子午圈与地平圈_____N、S____ 子午圈与天赤道_____Q、Q?____ 子午圈与卯酉圈_____Z、Z? ___ 子午圈与六时圈_____P、P? ___ 天赤道与地平圈_____E、W ____ 天赤道与黄 道 ?、?
（4）已知我国“北极村”漠河纬度?=53.5?N，当恒星时S=6h44m，试推算下列各点的地平坐标和赤道坐标，并将结果填入下表：
天 顶 天 底 天北极 天南极 东 点 西 点 南 点 北 点 上 点 下 点 高度（h） 方位（A） 赤纬（?） 90? -90? 53?.5 ?53?.5 0? 0? 0? 0? 36?.5 ?36?.5 无 无 180? 0? 270? 90? 0? 180? 0? 180? 53?.5 ?53?.5 90? -90? 0? 0? 36?.5 ?36?.5 0? 0? 时角（t） 0h 12h 无 无 18h 6h 0h 12h 0h 12h 赤 经（?） 6h44m(101?) 18h44m(281?) 无 无 0h44m(11?) 12h44m(191?) 6h44m (101?) 18h44m(281?) 6h44m (101?) 18h44m(281?)
第三章 地球的自转运动
复习思考与练习(P106)
1．试说明地球自转的方向、周期和速度。其自转的速度有什么变化？
答：（1）地球绕自转轴自西向东的转动，是周期性的运动。在北极上空看起来，地球是以逆时针方向自转的；而在南极上空看起来，则是按顺时针方向自转的。
（2）地球自转周期，需要在地外的天空找一个超然于地球自转的参考点。以参考点连续两次上中天（或下中天）的时间间隔，作为地球自转周期。笼统地说，地球自转的周期是一“日”。按参考点的不同，天文上的日有3种，它们是恒星日、太阳日和太阴日，分别以春分点、太阳和月球为参考点。虽然这3种日都是地球自转的周期，但是，它们所代表的实际时间长度，都各有一定的差异。
（3）地球自转运动具有角速度和线速度两种速度。地球自转的角速度全球一致；地球自转线速度，与高度和纬度的余弦成正比。地球自转速度有长期变化、季节变化和不规则变化。
2．什么是极移？一地的经度和纬度因极移而发生变化，但不会因进动而发生变化，为
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什么极移和进动都是地球自转轴的运动，试从运动的形式、运动周期和运动结果等方面来区别极移和进动。
答：极移是整个地球相对于地轴运动而造成的地球南北极在地面上的移动。进动是由于地轴在宇宙空间的运动造成南北天极在天球上的位置变化。两者有质的区别：
（1）引起极移和进动的原因不同。极移是地球内部的物质运动造成地球物质分布发生变化，使地球重力中心发生变化，从而造成整个地球相对于地轴的运动，使地球南北两极在地面上发生移动。而进动是由于存在黄赤交角和地球自转造成的。
（2）表现形式上的不同。极移是整个地球相对于地轴发生运动。地轴被看成是不动的，不改变天轴的宇宙位置。南北天极在天球上的位置没有变。极移的幅度很小，一般不超过0.5″或15米。极移的轨迹是一个连续不断的圆圈。而进动是地轴相对宇宙空间运动造成的。地球各部分同地轴的相对位置没变。它不改变南北两极在地面的位置。进动的轨迹是完整的圆锥。
（3）造成的结果不同。极移造成经纬网发生微小变化，从而引起各地经纬度的变化。进动引起南北天极在天球上位置的变化。由于天赤道平面垂直于天轴，天轴方向的改变造成天赤道位置改变，从而造成天赤道与黄道两交点——二分点沿黄道的西移，这使以春分点为参考点的回归年短于恒星年。
极移是地球南北两极在地面上发生位移，造成赤道的改变和经纬网的变化，所以极移会引起各地经度、纬度的变化。
3．何谓地轴的进动？进动有何影响？由于岁差，天极描成 5?的弧，约需多少年？两个能够单独地成为停止岁差现象的必要和充分条件是什么？
答：5?/50?.29=358年；黄赤、白黄交角为0，地球是正球体。
4．试问在地球上什么纬度处，地球自转线速度只有北京（39?57?N）的一半或两倍？ 答：根据公式V?=V0cos?=465 cos?（m/s），设地球自转线速度只有北京（39?57?N）的一半或两倍的地点的纬度为?，有
（1）465 cos?北京/2=465 cos? ?=67?28?N （2）2?465 cos?北京=465 cos? ?无解。
5．绘图说明恒星日为何不同于太阳日？为什么视太阳日长度会有季节变化？为什么二至日的视太阳日长度大于二分日？为什么最长的视太阳日不是南至日，而在南至日之后？为何太阴日的均长约为24 h50 m？
答：视太阳日长度变化的原因有两个：
（1）地球公转速度的不均匀。地球绕日公转的轨道是椭圆，由于日地距离的变化，地球公转速度的不等，造成太阳每日黄经差的周年变化。在近日点时，地球公转最快，太阳每日黄经差最大；在远日点时，地球公转最慢，太阳每日黄经差最小。
（2）更主要的原因是黄赤交角的存在，使得同样的黄经差造成的太阳每日赤经差也因
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季节而变化，从而直接影响了视太阳日的长短。在二分时，同样的黄经差造成的赤经差最小，视太阳日最短，在二至时，同样的黄经差造成的赤经差最大，视太阳日最长。
以上椭圆轨道和黄赤交角二个原因共同影响的结果，造成了视太阳日的季节变化，使得视太阳日长度在二至时最长，二分时最短，冬至长于夏至，春分长于秋分。
6．地球自转速度怎样因纬度和高度而不同？试求漠河（53?30?N）、南充（30?48?N）、广州（23?N）和曾母暗沙（4?N）的地球自转线速度。问贵阳（?=26?34?N，h=1000m）的地球自转线速度是多少？
答：根据公式V?=V0cos?=465 cos?（m/s），可得四地的自转线速度为： V漠=V0cos?=465 cos53?30?=276.6m/s V南=V0cos?=465 cos30?48?=399.4m/s V广=V0cos?=465 cos23?=428.0m/s V曾=V0cos?=465 cos4?=463.9m/s
根据公式
V??2?(R?h)cos??(465?7.3?10?5h)cos?TV贵=（465+7.3?10?5?1000）cos26?34?=416m/s
7、恒星日是以天球上的 某恒星（或春分点）作参考点，时间为23h56m4s，是地球 自转_的真正周期；太阳日是以太阳的 视圆面中心 作参考点，平均日长为24h，是地球 昼夜更替 的周期；太阴日以 月球中心 作参考点测定的地球自转周期，平均值为24h50m，这是 潮汐日变化 的理论周期。地轴的进动方向与地球自转 相反 。 8．选择题（下列各题的选项有一个或一个以上是正确的） （1）以下有关地球自转速度的一些说法正确的是________。
A．深圳和北京的地球自转线速度一样，因为它们基本位于同一经线上 B．上海和开罗的地球自转线速度一样，因为它们基本位于同一纬线上 C．赤道上自转角速度最大
D．地球上任何一点的自转角速度都一样大 （2）通常所说的24小时一日是指________。 A．恒星日 B．太阴日
C．太阳日 D．都不是
（3）关于地球自转速度的变化，下列说法正确的是________。
A．由于日、月的潮汐作用，使日长在一个世纪内大约增长20毫秒～25毫秒 B．由于气团的季节性移动，引起地球自转速度的周年变化，其振幅约为9毫秒 C．不规则变化时快时慢，无一定的规律性
D．如果地球自转的速度加快，那么地球的扁率将会增大
（4）天空中的某恒星，在2008年2月15日20h出现在成都的正北方，可以推测，同年3月1日，该星处于成都天空中同一位置的时刻是________。
A．20h
B．19h1m
C．20h59m
D．19h
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复习思考与练习(P112)
1、为什么傅科摆的摆动可以证明地球自转？它在不同纬度的摆动平面偏转有何不同？为什么有这样的不同？试绘图解释傅科摆摆动平面偏转的原理。
答：傅科摆在摆动的时候，作为一种运动状态的摆动以及摆动平面，是超然于地球自转运动的，即它将一直保持其原来的摆动方向，不因地球自转而发生改变。固定在地面的刻度盘在地球自转运动系统之内，它的状态将随着地球自转而发生相应的变化。因此，观察傅科摆的摆动平面在摆动过程中相对于地面刻度盘的位置变化，可以证明地球的自转运动。人们看到的摆动平面沿顺时针方向偏转，实际上是刻度盘沿逆时针方向偏转的结果。
傅科摆偏转的（角）速度与所在地纬度的正弦成正比。纬度越高，傅科摆的摆动偏转速度越大。它与地理纬度（?）之间的关系，可以用下面的数学公式来表示，即
?=15?sin|?| (?/h)
理论和实验证明，傅科摆偏转的方向，因南北半球而不同：北半球右偏，南半球左偏。 2、落体偏东与地球自转速度有何关系？试问在地球上什么纬度处，落体偏东数值最大？在大连（38?54?N），从100m高的地方向海平面作自由落体运动，其偏东值为多少？
答：(1)由于地球自转的线速度是从赤道向两极逐渐减小的，所以物体下落向东偏离的幅度因纬度不同而有差异。在赤道上，物体下落向东偏离的幅度最大。随着纬度的增高，落体偏东的幅度越来越小。落体的东偏量可用下列公式表示为：
?S?0?022hhcos?
(2)在大连（38?54?N），从100m高的地方向海平面作自由落体运动，其偏东值为： ?S?0?022hhcos?=17.12 mm
3．试计算傅科摆在齐齐哈尔（47?22?N）、天津（39?08?N）、上海（31?12? N）和海口（20?03?N）四城市，每小时偏转的角度。
答：根据公式?=15?sin|?|，可以计算出齐齐哈尔、天津、上海和海口四城市，每小时偏转的角度为：
?齐=15?sin|?|=15?sin47?22?=11?.04/h ?天=15?sin|?|=15?sin39?08= 9?.47/h ?上=15?sin|?|=15?sin31?12?=7?.77/h ?海=15?sin|?=15?sin20?03?=5?.14/h
4、在地球赤道上竖直发射炮弹，若不考虑风的影响，问炮弹是否能降落的原地？否则，它应该落到原地的什么方向？
答：在地球赤道上竖直发射炮弹，若不考虑风的影响，炮弹不可能降落到原地，物体将会发生向西偏离的现象。
5、在地球上什么纬度处，傅科摆每小时偏转的角度是北京（39?57?N）的一半或两倍？偏转方向相同还是相反？
答：根据公式?=15?sin|?|，设傅科摆每小时偏转的角度是北京（39?57?N）的一半或两倍
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