資源簡介

(共32張PPT)
3.3 地球的形狀
導(dǎo)入
同學(xué)們，你們使用過微信嗎？
當(dāng)你打開微信的時候，一個孤獨的小人，面對巨大的地球站在那里，這就是微信的啟動畫面，許多人對此非常熟悉。
1972年12月7日由阿波羅17號太空船船員所拍攝的著名地球照片。當(dāng)時太空船正運行至距離地球45000千米(28000英里)之處。
問題：地球是什么形狀的？
天文望遠(yuǎn)鏡 衛(wèi)星科技 航天科技
如果沒有高科技，我們怎么知道地球的形狀？
人們是如何認(rèn)識地球形狀并知道地球是一個球體的呢？
我們知道地球和太陽、月球一樣都是球體。我們能夠知道這個事實，得益于現(xiàn)代的科學(xué)技術(shù)，例如天文望遠(yuǎn)鏡、衛(wèi)星科技、航天科技等，但是古時候并沒有這么高的科技，古人們是如何認(rèn)識地球形狀的呢？又是怎樣知道地球是一個球體呢？
P41：人們是如何認(rèn)識地球形狀并知道地球是一個球體的呢？
古代中國人則有“天圓地方”的說法。早在2000多年前的周代，就有“天圓地方說”，又名“蓋天說”。“天圓如張蓋，地方如棋局”的意思是說，藍(lán)天像一個半圓形的蓋子 ,大地像塊四方的棋盤。
古代印度人對地球的認(rèn)識，是大地被四頭大象馱著，站在一只巨大的海龜身上。
人們是如何認(rèn)識地球形狀并知道地球是一個球體的呢？
古巴比倫人則把大地想象成一個龜背般隆起的空心山；古埃及人更相信神靈，認(rèn)為大地是身披植物斜臥的男神，天空是一位由大氣之神托著的女神，太陽神每天乘船在天空中往來穿行；古希臘詩人荷馬把大地想象成一個盾形的大盤子，河流和海洋從四周圍繞著大地，天穹就像扣在盤子上的銅碗……
人們是如何認(rèn)識地球形狀并知道地球是一個球體的呢？
顯然，古代人最初往往會憑借直覺想象，甚至創(chuàng)造出各種各樣的神話傳說，來表達(dá)他們對于地球形狀的揣測。那時人們的這些認(rèn)識都是沒有依據(jù)的猜想，是不科學(xué)的解釋。
1
古代人們對地球形狀是圓形的猜想。
很久很久以前，絕大多數(shù)的人認(rèn)為天是圓的，地是方的。這和人們觀察到的現(xiàn)象基本相同。隨著人類社會的不斷發(fā)展和對宇宙越來越多的探索，“天圓地方”的猜想被越來越多的天文觀測事實所否定。日月星辰東升西落，它們從哪里來，又到哪里去了呢？日月在東升以前和西落以后究竟停留在什么地方？這些問題一直使古人困惑不解 ，也爭論不休。
1
古代人們對地球形狀是圓形的猜想。
(1)張衡的“渾天說”。
直到我國東漢時期，著名的天文學(xué)家張衡提出了“渾天說"：“渾天如雞子。 天體圓如彈丸，地如雞子中黃，孤居于天內(nèi)，天大而地小。天表里有水，天之包地，猶殼之裹黃”。才使人們對這個問題的認(rèn)識前進了一大步。
1
古代人們對地球形狀是圓形的猜想。
“渾天說”最初認(rèn)為地球不是孤零零地懸在空中，而是浮在水中。后來，認(rèn)為地球浮在空氣中，因此有可能回旋浮動。“渾天說”認(rèn)為，日月星辰都附著在地球上，白天，太陽升到我們面對的這邊來，星星落到地球的背面去；到了夜晚，太陽落到地球的背面去，星星升上來。如此周而復(fù)始，便有了日月星辰的出沒。“渾天說"在中國古代天文領(lǐng)域稱雄了上千年。
1
古代人們對地球形狀是圓形的猜想。
(2)古希臘人的地球觀。
公元前6世紀(jì)的古希臘哲學(xué)家畢達(dá)哥拉斯提出地球是球體這一概念，但是他的這種概念僅是因為他認(rèn)為球是所有幾何形體中最完美的，而不是根據(jù)任何客觀事實得出的。
畢達(dá)哥拉斯在宇宙論方面，結(jié)合了米利都學(xué)派以及自己有關(guān)數(shù)的理論。他堅持大地是圓形的，不過他拋棄了米利都學(xué)派的地心說。
1
古代人們對地球形狀是圓形的猜想。
后來，古希臘學(xué)者亞里士多德根據(jù)月食的景象分析認(rèn)為:月球被地球的影子遮住部分的邊緣是圓弧形的，給出了地球是球體或近似球體的第一個科學(xué)證據(jù)。
亞里土多德還總結(jié)出三個科學(xué)方法來證明地球品球體或近似球體，越在北走，北極星越高，越往南走，北極星越低，且可以著到一些在北方看不到的新的星星。
亞里士多德認(rèn)為運行的天體是物質(zhì)的實體，地球是球形的，是宇宙的中心；地球和天體由不同的物質(zhì)組成，地球上的物質(zhì)是由水氣火土四種元素組成，天體由第五種元素“以太”構(gòu)成。
2
通過一些現(xiàn)象推測地球是球體。
有一些現(xiàn)象，讓一部分人推測地球可能是球體。在海邊，人們用望遠(yuǎn)鏡觀察遠(yuǎn)方來的船，發(fā)現(xiàn)總是先看到帆頂，然后才看到船身。
月食時，人們觀察到地球投射在月球上的影子總是圓形的。
2
通過一些現(xiàn)象推測地球是球體。
我們分別找材料做模擬實驗。
實驗1：對比觀察船模在球面和平面上的移動。
觀察者眼睛要平視觀察！
駕駛員駕駛帆船的速度要一致，不要太快！
2
通過一些現(xiàn)象推測地球是球體。
實驗?zāi)康?觀察“進港和出港的帆船“，論證地球的形狀。
實驗材料:橡皮泥、火柴、小紙片、地球儀。
實驗猜想：帆船在球體上航行，進港時總是先看見桅桿，再逐漸看見船身；出港時看見的情況則相反。帆船在平面上航行則不會出現(xiàn)上述現(xiàn)象。
2
通過一些現(xiàn)象推測地球是球體。
實驗步驟:(1)用橡皮泥做一只帆船，插一根火柴作為桅桿。
(2)用地球儀模擬地球，讓帆船在地球議上移動模擬航行，觀察帆船進港和出港的情況。(3)讓帆船在水平桌面上模擬航行。
(4)比較并解釋帆船在地球儀和水平桌面上航行時所觀察到的不同現(xiàn)象,同時據(jù)此猜測地球的形狀。
2
通過一些現(xiàn)象推測地球是球體。
實驗分析:(1)通過讓帆船在地球儀上模擬進港和出港，我們可以發(fā)現(xiàn)由于帆船沿著球體航行，帆船進港時總是先看見“桅桿”(火柴) ,然后才是船身，出港時看見的情況則相反。
(2)把帆船放在水平桌面上模擬航行，則一直能夠同時看見“桅桿"(火柴)和船身。
實驗結(jié)論:這個模擬實驗進一步論證了人們猜測地球是球體的假設(shè)的正確性。
2
通過一些現(xiàn)象推測地球是球體。
實驗2:對比觀察正方體和球體投影的影子。
實驗材料：光屏（紙板）、手電筒、球體模型、正方體模型。
實驗過程:(1)將正方體和球體分別放在手電筒和紙板之間。
（2）打開手電筒，觀察兩個模型在光屏(紙板)上成像的形狀。
2
通過一些現(xiàn)象推測地球是球體。
實驗現(xiàn)象:正方體木塊在光屏（紙板）上呈現(xiàn)的影子是正方形的，球體在光屏（紙板）上呈現(xiàn)的影子是圓形的。
實驗分析：月食就是地球的影子投在月球上的景象，其中地球是遮擋物，太陽是光源，月球是光屏。從不同角度投射的影子都有弧度，在立體圖形中能做到的只有球體。
實驗結(jié)論：地球的投影是具有弧度的，所以地球是球體。
3
麥哲倫船隊用實踐證明地球是球體。
雖然有的現(xiàn)象能表明地球是球體，但大多數(shù)人還是不能接受這個觀點。直到1519年,航海家麥哲倫帶領(lǐng)船隊朝著一個方向航行，3年后，他的船隊又回到了出發(fā)地。這樣，人們才開始接受地球是球體的觀點。
3
麥哲倫船隊用實踐證明地球是球體。
真正用實踐來證明地球是球體，是16世紀(jì)麥哲倫船隊的壯舉。當(dāng)時已有不少人相信地球是球體，許多開辟新航路的探險家都懷著這樣的信念，麥哲倫便是其中的一個。
3
麥哲倫船隊用實踐證明地球是球體。
例如1961年4月12日，前蘇聯(lián)宇航員尤里·加加林搭乘“東方1號”載人宇宙飛船進入太空，成為第一個在宇宙中親眼目睹地球外貌的人，他的觀察成了證明地球形狀最直觀、最有力的證據(jù)。
1519年9月，葡萄牙的航海家麥哲倫帶領(lǐng)船隊從西班牙圣羅卡港浩浩蕩蕩地出發(fā)，向巴西海岸駛?cè)ァＫ麄僝橫渡大西洋來到巴西后，沿南美洲的東岸南下。并于1520年4月到達(dá)圣胡利安港。1520 年8月，一艘船沉沒，另一艘船逃跑，剩下的三艘船歷盡千辛萬苦，38天后駛進了一片碧波浩瀚、風(fēng)平浪靜的汪洋大海,水手們給它起名叫“太平洋”。橫渡太平洋的航行足足花了3個多月的時間，沒有新鮮的食物，沒有清潔的飲用水，許多船員因患壞血病而死去。后來終于到達(dá)了菲律賓。麥哲倫率領(lǐng)武裝人員登陸，在與當(dāng)?shù)鼐用竦拇螒?zhàn)斗中不幸死去。 幸存的船員繼續(xù)在海上漂泊，這時又損壞了一艘船。最后只剩下一艘“維多利亞”號船和18個人，在狄那諾的指揮下渡過印度洋，繞過好望角，于1522年9月8日回到西班牙圣羅卡港。這次航行是人類歷史上第一次環(huán)球航行，它用事實證明了地球是球體。
故事補充：麥哲倫
通過模擬實驗，你觀察到哪些信息可以說明地球是球體？
1
模擬實驗一:船進港時先看到帆頂，再看到船身，出港時則相反。而在水平的桌面上模擬時，一直能看到船身。這可以推斷出地球是球體。
模擬實驗二:月食發(fā)生時,月球上地球的投影是具有弧度的形狀，這也說明地球是球體。
人們是怎樣認(rèn)識到地球是球體的？
2
生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，人類活動范圍的擴大和各種知識的積累，使人們逐漸認(rèn)識到,大地在大范圍內(nèi)不可能是平坦的，而應(yīng)該是彎曲呈弧形的。
人們是怎樣認(rèn)識到地球是球體的？
2
因為在海邊看離岸的船，先是船身隱沒，然后才是帆頂。在陸地上旅行的人，如果向北走去，那么一些星星就會在南方的地平線上消失，另外一些星星卻在北方的地平線上出現(xiàn)；如果向南走去，那么情況就相反。
人們是怎樣認(rèn)識到地球是球體的？
2
這些現(xiàn)象，只有大地是弧形的才好解釋。
麥哲倫的環(huán)球航行更加證實了地球是球體。
人們是怎樣認(rèn)識到地球是球體的？
2
只要是和太陽、月球有關(guān)的問題即可。例如太陽系、天體結(jié)構(gòu)、人類對太陽和月球的探索等方面。
拓展提高
人們是如何發(fā)現(xiàn)地球的真實形狀的
課堂總結(jié)
通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們重新經(jīng)歷了人們探索和了解地球形狀的過程，從古人認(rèn)為地球是方形的，到對特殊現(xiàn)象——從海面上先看到帆頂再看到船身和月食看到地球的影子是圓形的模擬實驗，再到了解麥哲倫的航海旅行，最后從外太空看地球。我們體會到科技進步對推進認(rèn)知的幫助，感受到人們不斷求真的科學(xué)態(tài)度。
地球的形狀
板書設(shè)計
3.3 地球的形狀

展開更多......

收起↑