Question

閱讀下列材料，思考問題。

地球自轉的證明

　　古時候的人每天看見太陽、月亮和星星從東方升起，在西方落下，好像有這么一個圓穹形的“天”，天上的太陽、月亮和星星在大地的周圍不停地轉動著。因此希臘哲學家亞里士多德便主張：“天動地靜”的“地心說”，認為天體永遠圍繞地球這一宇宙中心做勻速圓周運動。直到16世紀，波蘭人哥白尼才提出了“地動說”，認為太陽、月亮和星星的東出西沒，完全是由于地球自轉的關系。由于地球的自轉，地球上出現了白晝和黑夜的交替變化。

　　地球自轉時，任何時候只有一半面對太陽。面對太陽的一面是白天，相反的一面是黑夜。隨著地球自轉，令另一面朝向太陽，原先是黑夜的那些地方慢慢地變成白天。因為地球自轉一周需要24小時，所以大部分地區，從黑夜變成白晝，再從白晝變成黑夜需要24小時。

　　據說第一個用科學實驗證明地球自轉的是意大利物理學家和天文學家伽利略。他在一座塔上讓一物體自由落下，如果不受其他影響，落下的方向應該是垂直的。但是當地球自轉時，塔頂繞行的圓弧比較大，而塔基繞行的圓弧比較小。換句話說，在同一時間里塔頂走的路程較遠，而塔基的路程較短，所以就轉動得較慢。由于物體具有慣性，從轉動得比較快的塔頂落下來時，仍然保持著隨塔頂轉動時的速度，因此，與轉動得比較慢的塔基相比，在同一時間里它向東面就要走得遠一點，所以物體并不是從塔頂垂直落下，而是落在稍向東一點的地方，如下圖所示。從很深的枯井口丟下的物體，也能夠觀察到這樣的現象。高斯的實驗結果也證明了同樣的結論，他在美國塔里馬拉克的礦井中釋放物體，下落5000英尺（合為1524米），向東偏大約三英尺左右。

　　1851年，法國物理學家傅科也做過一個實驗，就是有名的傅科擺試驗。他在巴黎萬神廟的圓形屋頂的長平架上，用一根長度為67米的金屬絲，懸掛著一個質量為28千克的鐵球做成一個擺子。在重力和鐵絲的拉力作用下，在其垂直位置附近振動。如果不考慮地球自轉，這就是簡單的單擺。由于地球自轉的影響，使擺的擺動平面作順時針偏轉。但是這個轉動很緩慢。為了觀測這一效果，必須使擺做長時間擺動。這就要求其懸掛點幾乎沒有摩擦，擺錘也必須很重以便減小空氣阻力的影響。又因為按單擺的規律要求擺的擺動偏角應很小，為了便于觀測，所以擺的懸線就必須很長。

　　證明地球自轉的現象有很多。例如，我們在前面討論的地球形狀，知道地球是南北兩極有些扁平，而赤道則稍許凸出，就是由于地球自轉的結果。

北極星期三　　某恒星期三　經度0° 東經90°

西經90°

（1）下列地理現象中，能說明地球自轉的是

[　　]

A．晝夜現象

B．晝夜長短變化

C．四季變化

D．太陽東升西落

（2）關于地球自轉和公轉的說法，正確的是

[　　]

A．轉動的中心相同

B．自轉產生晝夜長短的變化，公轉產生晝夜交替的變化

C．轉動方向相同，都是自西向東

D．自轉和公轉分開單獨進行

（3）假如地球自轉時，地軸不傾斜，而是同公轉軌道面相垂直，在同一地區還會出現季節變化嗎？為什么？

Answer 1

答案：略
解析：

（1）D；（2）C；（3）不會出現季節變化。因為此時沒有太陽直射點的回歸運動，同一緯度各地各月獲得太陽輻射能量將是一樣的，所以不會產生四季變化。