趣味地理课堂
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趣味地理课堂
地转偏向力:北右南左赤不偏?
一次我给学生讲地球自转的地理意义中的地转偏向力问题。由于新教材已经对地转偏向力的成因不做要求。我只是按教材告诉大家北半球向右偏,南半球向左偏,赤道处不偏,然后就准备按教材给大家讲长江三角洲变化的例子。这时候,一个同学举手提问:“我想知道为什么北半球向右偏,南半球向左偏,赤道处不偏?”(我已经习惯了上课被学生的提问打断,因为我上课的规矩中就有一条:可以随时打断我讲课提问,只要跟本课有关。)我听到这个问题,知道不讲清楚地转偏向力的原因,他们不会放过我的。这个不难,我讲了十年了。我很快就按照以往的讲法,画了下面这幅图来说明问题:我熟练的用这个图给大家解释了为什么因为地球的自转导致左水平运动的物体发生偏向,且北半球向右偏,南半球向左偏,赤道处不偏。很多同学边听边点头,有的甚至发出“哦,哦”的声音,好象恍然大悟一样。我正陶醉这精妙的讲解时,一个同学又举手了:“我觉得有问题,这种解释不科学!”。
我不以为然,挑衅性的反问到:“有什么问题?”
“这只是一个透视游戏而已,如果我换一种角度去看地球,它就是另一种情况了。”该同学好象特别自信。
“那你来给我们说说”我还是不太明白他的意思。
他走上讲台,用粉笔模仿我上面那个图另外画了一个图如下:然后象一个老师一样站在讲台上解释:“刚才老师上面画的图是站在赤道上空看的,所以从赤道平面看过去,可以把赤道画成一条直线,而其他的纬线就是弯曲的。”我坐在他的位子上,和其他的同学一起点头。
“我们当然也可以沿着40°N纬线所在平面看过去,那么40°N这条纬线就可以画成一条直线了,如我画的这个图,而其他的纬线,包括赤道也是弯曲的了哦,然后再按照老师前面分析的方法,我们就可以证明,此时在40°N 上沿东西方向运动的物体不发生偏向,而赤道处却要偏了哦。。。。”
“这个......”我哑口无言。
地转偏向力我讲了10年了,以前用那个小本本老教材我就这样讲,从来没有遇到过问题,甚至有时候还会赢得同学们的掌声。这次我卡壳了。
我把希望都寄托在群众身上了,于是我转身问同学们“他说的有道理吗?”
一个同学小心翼翼的说“有道理”,接着大家七嘴八舌的说起来,最后汇集成很大的声音“有道理!有道理!”。我知道这次我遇到高人了。幸好我当初定“地理课堂纪律”时还给自己留了一条退路:可以随时打断我讲课提
问,只要跟本课有关;我如果能回答,马上回答,如果我答不上来,下课后我查了资料再回答。这时候,这条规矩成了我的救命稻草。可是我下来查了好多资料,包括大学教材《地球概论》,也和好几个地理老师讨论了,也没有找到说服这位同学的办法。
这个同学在高二选择的是理科,可能也没有再纠缠这个问题,现在已经上大学了。但是这个问题却成了我的一块心病。
知道太阳日恒星日的另一种求法
那天我上课给学生讲解太阳日和恒星日,象往常一样,我在黑板上画了下面这个图来讲解24小时并不是地球真正的自转周期。我讲解到:“同学们注意观察此图。地球在一边自转一边公转,从图中A点运行到B点。这段时间对于地球上的P点而言,正好从今天的正午12点整,到第二天的正午12点整。这个过程花了多长时间?”
同学:24小时。
我:那么这就是我们常说的一天——24小时,24小时是地球真正的自转周期吗?
同学:不是
我:为什么不是?
同学:因为在这个过程中,地球并不是自转了360°。
我:哦。那是多转了,还是少转了?
同学:多转了,超过了360°。
我:很好,大家已经发现24小时并不是地球真正的自转周期。而应该比地球真正的自转周期略长点,那么我们怎么去测量地球真正的自转周期呢?教室突然变得安静了,大约过了30秒,教室里又开始吵闹起来,有了些想法的同学开始与周围的同学交流。一切都在我的意料中,10年来,我就是这样讲这个内容的,课堂也会按照我的设想向前推进。下面我该让大家交流一下,然后我就会在上面这幅图上画“一颗遥远的恒星”,开始讲解恒星日,最后告诉大家经过精确测量恒星日为23小时56分4秒。但是这次发生了一点意外。一个同学举手:“不用测量,可以直接算出地球的真正自转周期。”
“哦?是吗?说说你的想法”我不信,难道我又遇到高人了?
“因为地球绕太..太....太阳。。。。。所以可以计算出真正周期”可能是因为兴奋,也许是紧张,这个同学说起话来有点断续,甚至有点结巴了。我听了半天也没有听懂。
“不懂”我当着大家的面对他说了自己的实话。全班一阵哄堂大笑。
“这样,请你到讲台上来,对着图给我们详细解释你的想法,慢慢说哦。”
这位同学走上讲台,对着这幅图开始讲解起他的“奇思妙想”。
“地球从图中A点运行到B点,花费了24小时,也就是我们说的一天,而地球绕太阳公转一周要365天,我们可以近似的认为地球公转一周需要360天,那么地球在图中从A到B的过程中,也就绕太阳转动了1/360圈,即1°,也就是图中∠α=1°,因为内错角相等,所以∠β=1°,也就是地球在从A点到B点的过程中,花费了24小时,自转了360+1°,因为∠β就是地球多转的度数。(我坐在他的座位上,看着他的分析调皮的补充了一句“我知道有一个运动品牌叫361°,今天通过你的分析,我知道该品牌的来历了。")那么要求地球自转360°所花的时间就可以用下面这个方程去解哦。假设地球真正的自转周期是x。
360°/361°=x/24小时
“我回过头来问同学们,他说的有道理吗?”
“有,有道理”
“好,大家拿出计算器,帮他算一算结果是多少?”
全班同学都兴奋起来,进行计算,很快结果出来了:23小时56分0.6秒
“哇,居然只和地球真正的自转周期23小时56分4秒差三秒多钟,你太厉害了!”我赞扬到。
“我这里是把地球公转周期近似的看成360天,如果用365
天进行计算,就更精确了!”这位同学好象对这点差距也不放过哦。
“厉害,厉害,这位同学甚至没有向天空瞥一眼,就发现了地球真正的自转周期!”我毫不吝啬的再次表扬。
全班响起长时间的掌声,对这位同学表示祝贺和钦佩。这个时候,下课的铃声也响了,我的教学计划全让他给打乱了,只好下节课再介绍恒星日的精确测量方法了。。。。
原来这是是热赤道现象
一次在讲解洋流的时候,我让学生看教材上的“世界表层洋流的分布”说道:“一般而言,从纬度较高的海区向纬度较低的海区流动的是寒流,反之为暖流”。
我继续讲课,我发现下面有两个同学一直在嘀嘀咕咕,就提醒他们道:“有什么问题吗?如果老师讲错了,可以大点声说嘛”。其实我只是礼貌的提醒他们不要在下面小声说话影响课堂纪律。
哪知一个同学站起来说到:“是的,老师,你说错了!”啊?!他可真大胆,我反问到“老师哪里说错了?”
“你看书中图的这个位置”他举起书,指着书上的这幅图(见下面图中的画蓝色圈的位置)说到。“这里的洋流是从纬度较高的海区流向纬度较低的赤道海区,但是却是用红色箭头表示的暖流”他继续说到。