东向西 地球自转方向自西向东练习判断下列各图中地轴北端的指向或者地球自转方向N地球自转的周期——恒星日某恒星连续两次通过某地上中天的时间间隔。恒星日太阳日1恒星日=23小时56分1太阳日=24小时太阴日1太阴日=24小时50分三种周期的比较恒星日与太阳日的区别太阳日比恒星日约长4分钟。在一个太阳日中:
地球自转了360o 59 ′恒星日与太阴日的区别在1太阴日中,地球自转了373o 38′太阴日比恒星日长54分钟,比太阳日长50分钟三种周期的比较地球自转速度角速度线速度ω=3600/T 自转速度的变化单位时间内地球绕轴自转的角度地球自转线速度=465m/s≈4万km/日 赤道上在纬度φ处=V0 cos φ 在高度h处地球自转速度的变化长期变化季节变化不规则变化月球对于地球的潮汐作用使地球自转不断减慢。1日的长度大约在100年内增长1~2毫秒。 气团的季节性移动造成的振幅约为20~25毫秒的季节变化。 地球内部物质的移动或太阳活动的影响 ,没有一定规律。 地球自转的后果天体的周日运动水平运动的左右偏转不同天体的周日运动
不同纬度的周日运动不同天体的周日运动恒星的周日运动是地球自转的单纯反映旋轴 方向 周期太阳的周日运动有地球公转的因素月球的周日运动有月球公转的因素思考?周期为太阳日。周期为太阴日。恒星周日运动反映了地球自转思考某恒星21:00位于某地上中天,第二天它位于该地上中天的时间是几点?
月亮某日18:00位于某地上中天,第二天它位于该地上中天的时间是几点?不同纬度的周日运动恒显星出没星恒隐星举例对于40°N来说,下列赤纬的天体属于哪类恒星?
+40 ° +70 °
-50 ° -70 °三类恒星的范围δ高于90o-φ的恒星δ介于±(90o-φ))之间δ高于-(90o-φ)的恒星距离仰极φ以内天赤道两侧
90o-φ的距离内距离俯极φ以内60oN所见的天体周日运动情况天北极为仰极,天体的周日圈与地平圈呈30o角。
赤纬高于+ 30o的北天天体为恒显星。
赤纬在± 30o之间的天体为出没星。
赤纬高于|- 30o |的南天天体为恒显星。水平运动的左右偏转原因科里奥利力
地转偏向力
F=2mvωSinφ用经纬线的偏转解释运动偏向地球上的方向是以经纬线为标准的。南半球由于地球自转,经纬线的方向是变化的。惯性使物体力图保持原运动状态不变。作业什么是地轴进动?其后果是什么?
比较恒星日、太阳日、太阴日的区别。
说明600N,300S,900S所见到的恒星周日运动情况。
用经纬线的偏转解释地球上水平运动物体的偏向。
P78 第7、9题。 地球的公转公转的后果公转的规律公转的证明地球公转及其证明视差位移
位移路线
位移大小光行差位移及路线恒星的视差位移 由于地球在轨道上的位移而引起的恒星的视位置在天球上改变的现象 视差位移路线 ——周年视差视差位移大小周年视差:地球的轨道半径对恒星的最大张角。关于周年视差的确定关于恒星周年视差的测定哥白尼恒星没有这种现象(周年视差),说明它们的距离太大,以至地球轨道同它们相比可以忽略不计,从而不能看到这种现象。 开普勒现在实验没有成功,不要紧,我相信将来一定能够成功。或早或晚,或许是明天,或许是百年之后,天文学家总有一天会找出地球绕太阳运动的证据来。 最先测定的恒星的视差最先测定的恒星的周年视差白塞耳(1784-1846),德国著名的天文学家和数学家,1837年,白塞尔发现天鹅座61正在非常缓慢地改变位置,第二年,他宣布这颗星的视差是0.31弧秒,这是世界上最早测定的恒星视差之一。光行差位移光行差位移:由于地球轨道速度对星光方向的影响,使恒星的视方向和真方向之间存在一定偏差的现象。光行差常数:θ光行差位移路线地球公转的规律轨道和方向周期速度地球公转轨道半长轴a=1.496×108km
半短轴b=1.4958×108km
近日距离=1.471×108km
远日距离=1.521×108km 1月初通过近日点,7月初通过远日点。黄赤交角近日点每年东旋11″近日点的东旋近日点在轨道上不固定,东旋11″/年。 黄赤交角与地轴的倾斜黄赤交角P地球公转的周期恒星年回归年近点年交点年太阳在黄道上连续两次通过春分点的时间间隔 1回归年=365.2422日岁差比较恒星年与回归年36003600 -50.29"四种年的比较地球公转速度平均速度ω=3600/T =3600/365.2564日=59′/日 角速度线速度V=29.78 km/S 速度的变化地球公转的后果太阳的周年运动行星同太阳的会合运动太阳周年运动 太阳以恒星年为周期在黄道上自西向东的视运动 十二宫方向
周期
路线二十四气与黄道十二宫行星与太阳的会合运动行星轨道速度比较会合运动周期距日越近,速度越大
V地内>V地>V地外 行星与太阳相对位置的变化行星的逆行行星轨道速度比较如图,设两行星的公转周期分别为Ta、Tb ,公转速度分别为Va、Vb ,
则 Va=2πa/ Ta Vb=2πb/ Tb V地内>V地>V地外 会合运动周期(s)设在一个会合周期中,Pb转过的角度为θ, 则Pa转过的角度为360o+θEPPE行星与太阳相对位置的变化昏星晨星合西方照冲东方照地内行星地外行星地内行星的逆行地内行星在下合前后逆行地外行星地外行星的逆行地外行星在冲前后逆行