地球自转实验

来源 :第二课堂(小学版) | 被引量 : 0次 | 上传用户:abcwangyong
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  远古时代,人们认为地球是平的,太阳落到地平面下面,天就黑了。后来人们认为,地球是不动的,太阳嵌在天幕上,由于天幕不停地转动才引起太阳东升和西落。现在,人们已经明白:白天和黑夜是由于地球自转造成的。那么,怎样用实验来证明地球确实在自转呢?
  历史上最有名的证明地球在自转的实验被人们称为傅科摆实验。接下来,我们先来看看这个实验,然后再自己动手做做。
  话说1851年的一天,法国物理学家傅科带着他的两位青年助手来到巴黎的先贤祠。他们三人一进祠门便东张西望,然后在祠的中央止步了,抬头向穹顶望去。他们观察了一会儿后又一同离开了。
  祠里的管事觉得这三人的形迹可疑,便立即向先贤祠的主管禀报。主管吩咐:“要警惕他们,防止他们行窃或搞破坏。”
  第二天,傅科和他的两位助手再次来到先贤祠。不过,这次他们不是空手来的,而是携带着一些器物,因此行动比较迟缓。管事躲在暗处,目不转睛地注视着他们的一举一动。只见傅科的一位助手腰间系着一根长绳,像猴子似的在一根大柱子上攀爬。不一会儿,那年轻人便爬到了穹顶。“莫非他要盗窃穹顶上的雕刻木板?”管事心想。可出乎意料的是,那年轻人将绳子的一端系在屋梁以后,便顺着那根大柱子很快地滑了下来。
  躲在一旁的管事刚松一口气,另外一位助手又行动起来了。他将一个金属球悬挂在绳子的末端,随后又在地板上从南到北画出一条白线,继而推动金属球,让它沿着白线来回摆动起来。
  管事在一旁暗自想:他们在干什么?会不会搞定时爆炸?那个金属球说不定就是以摆动次数作为计时方法的定时炸弹!不能让他们在那里继续胡搞下去了!于是,他一个箭步冲上前去,大喝道:“快住手!不许你们在这里搞破坏!”随即他迅速用双手稳住正在摆动的金属球。
  傅科站出来说:“请您让一让,先让我们做完这个实验,之后我会向您解释清楚的。”
  “做什么实验?”管事疑惑地问道。
  “证明地球自转的实验。”傅科回答说。
  “你们在愚弄人,人怎么能够看得到地球自己在转动呢?”管事以难以置信的口气发问。
  “那就请您耐心看看我们的实验吧!”说完,傅科便叫助手推动金属球沿着白线来回摆动。
  开始的时候,金属球沿着白线有节奏地一下一下地摆动着。随后,金属球摆动的方向渐渐地偏离了白线。几小时后,金属球摆动的路线与地上的白线形成了一个很大的角度。
  这时,傅科指着金属球摆动的路线与白线形成的夹角对管事说:“这下您可看见了吧!这就是地球自转的证明。”
  “这种夹角怎能证明地球自己在转动呢?”管事更是丈二和尚摸不着头脑了。
  原来,地球像个巨大的陀螺,它一刻不停地自西向东旋转着,每转一圈就是一昼夜。地球向东转动着,而惯性使金属球始终保持原来的摆动方向,因而使金属球运动的路线与地板上的白线构成了一个较大的夹角。摆动方向的改变在南北极尤为明显。在南北极,只要24小时就能改变360°;在北京,约需40小时才行;在赤道上,就不会看到摆动的方向有改变了。
  后人为了表彰傅科,便将这种金属球大摆命名为“傅科摆”。我国北京天文馆大厅里也有这种傅科摆,它日夜向人们证实着地球在自转。
  现在,就让我们自己来做两个原理与“傅科摆”类似的实验吧。
  
  实 验 一
  取直径为50厘米的白色搪瓷面盆一只。为便于观察,用水彩笔在面盆边缘沿顺时针方向每隔30°作一个标记,分别为0°、30°、60°、90°……直至360°(如下图)。为防止外界振动和干扰,将盛有大半盆清水的面盆置于水平的水泥地面。取一张吹塑纸,用刀片裁成宽0.1~0.2厘米,长8厘米的纸条(当然也可用笛膜或细竹丝代替)。使吹塑纸条沿南北方向浮于面盆水面,两端平稳地指向0°和180°。为防止风吹和外界影响,可在面盆上盖一块玻璃板。经过3~4小时,你会惊奇地发现,吹塑纸条沿顺时针方向“转过”了一个角度。由于面盆随着地表作逆时针方向转动,而浮于水面的吹塑纸条并没有转动,因此其指示的转动角度,间接验证了地球的自转。
  
  
  实验二
  将一串钥匙挂在一根细长的线的下端,固定细线的另一端。然后,在正好能接触钥匙尖的地方放一个水平沙盘。将钥匙拉开一定的角度后放手让它沿南北方向自由摆动,钥匙会在沙盘上画出它运动的轨迹。一开始是一条线,一段时间以后,钥匙画出的线会偏转一定的角度,成为两个对称的扇形。随着时间的推移,偏转角度会越来越大,每小时大约会偏转15度,恰好是地球自转的角速度。这样也可以演示出地球的自转。
  这个实验也是利用惯性来完成的。当钥匙这种相对比较重的物体摆动时,由于惯性,它会保持原来的运动方向。地球由于自转使大地平面不断地出现偏转角度,这样就会偏离钥匙的摆动方向。摆动的钥匙在沙盘上留下的痕迹,向我们展现出了偏离的角度,从而展示出了地球的自转。
  (编辑 孙世奇)
其他文献
创意教学方式的运用能为幼儿创造一种自由、宽松、民主的学习环境,有助于幼儿美术技能的提升和艺术创造情趣的培养,真正实现让幼儿在“画中学”。一、创设情境,激发兴趣,适时
我国提出建设社会主义市场经济制度。市场经济从某种意义上讲是一种法治经济,公司法对于构建法治经济起到巨大的作用。那么,公司法要实现此种目标,首先就得确立正确的价值追
情势变更原则是以诚实信用原则为理论依据发展而来的,该原则对解决合同履行中因情势变更而导致的不公平现象具有不可被其它制度所代替的独特作用。本文通过对中西方法系情势变更理论的发展情况的分析,比较各国情势变更的差异,探讨情势变更的适用条件及法律效力,进而对我国引入情势变更原则的必要性进行了分析,并提出建议。
爱因斯坦是20世纪最伟大的科学巨人之一,因物理学方面的贡献,特别是发现光电效应定律,于1921年获诺贝尔物理学奖。这样一位科学巨子的童年时代,又是如何度过的呢? Einstein,
惑——由败而起孩子们,我教得这么累,你们为什么学不会?“红绸舞”是“丰收的季节”主题活动中的一节音乐活动。我预设的活动目标是:熟悉音乐《红绸舞》片段,感知音乐中表现
“十二五”期间,国内工业和生活污染防治的形势将日益紧迫,因此,快速、健康、有序地发展我国环保过滤材料,成为产业用纺织品行业日渐兴起的内容。以火电、钢铁、水泥等工业为
《幼儿园教育指导纲要(试行)》(以下简称《纲要》)指出:教师应成为幼儿学习活动的支持者、合作者、引导者;要以关怀、接纳、尊重的态度与幼儿交往;要耐心倾听,努力理解幼儿的
目的:探讨白细胞介素-27(Interleukin 27,IL-27)对成人全身炎症反应综合征(systemic inflammatory response syndrome,SIRS)和脓毒症的诊断价值。方法:214例SIRS患者按入院诊
中学阶段的作文教学是中学语文教学的基础环节,所以,对作文我们要进行多样化的指导,要注重激发学生的兴趣。只有这样,作文教学才能收到事半功倍的效果。一、让学生勤于练笔,
当我们在社区活动的时候,经常会得到一些幼儿教育方面的信息。澳大利亚移民不少,为了让这些家庭的孩子融入这个国家,政府用好多种语言翻译了很多关于孩子从0岁开始不同阶段的