(共40张PPT)
我们的家园——地球
第一节 地球的形状和大小
回顾：你观察到的太阳、月亮、星星是什么形状？
实际是什么形状？
太阳 月亮 星星
观察到的形状
实际形状
圆形
球体
各种月相
球体
点状
球体
你知道地球是什么形状的？
一、地球的形状
古代巴比伦人
1、古代人对地球形状的认识
古代中国人
古代印度人
古代印度人
圆盾说
大地是一个圆盾，由四头大象驮着，站在乌龟背上,乌龟则骑在一只盘踞的眼镜蛇身上。
古代比伦人
大地是个龟背般隆起的空心山，大陆四周环绕着海水，有一个浑圆的巨大天罩盖在上面
盖天说
古代中国人
二千多年前，周代《周髀》有写：“天圆如张盖，地方如棋局。”
一千多年前《晋书·天文志》中说：“天如斗笠，地似覆盘。”意思是，天象一个盖在地上的斗笠，地是一个倒盖着的盘子。
浑 天 说
中国古代的一种宇宙学说。浑天说的代表作《张衡浑仪注》中说：“浑天如鸡子。天体圆如弹丸，地如鸡子中黄，孤居于天内，天大而地小。天表里有水，天之包地，犹壳之裹黄”。
古代中国人
1、月食时，投射到月面上的地球阴影边缘呈弧形
3、“东方一号”宇宙飞船绕地球航行
2、麦哲伦环球航行
第一次科学地从现象论证了地球是个球体
第一次以实践证明了地球是个球体
人类对地球形状认识的第一次飞跃
人类历史上第一次亲眼目睹地球全貌。
2、证明地球球体的现象和方法。
6、 “两岸青山相对出，孤帆一片日边来” ？
“孤帆远影碧空尽,惟见长江天际流”
7、欲穷千里目，更上一层楼。
5、在不同地点观察到北极星的高度不同，
越往北走北极星的高度越高
8、为什么“天涯海角”总走不到边？
4、在同一时间、不同地区太阳高度角不同
——登高望远
2、证明地球球体的现象和方法。
二千三百多年前,古希腊科学家亚里士多德观察月食时发现月面上的地影是个圆弧，首次科学地论证了地球是个球体。
1519
1519
1519年~1521年
1522年
人类历史上首次完成环球航行的壮举，
以实践证明了地球是球体的。
太 空 看 地 球
月球上看地球
遥望地球第一人
加加林 苏联 1961.4.16
有棕色的大地、蓝色的海洋，
地球是一个被白云缭绕的美丽球体。
春、秋分日，太阳直射点在赤道：
赤道上，正午太阳高度角为90 °；
向北走，正午太阳高度角逐渐减小，至北极点为0°；
向南走，正午太阳高度角也逐渐减小，至南极极点为0°。
1 2 3 4
若地是平的，各地的太阳高度都相等
[实验方案]：
[材料]:
把蓝球和书本置于同一水平视线上，把铅笔的尖竖直朝下，分别在球面、书的平面上移动。
蓝球、 书本、 铅笔
[观察]： 铅笔的长度和铅笔尖的位置的变化。
探究：“地球”是圆的证明。
实验：
[观察]： 铅笔的长度和铅笔头的位置的变化。
实验：
[观察]： 铅笔的长度和铅笔头的位置的变化。
思考：
1、在球表面和书表面上移动的铅笔，其可见长度和铅笔头位置的变化有什么不同？为什么会这样？
在平面上移动： 仍观察到铅笔尖，可见长度不变
在球面上移动： 观察不到铅笔尖、可见长度变短
篮球是一个球体
2、这个现象与我们生活中的哪些现象是同一个道理？
远去的帆船的船身与桅杆，什么先消失？
先看到桅杆，后见到船身
远方驶来的帆船你看到了什么现象
船身先消失
证明：地球是球形的
阅读小材料：人站在地面上即使天气再好，视野再开阔，目力所及也就是几十千米。乘飞机能看到至多是数百千米的地方。站在珠穆朗玛峰上，能看到0.07%的地球表面，在离地球200千米轨道上 的人造卫星，可以看到14%的地球表面，在距地 面35786千米的地球静止轨道上的航天器，则可以观察到42%的地球表面。
欲穷千里目，更上一层楼
3、对地球形状的进一步认识
极 半 经
6356千米
赤 道 半 径
人类对地球认识的第二次飞跃
6378千米
地心
地球不是一个正球体，而是一个不规则的球体，一个椭球体。
赤道略鼓的椭球体。
地球是一个两极稍扁、
人类对地球形状认识的第三次飞跃
南极内凹约30米，
北极伸长约10米，
又在北纬45°地区凹陷，在南纬45°隆起。
梨形体
2、赤道周长2πR
地心
1、地球平均半径R
6371千米
二、地球的大小
3、地球表面积4πR2
4 Х104千米
5.1Х108千米2
4、地球的扁率（a-b）/a
6356千米
极半经a
6378千米
赤道半径b
1:289.9
思考？ 现代科技测量告诉我们，地球不是一个正球体，但为什么我们看到的地球照片还是很圆的？
因为赤道半径与两极半径相差22千米，相对于地球半径来说非常小，仅相差0.34%
练习：1、地球赤道周长约为4万千米,假设同学们胸前到背后的厚度为0.2米,同学们紧贴着排成一队,要多少人才能围绕赤道一周
2、一个人日行50千米，绕地球赤道一圈要多少天？
我们只有一个地球
多少年来人们一直幻想着，除地球之外，还有存在生命的行星，希望我们的太阳系不是宇宙中独一无二的系统。然而，自1960年第一个以科学手段探测地外文明的奥兹玛(Ozma)计划实施以来，科学家通过种种努力，尚未找到一个知音，虽然人们没有气馁，还在继续寻找，但希望似乎很小很小。
空间探测表明，只有地球拥有液态水，这是形成地球上生命的前提。另外，地球离太阳不远不近，温度适当，大气中有丰富的氧，这些得天独厚的条件孕育着各种生物，使地球充满生气。在这种和谐的生态环境中产生了人类，人类创造了地球的文明。
地球是属于全人类的，我们只有一个地球！
然而，由于人们无限制地向大自然索取，地球生态环境正在日益恶化：耕地大量减少，森林逐渐消失，荒漠扩大，能源匮乏，气候恶劣，环境污染，一些动植物濒于灭亡。我们的地球变得越来越不像样子了，它发出了痛苦的呻吟。
亚马逊的烟雾
科威特油井燃烧
大洪水
撒哈拉沙漠
伊朗沙漠
爱护我们的家园
地 球
哥白尼(1473-1543)
伟大的波兰天文学家，日心说的创立者，近代天文学的奠人。
哥白尼的主要贡献是创立了科学的日心地动说，写出“自然科学的独立宣言”──《天体运行论》。
1542年秋，哥白尼因中风已陷入半身不遂的状况，到1543年初已临近死亡。当一本印好的《天体运行论》送到他的病榻的时候，已是他弥留的时刻了。
在出版后七十年间未引起注意。
公元1616年《天体运行论》被列为禁书。
哥白尼的学说不仅改变了那个时代人类对宇宙的认识，而且根本动摇了欧洲中世纪宗教神学的理论基础。
乔达诺·布鲁诺(Giordano-Bruno,
1548-1600)
他公开宣传日心地动说，危及教会的思想统治。
1600年2月17日，在意大利罗马的鲜花广场上，宗教裁判所奉教皇克莱门特八世之命，向众多虔诚的基督教徒宣布了布鲁诺亵读神圣宗教的“罪行”，宣判了将布鲁诺处以火刑的决定，熊熊烈火吞噬了一个杰出科学家的生命。第三章第一节地球的形状和大小（详案）
蛟川书院 科学组 俞芳
1、 教学目标
1、 能正确描述地球的形状和大小
2、 能用多种方法证实地球是个球体
3、 通过人类对地球形状的认识过程，培养学生科学探索的兴趣、态度和方法、
二、教学过程：
1、引入：同学们，前一章我们学习了昼夜长短变化、四季更替等自然现象，其规律、成因都离不开对地球形状的研究，让我们来一起了解地球的形状和大小。
回顾：你观察到的太阳、月亮、星星是什么形状？实际是什么形状？学生回答
教师补充：太阳是圆的，可以得出太阳是球形的的结论；月亮看起来不同时间形状不一样，实际上也是球体，；星星是点状的，其实也是球形的，只是因为离我们太远，就缩小成点了。
太阳是球体，月亮是球体，没有人怀疑，因为大家都确确实实地遥望到了。可以说人类认识太阳、月亮形状的过程都是十分简单直观的，而人们对地球形状的认识，却是经历了一个十分漫长、曲折的过程。
2、人类认识地球的过程：相对于我们人来比，地球本身十分的庞大，而人类的视野范围却十分的有限。一个人站在平地上，大约只能看到4.6km远的地方，这一小部分的大地看起来只是一个平面，因此单凭直觉，就产生了种种有关“天圆地方”的说法。
古代埃及人认为:天被高高地撑着,星星从天垂下,太阳乘着一艘小船,顺着一条大河流到各地。
古代印度人大地是一个圆盾，由四头大象驮着，站在乌龟背上,乌龟则骑在一只盘踞的眼镜蛇身上。
古代巴比伦人认为大地是个龟背般隆起的空心山，大陆四周环绕着海水，有一个浑圆的巨大天罩盖在上面。
我国早在两千多年前的周代，就有“天圆如张盖，地方如棋局（棋盘）”的盖天说。后来随着人们视野的扩大，很多现象说明大地不是直觉的那么平，于是人们臆想的大地变成了一只倒扣的盘子，天像一顶半圆的斗笠，于是又有了“天如斗笠，地如覆盘”的说法。
这些都是人类对地球的最原始的认识。
3、证实地球是球体
同学们留意过在自己的日常生活中，有没有什么自然现象可以说明大地不是平面，而是球面的呢？
①公元前三百年，亚里斯多德看到月食时地球投到月亮上的影子是弧形等现象，提出了地球为球状的科学证据。这是第一次科学地从现象论证了地球是个球体。
②直到公元1522年麦哲伦及其伙伴完成绕地球一周之后，人们才确立了地球为球体的概念。第一次以实践证明了地球是个球体人类对地球形状认识的第一次飞跃
③而“东方一号”宇宙飞船绕地球航行是人类历史上第一次亲眼目睹地球全貌。
这是历史上比较重要的证明地球是球体的证据。
那么在我们日常生活中有哪些证据证明呢？学生先举例教师再补充
④在同一时间、不同地区太阳高度角不同
⑤在不同地点观察到北极星的高度不同，越往北走北极星的高度越高
⑥ “两岸青山相对出，孤帆一片日边来”“孤帆远影碧空尽,惟见长江天际流”
⑦欲穷千里目，更上一层楼——登高望远
⑧为什么“天涯海角”总走不到边？
4、对地球形状的进一步认识
我国早在战国时期哲学家惠施就提出地球是球形的看法。但这一见解当时却很少人接受。
明朝末年，西方传教士利玛窦、汤若望等来到我国，介绍了天文、地理、数学等科学知识，我国才出现“地球”这个译名。
十七世纪中叶以前，人们一直把地球看作是正球形体，通过科学实践，对这一看法才获得进一步的修订、提高。1672年，天文学家里奇比从巴黎（49°N）带了一只钟到南美洲的圭亚那（5°N），发现这只钟每天慢了二分二十八秒，带回巴黎后又恢复正常。以后在其它地方作类似的观察，也有类似的结果。这表明从极地向赤道移动，钟摆的摆动速度变慢，或者说是摆的振动周期变长了。经过物理学的推测，地球不是一个正圆球体，而是两极略扁赤道凸出的旋转球体。
所谓旋转椭球体，是由经线圈绕地轴回转而成的。所有经线圈都是相等的椭圆，而赤道和所有纬线圈都是正圆。测量上为了处理大地测量的结果，采用与地球大小形状接近的旋转椭球体并确定它和大地原点的关系，称为参考椭球体。十九世纪，经过精密的重力测量和大地测量，进一步发现赤道也并非正圆，而是一个椭圆，直径的长短也有差异。这样，从地心到地表就有三根不等长的轴，所以测量学上又用三轴椭球体来表示地球的形状。
此后，又发现地球的南北两半球不对称，南极较北极离地心要近一些，在北极凸出18.9米，在南极凹进25.8米；又在北纬45°地区凹陷，在南纬45°隆起。这一形状和参考椭球体对比，地球又有点像梨子的样子，于是测量学中又出现“梨形地球”这一名称。
总之地球的形状很不规则，不能用简单的几何形状来表示。更确切地说，地球具有独特的地球形体。从宇宙空间观看地球，它既不像梨，也不像橘子或鸡蛋，倒像一个滚圆的球。人们利用宇宙飞船和同步卫星在36，000公里高空的实际观测，已把地球的真面貌拍摄下来了。可以看到，在这个小行星上，辽阔的海洋呈蔚蓝色，突出在水体上呈褐色的是陆地，青葱翠绿的是地面上的植被，还有萦绕在上空不断变化着的白云。
从上面可以看出，人类对地球形状的认识是随着科学技术的发展而逐步提高的。正圆球体、旋转椭球体、三轴椭球体以及地球形体等，对于地球的真实形状而言，可以说都是近似的。反过来，人们在生产斗争和科学实践中，也需要对地球的形状加以不同程度的简化。例如在制造地球仪或绘制全球性地图时，就必须把地球当作正圆球体来看待；当测绘大比例尺地形图时，有必须把地球作为有规则的参考椭球体来处理；而在发射人造天体及其轨道计算时，则需要把赤道的扁率以及各地对参考椭球体的偏离更精确地计算进去。
因此，地球的形状不能用某种几何形状来表示，严格地说应称它为地球形体。
实际上，地球既不像橘子，也不像梨，而是具有它自己独特形状的球体。如果我们把这个庞大的地球，缩小制成一个直径1米的地球仪，赤道半径只比极半径长1毫米多，这点微小差别，在地球仪上是表示不出来的，所以我们使用的地球仪都还是正圆形的。
你认为研究地球形状和大小有什么意义？
绘制精度较高的地图，首先就要详细而准确地研究地球的形状和大小。
研究地球气候、植被、生物等资源的分布规律，探求昼夜长短变化、四季更替等自然现象的规律、成因都离不开对地球形状的研究。
研究地球上生命物质存在的条件时，离不开研究地球形状和大小。
