地转偏向力(实验)

地转偏向力规律验证

【实验背景】

地转偏向力是中学地理知识结构上一个较为重要的组成，首次提到这一概念是在讲地球的自转的意义时涉及到，在之后，学习大气的运动和海洋水的运动时也有涉及到，而且，地转偏向力对后面的学习大气和海洋运动是一个很重要的知识基础，若是没有理解到地转偏向力的概念和规律，原理的话，这样对于后面的学习比较吃力。

作为后面知识的基础知识，地转偏向力本身也比较难懂，特别是它的作用原理，学生往往很难理解，若是单靠老师在课堂上的文字、图片讲解往往是不够的。所以相关的验证试验不仅能让学生加深对地转偏向力的理解，更能锻炼学生的动手，思考能力。

【实验原理】

地球是由西向东旋转的，赤道地区旋转的线速度最大，随着纬度越高，线速度越来越小，到了极点减为零。设想空气或洋流从低纬度地区移向北极：在最初，空气或洋流具有与源地相同的向东的速度；当接近极点时，地球转动线速度几乎为零，而这股空气或洋流由于惯性，仍保持着它原来的向东的速度，于是它会相对于北极转向东面。这样，即使空气以相当直的路线向极地方向前进，相对于地球，它看起来却是同时朝东偏转，即相对于空气出发时的方向向右偏转。同理，空气自极地向赤道方向移动时，空气向东的速度很小。向赤道方向移动过程中仍保持原来很小的向东的速度，而地球向东的线速度一直在增大，于是，空气相对于地球向西偏转，相对于空气的出发时的方向，也向右偏转了。在南半球同理可推出是向左偏转了。如果没有地球的旋转，风或洋流将会径直从极地流向赤道。

地转偏向力存在条件：非赤道地区对于地面拥有水平运动方向速度分量的物体地转偏向力的大小计算：f=2mvωsinφ（后附证明）m为物体质量，f为地转偏向力的大小，v为物体的水平运动速度分量，ω为地球自转的角速度，sin是正弦函数，φ为物件所处的纬度

地转偏向力的方向：垂直于物体速度的水平分量方向，北半球向右，南半球向左【实验器材】可选用有轴的球状（面）物，如地球仪、塑料球、撑开的雨伞等，

水、清水，红墨水等。

【实验步骤】

1、为了观察地转偏向力，可用一个地球仪使地轴垂直地面，先在北半球高纬度处滴一至两滴红墨水，在地球仪不转动的情况下，观察红墨水的运动情况，并记录。

记录：红墨水沿经线向低纬度流动并留下墨迹。

2、然后自西向东转动地球仪，再在高纬某点滴一滴红墨水，你就会发现红墨水流动的方向发生了改变，从北极上向下观察。

记录：发现红墨水留下向右偏转的墨迹。

3、同样将地球仪倒转过来，南极向上，用同样的方法进行进行演示，从南极上向下看观察。

记录：可发现墨迹向左偏转

实验结论：通过本实验，可证明地球表面的物体在做水平运动时，运动方向发生偏转。在北半球向右偏转；在南半球向左偏转。

【实验记录】