第二節(jié)地球的形狀和大小演示文稿當前第1頁\共有36頁\編于星期三\10點優(yōu)選第二節(jié)地球的形狀和大小當前第2頁\共有36頁\編于星期三\10點第一章地球一、地球的形狀及其地理意義

1.古代人們對地球形狀的認識

2.對地球的形狀認識的三次飛躍

3.地球形狀變化的因素

4.地球形狀的意義二、地球的大小及其地理意義

1.地球的大小

2.地球大小的意義

第一章第二節(jié)

地球的形狀和大小大地水準面當前第3頁\共有36頁\編于星期三\10點第一章地球大地水準面是與地球形狀最接近的那個水準面。它是一個假想的地球表面，是與靜止海平面（不考慮海上的波浪、潮汐和洋流的平均海平面）相重合的重力等位面以及這個面延伸通過陸地所形成的封閉曲面。由于受到地球表層橫向密度不均勻和垂直起伏的影響，大地水準面也可能有起伏（圖片)。第一章大地水準面當前第4頁\共有36頁\編于星期三\10點圖1-124大地水準示意圖面第一章當前第5頁\共有36頁\編于星期三\10點第一章地球古中國人——天圓地方（圖片）古巴比倫人——大地象倒扣的扁盤形被水包圍著，半圓的天穹覆蓋在水上。古希臘人——大地是由“大洋之河”團團圍住的圓地，“洶涌的河水在豐饒的地盾邊緣上翻滾”，“在海洋的邊緣上，張起了圓形的天幕似的天穹”。第一章1.古代人們對地球形狀的認識當前第6頁\共有36頁\編于星期三\10點第一章地球古印度人——地球形似倒伏的大碗，由4頭大象承載著，大象站在大海龜背上，海龜伏在象征水的眼鏡蛇身上，巨蛇則口尾相銜，把天地萬物圍住。古埃及人——地是稍呈凹形的箱底，天是有些穹起的箱蓋，支撐在從大地四角升起的四座大山頂上。古俄羅斯人——大地象一塊微微拱起的圓形盾牌，由3條巨鯨馱著飄浮在大洋上。古羅馬人——“地環(huán)說”，陸地的形狀就像羅馬皇帝腰上系著的那根闊邊金環(huán)帶。

第一章當前第7頁\共有36頁\編于星期三\10點圖1-125蓋天說“天圓似張蓋，地方如棋局”第一章當前第8頁\共有36頁\編于星期三\10點

第一次飛躍

從非球形到球形

地球是個正球體第二次飛躍

從正球體到扁球體

地球是個扁球體（旋轉(zhuǎn)橢球體）第三次飛躍

從扁球體到不規(guī)則的扁球體地球是個不規(guī)則的扁球體第一章2.對地球的形狀認識的三次飛躍當前第9頁\共有36頁\編于星期三\10點

公元前6世紀，古希臘的畢達哥拉斯學派最早提出西方“地球說”猜測。證據(jù)：①出港的遠方航船，船桅和船身不是同時出現(xiàn)或隱沒（圖片）。②崇尚美學原則亞里士多德從邏輯上更為自洽地論證了大地“地球說”。證據(jù)：月蝕時大地投射到月亮上的影子（圖片）麥哲倫環(huán)海航行的實踐最終證實了“地球說”的真實性（圖片）我國古代也由張衡的“混天學說”

（圖片）第一章從非球形——球形當前第10頁\共有36頁\編于星期三\10點在海岸觀看遠來的船只，先見桅桿，后見船體第一章圖1-126

曲面大地的直觀證據(jù)當前第11頁\共有36頁\編于星期三\10點第一章圖1-127月食時地球投在月球上的影子

當前第12頁\共有36頁\編于星期三\10點圖1-128麥哲倫環(huán)球航行示意圖第一章1519年9月20日，麥哲倫率船隊開始了遠航，從而最終第一次證明了大地球形說。當前第13頁\共有36頁\編于星期三\10點圖1-129渾天說第一章“混天如雞子，天體圓如彈丸，地如雞中黃”當前第14頁\共有36頁\編于星期三\10點地球是一個正球體

證據(jù)：大地不是平面，而是曲面。麥哲倫的環(huán)球航行，用事實證明了大地是一個封閉的曲面。近代進行的弧度測量結(jié)果表明，世界各地的地面曲率大致相同，每度都在111km左右。成因：地球的正球體形狀，是在自引力的作用下形成的。第一章當前第15頁\共有36頁\編于星期三\10點從正球體——扁球體

發(fā)現(xiàn)

17世紀下半葉，發(fā)生了奇怪的“擺鐘事件”和“青魚懸案”

證明過程1672年，法國天文學家里奇發(fā)現(xiàn)地球赤道的重力比其他地方都小，提出大地是扁球形的主張（證明）。17世紀末，英國科學家牛頓研究了地球自轉(zhuǎn)對地球形態(tài)的影響，從理論上推測地球為赤道處略鼓，兩極稍扁平的橢球體（證明）。1735～1744年法國巴黎科學院的測量結(jié)果證實地球確實為橢球體。

第一章當前第16頁\共有36頁\編于星期三\10點鐘擺事件1672年，法國天文學家里奇從巴黎(490N)到南美洲的法屬圭亞那(50N)進行天文測量，發(fā)現(xiàn)他帶去的天文擺鐘，每天慢2分28秒，于是根據(jù)恒星的運動校正了他的擺鐘，把擺長縮短2.54㎜后，擺鐘行走正常。二年后，里奇回到巴黎，卻發(fā)現(xiàn)鐘又走快了，加快的數(shù)值恰好就是當初在南美減慢的數(shù)值。他把鐘擺恢復至原來的長度，鐘又走準了。他推測，這種奇怪現(xiàn)象很可能是由于地球并非是一個標準圓球體而產(chǎn)生的。第一章當前第17頁\共有36頁\編于星期三\10點青魚懸案一艘滿載5千噸青魚的荷蘭漁船，經(jīng)半個多月的航行，從鹿特丹來到非洲赤道附近的一個城市。在貨物過磅時，竟發(fā)現(xiàn)有19噸青魚不翼而飛。這條船在航行中從未靠過岸，而且包裝和件數(shù)都原封不動，顯然不是失竊所為。“難道魚兒游回了大海？”船長百思不得其解。原來，這也是地球開的玩笑。第一章當前第18頁\共有36頁\編于星期三\10點里奇的分析T＝2∏√L/gT為擺動周期；L為擺長；g為重力加速度。里奇的天文擺鐘，在擺長L不變的情況下，周期T的增大(擺動周期變慢)，只能是g減小造成的。重力加速度g的減小，是慣性離心力作用的結(jié)果。慣性離心力來源于地球自轉(zhuǎn)。在赤道，自轉(zhuǎn)的速度最高，慣性離心力最大；在兩極，自轉(zhuǎn)速度為零，沒有慣性離心力的作用。

第一章當前第19頁\共有36頁\編于星期三\10點牛頓的分析慣性離心力的垂直分力，對赤道重力抵消最多，對兩極沒有抵消，故赤道重力比兩極減少1/289。而水平分力f2指向赤道，在f2作用下，使地球成為赤道鼓起，兩極扁平的扁球體圖1-130扁球體的形成當前第20頁\共有36頁\編于星期三\10點第一章圖1-132十八世紀法國科學家兩次測量的位置

當前第21頁\共有36頁\編于星期三\10點地球是個扁球體

原因地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的慣性離心力使地球成為一個扁球體（圖片）地球的橢球參數(shù)赤道半徑：a=6378.140km；極半徑：b=6356.755km；

f=(a－b)/a=1/298.251地球的扁率相當小第一章當前第22頁\共有36頁\編于星期三\10點第一章圖1-131地球的旋轉(zhuǎn)使地球發(fā)生了變形當前第23頁\共有36頁\編于星期三\10點第一章圖1-132

地球的半長軸和半短軸當前第24頁\共有36頁\編于星期三\10點赤道半徑6378.1千米極半徑6356.8千米平均半徑6371千米圖1-133

地球的三種半徑的長度當前第25頁\共有36頁\編于星期三\10點表1-2旋轉(zhuǎn)橢球體的橢球參數(shù)橢球體名稱年代長半徑（m）短半徑（m）

扁率白塞爾（德）1841637739763560791：299.15克拉克Ι（英）1866637820663565341：295.0克拉克Ⅱ（英）1880637824963565151：293.47海福特（美）1910637838863569121：297.0克拉索夫斯基（前蘇）1940637824563568631：298.31975年國際橢球1975637814063567551：298.2571980年國際橢球198063781371：298.257當前第26頁\共有36頁\編于星期三\10點從扁球體到不規(guī)則的扁球體1957年人造衛(wèi)星上天以后，借助遙感衛(wèi)星和全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，開創(chuàng)了精確觀測地球的新時代。（1）大地水準面不是一個穩(wěn)定的旋轉(zhuǎn)橢球面，而是有地方隆起，有地方凹陷，相差可達100m以上；（2）地球赤道橫截面不是正圓形，而是近似橢圓形；（3）赤道面不是地球的對稱面，從包含南北極的垂直于赤道平面的縱剖面來看，其形狀與標準橢球體相比較，位于南極的南極大陸比基準面凹進24m；而位于北極的沒有大陸的北冰洋卻高出基準面14m。同時，從赤道到南緯60°之間高出基準面，而從赤道到北緯45°之間低于基準面。第一章當前第27頁\共有36頁\編于星期三\10點地球是一個不規(guī)則的扁球體原因地球內(nèi)部物質(zhì)分布不均導致地球形狀不規(guī)則。地球形狀不規(guī)則的表現(xiàn)緯線不是正圓，經(jīng)線也不是真正的橢圓，地球的南北半球并不對稱，它的幾何中心也不是在赤道平面上（圖片）。第一章當前第28頁\共有36頁\編于星期三\10點圖1-134大地水準面相對于標準橢球體的偏離第一章當前第29頁\共有36頁\編于星期三\10點圖1-135大地水準面對參考橢球體的偏離地球赤道是個橢圓，長軸與短鈾最大相差430m；地球的北極凸出10m，南極凹陷30m第一章當前第30頁\共有36頁\編于星期三\10點圖1-136不同方位所得大地水準面的示意圖第一章當前第31頁\共有36頁\編于星期三\10點

第一章地球形狀變化的因素首先，每年沉降于地表的宇宙塵約在1—10萬噸。地球半徑從地質(zhì)時期始以每年0.5毫米的速率遞增，而地表的水面積正在減少。其次，地球自轉(zhuǎn)速度每10萬年大約減慢2秒，長期減慢使扁率趨于變小。第三，地球內(nèi)部熔融態(tài)物質(zhì)的不斷運移，是其形貌改觀的內(nèi)在動因。第四，月球引潮力引起“固體潮”，使地表出現(xiàn)幾十厘米上下波動。此外，人類修理地球、改造自然的種種實踐活動，也給地球形狀變化打上了“人化”的印記。當前第32頁\共有36頁\編于星期三\10點

第一章地球形狀的意義形成半球形的白晝和黑夜造成熱量分布的緯度差異，從而引起地表上一切與熱量的直接或間接關(guān)系的現(xiàn)和過程，均具有緯向地帶性(圖片）當前第33頁\共有36頁\編于星期三\10點圖1-137不同緯度的太陽高度角第一章當前第34頁\共有36頁\編于星期三\10點

第一章地球大小的測量公元前3世紀的希臘地理學家埃拉托斯特尼。他成功地用三角測量法測量了阿斯旺和嚴歷山大城之間的子午線長，算出地球的周長約為25萬希臘里（39600公里），與實際長度只差340公里。最早實測子午線