初中科學/2.1 從地球儀看地球

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圖2-1:著名的「藍色彈珠」照片。這是阿波羅17號太空人在太空拍攝的地球。

如果你能夠進入宇宙空間,你就會發現,在太陽系中,距離太陽由近至遠第三顆行星,是一顆蔚藍色的星球,那麼的美麗動人。這就是人類及目前我們所知一切生物的家園——地球(Earth)(圖2-1)。

地球是人類及一切生物的搖籃,我們目前所發現的一切生物也都生存於地球之上,我們生存所需的一切資源也大都來自地球。因此,了解我們的地球並與地球和諧相處,對於人類未來的發展非常重要。本節課,我們就來做對地球的基本了解。


這節課你將學到:
  1. 地球有多大?
  2. 地球是什麼樣子?
  3. 人類是怎樣知道地球的樣子的?
  4. 什麼是地球儀?



地球有多大[編輯]

地球有多大?地球非常大,我們確實不容易對地球多大有一個直觀的了解。現在,讓我們一起來閱讀下面幾組數據,體會地球有多大:

圖2-2:「暗淡藍點」照片。距離地球大約64億千米外所拍攝,圖中藍圈內的小點是地球。
資料閱讀
  • 閱讀以下數據,感觸地球的大小:
  1. 地球的平均半徑約為6,373km。如果我們能打個洞通往地心,每天打100m,需要大約175年。
  2. 地球的表面積約為510,065,600km2相當於中華人民共和國面積(9,634,057km2)的約53.5倍。
  3. 地球赤道周長(最大周長)約為40,076km。如果我們乘坐速度900km/h的噴氣式飛機沿赤道繞地球一周,需要花大約44.5小時。

閱讀上面的數據後,請發表自己的見解:


交流討論
  • 根據你對地球大小的了解,發表你的意見:
李華峰:地球真的很大!以前想都沒有想過!
周荷:是啊。原來地球赤道周長大約四萬千米,怪不得人們說「坐地日行八萬里」呢。
陳躍:地球雖然大,但和茫茫宇宙比起來,它就是滄海一栗了。
我:_________________________________________________________
關於地球的一些有趣事實,你知道嗎?
  • 沒有人知道關於地球年齡的準確數字,但多數人認為地球已經大約46億歲了。
  • 地球既不是平的,也不是個球體,還不是個橢球體。它是一個像梨形的不規則球體。
  • 我們目前所發現的唯一有生命的星球就是地球。
  • 地球上目前有6 993 379 475人(2012年2月,美國中央情報局)。這些人類分成了大約200個獨立的主權國家,它們通過外交、旅遊、貿易和戰爭相互聯繫。人類文明曾有過很多對於這顆行星的觀點,包括神創造人類、天圓地方、地球是宇宙中心等。
  • 第一個離開地球的人是前蘇聯的尤里·加加林。目前沒有人能永久離開地球生活。


誠然,對於人類而言,地球非常大,但置身於廣闊無垠的宇宙空間中,它只不過是一個黯淡的藍點,一粒懸浮在陽光下的微塵而已(圖2-2)。

人類怎樣認識地球[編輯]

從遠古走來,不同地區的人們,對於腳下的大地,有不同的看法。

圖2-3:亞歷山大時期人們所認為的世界。
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  • 古人如何認識地球形狀:
  1. 蓋天說天圓地方,天如斗笠,地如棋盤。(中國古代學說之一)
  2. 渾天說天如雞蛋,地如雞蛋間蛋黃,孤居其內。(中國古代學說之二)
  3. 宣夜說宇宙是無限的,天體飄浮在虛空之中,互相遠離,受「氣」的推動而運行,進退不一。(中國古代學說之三)
  4. 古埃及人的看法:星星像懸掛的油燈。
  5. 古印度人的看法:大地被四頭大象馱著,大象在巨龜背上,巨龜在大蛇背上。
  6. 地平說:大地是平坦的。(圖2-3)

這些觀點看起來並不准確,有的甚至可笑。但那是古人對於世界所作出的推想,是人類文化寶庫的重要組成部分之一。 看了上面給出的地球圖片,大家都知道地球是球形的。你有什麼證據證明地球是球形的呢?

圖2-4:一場月食的連續照片。月食的成因是月亮運行到了地球的陰影中,圖中可以看到陰影邊緣是個圓弧。
交流討論
  • 如何證明地球是球形的:
孫凱樂:沒有啊。我們看起來,大地是平坦的啊!
李華峰:那是因為地球太大,我們感覺不到。其實,上次旅遊時我發現,越往北走,我們就能看到北方原來我們所看不到的很多星星。如果地球是平坦的,應該都能看到才是啊。
周荷:月食時,地球投在月球上的影子是個圓弧。(圖2-4)
陳躍:我們從海邊看駛來的船隻,總是先看到桅杆,才慢慢看到船身。這不就可以說明地球不是平坦的了嗎?
我:_________________________________________________________
圖2-5:麥哲倫

新航路開闢時代,葡萄牙探險家麥哲倫(F. Magellan,圖2-5)效力於西班牙王室,率領船隊出海。麥哲倫並沒有走完完整航路,他在菲律賓因捲入當地人的糾紛而被砍死。之後船隊其他人接續了麥哲倫的遺志繼續航行。麥哲倫船隊於1519年8月出發,1522年9月回到歐洲,完成了人類歷史上首次環球航行(圖2-6)。

直到20世紀下半葉太空事業的發展,人們才能從地球之外親眼看到地球是圓的。但地球也不是正圓,而是一個不規則的球體。

用地球儀認識地球[編輯]

地球太大了,人們要研究地球非常不方便。於是,人們把地球按比例縮小做成模型,這就是地球儀(Globe,圖2-7)。


實驗探究
  • 在地球儀上找到下列事物:
  1. 地軸(Floor):在地球儀上穿過地球儀的杆,也是地球自轉軸心。
  2. 極點(Pole):地軸與地球表面的兩個交點,南北各一,分別叫南極點和北極點。
  3. 赤道(Equatorial):地球中部包圍地球的大圓,其所在的面與地軸垂直。
  4. 南半球北半球:將地球分為兩個半球,赤道以南為南半球,赤道以北為北半球。
  5. 還可以找找你所在的國家和城市。

地球儀是了解地球的重要工具。之後的學習中,我們還要不斷運用地球儀這一工具。

課後自主學習[編輯]

圖2-8:南十字座。
  1. 描述地球的大小,並用生活中常見的事物進行比較。
  2. 請解釋:為什麼在南半球大部分地區看不到北極星?為什麼在北半球大部分地區看不到南十字座(圖2-8)?
  3. 請你的同學隨便說一個在地球儀上可以找到的城市,你在地球儀上找到它,並說出它是在南半球或北半球,還是在赤道上。