昼夜更替自主学习

问题的提出：

同一时刻，有的地方是白昼，有的地方是黑夜?我们这里是早上,在我们东面的日本是上午，在我们西面的莫斯科是上半夜，英国却是半夜。

这些现象的产生都与昼夜交替有关，那么昼夜交替产生的原因是什么呢？

基础知识：

我们每天都在经历昼夜交替，这是由于地球在不停自转导致的。如果太阳和地球都是带电体的话，太阳在旋转的时候，会受到宇宙中心的影响，产生一个很强的旋转电流，这个电流就会产生一个旋转的电磁场。这时的地球也会跟着产生一个感生电磁场，来阻碍太阳电磁场的旋转，这个感生电磁场就推动了地球的旋转，形成地球的自转。

打个简单的比方，花样滑冰运动员双臂伸直时旋转就会变慢，这就是因为旋转体的半径增加了，而角动量守恒，其线速度就必然减小；相反，如果双臂收拢，旋转速度就加快了。正是因为遵循着“角动量守恒”这个奇妙的定律，如今其他行星和各种天体，无一不是自转的。直到哥白尼提出，地球也是一颗行星，围绕着太阳运行的同时，自身则绕地轴自转，人们才理解了昼夜交替的原理。

地球是一个不发光且不透明的球体，同一瞬间阳光只能照亮半个球，被阳光照亮的半个地球是白昼，没有被阳光照亮的半个地球是黑夜，昼半球和夜半球的分界线（圈），叫做晨昏线（圈）。由于地球不停地运动，昼夜也就不断地交替．昼夜交替的周期，日变化周期为24小时，叫做一太阳日，它制约着人类的起居作息，因而被用来作为基本的时间单位。此外，太阳日时间不长，使整个地球表面增热和冷却不致过分剧烈，从而保证了地球上生命有机体的生存和发展。

读一读：

对于昼夜交替现象的发现,取决于哥白尼(Nicolaus Copernicus1473～1543)的日心说:地球饶着太阳公转,同时也在自转,这就是一个对昼夜交替现象的合理解释.提出日心说后300年,一名叫傅科(Foucault，Jean-Bernard-Lon1819～1868)的科学家发现了摆的运动规律,给日心说提供了有力的证据.

想一想：

太阳下山明早为什么依旧爬上来？

假设地球不动，还有昼夜交替现象吗？

地球上有没有没有昼夜交替的地方？

昼夜交替的地方昼夜为啥不都是一样长呢？

活动设计

实验用材：投影仪、地球仪等。
    实验步骤：

1.打开投影仪，让光线水平照射地球仪；

2.调整地球仪的位置，让地球仪完全处于投影仪的光照之中；

3.逆时针转动地球仪，观察地球仪的明暗变化。

实验结论

地球仪向着投影仪的一面变亮了，背对着投影仪的一面好还是暗的。逆时针转动地球仪，地球仪亮的和暗的一面交替出现。

想一想：这个实验有什么不足？可以做什么改进？

①没有同时模拟出太阳直射点回归线之间移动带来的昼夜现象的不同。

②没有模拟出不同地点一年昼夜交替现象的差异。

改进措施： ①投影仪的角度调整。②重复实验。

做一做. 手电筒代替太阳观察地球仪上的昼夜交替现象

1.材料：

地球仪，手电筒、大头针等

用手电筒代替太阳，用地球仪代替地球来研究“昼夜交替”现象，让学生亲身体验人类探索昼夜交替现象成因的过程。

2.具体要求：

    ①搞清楚每件实验器材的作用；

②探讨验证猜想和假设的实验方法；

③填写实验报告单，用画图的方法把实验结果记录下来；

④学生汇报，要求在讲台前演示，并在黑板上画出实验方法。

读一读：

1.地球产生科学家是怎么样研究出昼夜交替现象的真正原因,

地球的自转产生了昼夜交替现象 为了证明地球在自转，法国物理学家傅科（1819—1868）于1851年做了一次成功的摆动实验，傅科摆由此而得名。实验在法国巴黎的一个圆顶大厦进行，摆长67米，摆锤重28公斤，悬挂点经过特殊设计使摩擦减少到最低限度。这种摆惯性和动量大，因而基本不受地球自转影响而自行摆动，并且摆动时间很长。

在傅科摆实验中，人们看到，摆动过程中摆动平面沿顺时针方向缓缓转动，摆动方向不断变化。分析这种现象，摆在摆动平面方向上并没有受到外力作用，按照惯性定律，摆动的空间方向不会改变，因而可知，这种摆动方向的变化，是由于观察者所在的地球沿着逆时针方向转动的结果，地球上的观察者看到相对运动现象，从而有力地证明了地球是在自转。

2. 亚里士多德对昼夜交替现象的解释

地球是一个不发光且不透明的球体，同一瞬间阳光只能照亮半个球，被阳光照亮的半个地球是白昼，没有被阳光照亮的半个地球是黑夜,昼半球和夜半球的分界线(圈)，叫做晨昏线(圈).
 　　任一瞬间，地球各地所初的昼夜状态可以用太阳高度来表达,太阳高度是太阳高度角的简称，表示太阳光线对当地地平面的倾角,在昼半球上的各地，太阳高度总是大于0度，即太阳在地平线之上;在晨昏线上的各地，太阳高度等于0度，即太阳刚好位于地平线上;在夜半球上的各地，太阳高度总是小于0度，即太阳位于地平线之下.由于地球不停地运动，昼夜也就不断地交替。

昼夜交替的周期，或太阳高度的日变化周期为24小时，叫做一太阳日,太阳日制约着人类的起居作息，因而被用来作为基本的时间单位.此外，太阳日时间不长，使整个地球表面增热和冷却不致过分剧烈，从而保证了地球上生命有机体的生存和发展.
 　　由于地球的自转地球不同位置同一时刻的昼夜情况是不一样的,有的是正午,有的是子夜,有的正经历昼夜交替的早晨或傍晚.当某地太阳升起到一天中最高位置时,太阳只射在该地所处的经线上,这时就是当地的正午,这样确定的时间叫做地方时(local time)。经度每相差15度,地方时相差1小时.
 　　由于地轴是倾斜的,所以地球上不同地区的昼夜长短是不同的。在地球的南北两极地区，太阳终年斜射，昼夜长短变化最大。南北半球的高纬度地区还会出现太阳终日不落或终日不出的现象，即一天24小时都是白天或者都是黑夜，这就是极地地区的"极昼"和"极夜"现象。在南北极点，有长达半年的极昼和极夜。

反思：让学生以自己喜欢的方式去学习，给学生创设宽松的学习氛围，把学习的主动权交给学生，使学生充分的参与到学习中，让学生在读说想动手实验中体会，从而有效掌握原理等知识点。