月球公转自转演示

华中科技大学机械科学与工程学院

机械原理课程设计说明书

——《太阳—地球—月球公转与自转演示仪》

指导教师：杨家军 设计者：卜凡 林翰 U201110297

王泽坤 刘镭

华中科技大学机械科学与工程学院机械中英1101班

1

2014年1月

目 录

1.作品内容简介—————————————————————————2 2.设计任务———————————————————————————2

2.1设计背景——————————————————————————————2 2.2设计目标——————————————————————————————3

2.3设计目的及意义———————————————————————————3

3.设计方案———————————————————————————3

3.1设计方案选择————————————————————————————3 3.2设计方案总体介绍——————————————————————————5 3.3运动循环图—————————————————————————————6 3.4结构解析————————————————————————

华中科技大学机械科学与工程学院

机械原理课程设计说明书

——《太阳—地球—月球公转与自转演示仪》

指导教师：杨家军 设计者：卜凡 林翰 U201110297

王泽坤 刘镭

华中科技大学机械科学与工程学院机械中英1101班

1

2014年1月

目 录

1.作品内容简介—————————————————————————2 2.设计任务———————————————————————————2

2.1设计背景——————————————————————————————2 2.2设计目标——————————————————————————————3

2.3设计目的及意义———————————————————————————3

3.设计方案———————————————————————————3

3.1设计方案选择————————————————————————————3 3.2设计方案总体介绍——————————————————————————5 3.3运动循环图—————————————————————————————6 3.4结构解析————————————————————————

义务教育课程标准实验教科书 地理 七年级 上册

中国地图出版社SINOMAPS PRESS

人类对地球运动的认识 ——从托勒密到哥白尼托勒密的“地心说”模型公元140年，古希腊天文学家托勒密在总结前人工 作的基础上系统地确立了地心说。根据这一学说，地为 球形，且居于宇宙中心，静止不动，其他天体都绕着地 球转动。这一学说从表观上解释了日月星辰每天东升西 落、周而复始的现象，又符合上帝创造人类、地球必然 在宇宙中居有至高无上地位的宗教教义，因而流传时间 长达1300余年。

到中世纪末，由于用托勒密地心体系推算出来的行 星位置与实际天象的观测结果不符，人们才开始怀疑地 心说的正确性。1543年，波兰天文学家哥白尼在他的不 朽名著《天体运行论》中系统地提出了日心说。在他阐 释的日心体系中，太阳居于宇宙的中心，地球和其他行 星沿着圆形轨道绕太阳运行。

哥白尼的“日心说”模型

按照日心学说，就地球 上的人来看，天上恒星的位 置应随着地球绕太阳运动而 发生变化。1838年，德国天 文学家白塞尔才首次利用三 角方法测出一颗名为天鹅61 的恒星的位置变化，并推算 出它的距离为11.2光年，从 而最终证实了哥白尼的日心 地动学说。

托勒密简介：

一、生平简介 托勒密(公元

1．关于地球自转的叙述，正确的是 （ ）

A．地轴的空间位置基本上是稳定的，北端始终指向北极星附近

B．地球自转360°需要的时间是24小时，为一个恒星日

C．地球自转速度除南北极点外，其他各处都相等

D．在北极上空观察地球自转方向为顺时针，在南极上空观察为逆时针

2．关于地转偏向力的叙述，正确的是 （ ）

A．地球上作水平运动的物体都会受到地转偏向力的作用

B．地转偏向力对气流和水流的作用明显

C．由于地转偏向力很小，所以对气流、水流的影响不大

D．由赤道两侧向两极运动的气流，受地转偏向力的作用都向西偏转

3．经度相同的地方( )

A．季节相同 B．正午太阳高度相同

C．线速度相同 D．地方时相同

4．下图中的虚线是水平运动物体的原始方向，实线是其偏转方向，正确的图示是( )

5．下列有关地球自转方向的图示，正确的是 (

)

下图所示是地球表面自转线速度等值线分布图。读图回答

6．图示区域大部分位于（ ）

A．北半球中纬度 B．北半球低纬度

C．南半球中纬度 D．南半球低纬度

7．图中a、b两点纬度相同，但地球自转的线速度明显不同，原因是（ ）

A．a点

地球月球运行演示仪

本展品演示地球的自转、地球绕太阳的公转及月球绕地球的运转。

演示仪中的地球模型自转周期为6秒钟，这就是它的一日，绕太阳的公转周期为36分31.5秒，这段时间内地球

模型自转了365.25转，这就是一个回归年的粗略数据（天文学数据为365.2422）。

演示仪中月球模型运转一圈的周期为177.18秒，即2分57秒，这段时间中地球模型自转了29.53转，这就是一个朔望月。

地球模型的自转轴线按照天文学的数据制成倾斜的，它的赤道平面与公转轨道（黄道）平面的交角为23o27′。在公转过程中地球模型自转轴线的一端始终指向北天极，轴线是在平行移动着。

通过观看演示，对于生活在地球上所感受到的一些天文现象可以从中明白其成因：

怎么会有白天和黑夜；

我们看到的月亮怎么会有盈亏圆缺；

怎么会有春、夏、秋、冬四季，为什么夏季天热而冬季天冷；此外，你是否能看出来，当北半球是夏季时，则南半球正是冬季，反之亦然；

怎么会有日食和月食。

我们从演示中还会看到，在地球的两极夏季是终日白昼，而冬季则是漫漫长夜。

中国古代将一年划分为廿四

地球的运动练习一

1．9月23日，当飞机飞到135°E上空时，在舷窗边的乘客看到了海上日出。这时北 京时间可能是（ ）

A．接近7时 B．5时多 C．不到5时 D．7时多

2. 当太阳直射某地时：（ ）

A．该地此刻的区时为正午12点 B．该日是一年中白昼最长的一天 C．该日是全年气温最高的一天 D．该地位于南北回归线之间 3. 下面四幅地球自转位置示意图中，表示北京时间为上午10点整的是：（ ） A．图① B．图② C．图③ D．图④

4．天安门广场的五星红旗与旭日同升，那春分日的升旗时刻是:（ ） A．北京时间6点 B．北京的地方时6点 C．此时伦敦时间为前一天的22点 D．此时东京时间为7点。 5．当北京时间为3月21日12点时，全世界还有 A．多一半地方是3月21日 C．恰好一半地方是3月21日 A．记载日期错了 C．东西方的日历不一样 7．当晨昏线与经线的夹角达最大时 A．地球公转到远日点附近 读右图，完成8 ~ 12题：

8．图中A、C、D、E、F

地 球 运 动 的 基 本 形 式

自 转 与 公 转

地 球 自 转 、 公 转 的 特 点

地 球 自 转 公 转 的 关 系

——

N地轴

w

地 轴 为 中 心 自 西 向 东

E

s

N

S

北极上空为逆时针旋转

南极上空为顺时针旋转

有关概念 1恒星日：以某一恒星为参照物，自转一周360°,所需 时间23时56分4秒，即一个恒星日。 1太阳日：如果以太阳为参照物，地球自转一周，所需时 间24小时,即1个太阳日。 1恒星年：相对于认为无限远处的一恒星来说，地球绕日 转过了360°,时间为365日6时9分10秒，即一恒星年。 它是以恒星为参照物，太阳中心连续两次经过地球与某一 恒星连线的时间间隔.

线 速 度 由 赤 道 向 两 极 递 减

除 两 极 外 ， 角 速 度 相 等

北极 15°/h

60°

15°/h

30°

15°/h 地心 赤道

南极

方 绕向 日自 运西 动向 东

开普列行星第二定理在行星公转轨道上，

相同时间内行星向径扫过的面积相等。

总结项目 区别

自转地球绕其自转轴的旋转运动 地轴

公转地球绕太阳的运动 太阳

概念 轴心

自西向东方向 北极上空看呈逆时针转动 南极上空看呈顺时针转动 恒星

月球公转周期27.32天与月平均29.53天，两者关系。

月球的公转周期是27.32天，以月亮的周期性变化作为一个月，一周期平均为29.53天，两者有什么关系？

两者之间还差一个数字，就是地球在这一个月里走过的路程。

假设让月球从地球和太阳之间(此时月相为新月)开始公转，27.32天后，月球公转地球一周，但是因为地球在这段时间内，也围绕太阳转动了一个角度，因此，月亮还得再转两天左右，才能重新回到地球和太阳之间，把月相回到新月。即两个新月月相之间的天数是29.53天。

类似的问题也发生在地球上，人们把地球同一个地点两次对准太阳的时间差称为一天，并规定一天等于24小时，这个时间其实不是地球自转的周期，地球的自转周期是23小时56分钟。在剩下来的这4分钟里，地球是为了再转一个小小的角度，以弥补过去的一天内，由于自己围绕太阳公转，而带来的太阳位置的差别。

见附图：

月亮围绕着地球转动表现为它在星空间自西向东移动，其轨迹称为“白道”。白道和黄道(地球绕太阳运动的轨迹)之间有5°多的夹角。月球绕地球转一周历时27天7时43分11.47秒，这一周期叫做“恒星月”。除了绕地球公转外，月球本身还在自转。月球自转的周期是27天7小时43分11.5秒，几乎等于它绕

1.4 地球运动的基本形式—自转和公转

重点：（１）地球自转的方向、速度和周期（２）地球公转的方向、轨道、周期和黄赤交角 （３）地球自转和公转的相互关系 难点：地球自转和公转的相互关系 能力要求：（１）绘图说明地球自转角速度和线速度的特点

（２）运用地球仪演示地球的自转和公转现象，并用科学的语言说明地球自转与公转的关系

知识结构经纬

概念：地球绕地轴的转动

地轴：空间指向基本不变，北极指向北极星 侧视图：自西向东

方向 从北极上空看呈逆时针方向旋转 地球自转 俯视图 从南极上空看呈顺时针方向旋转

周期：１个恒星日（360°,时间为23小时56分4秒） 角速度：除两极点外,均为15°/h

速度 线速度：赤道处最大，从赤道向南北两极递减 地 赤道：1670km/h 两个极点既无线速度也无角速度 球 概念：地球绕太阳的转动 1月初：近日点 的

篇一：个人自传

敬爱的党组织：

我志愿加入中国共(蟹)产(蟹)党，愿意为共产主义事业奋斗终身。我衷心地热爱党，她是中国工人阶级的先锋队，是中国各族人民利益的忠实代表，是中国社会主义事业的领导核心。中国共(蟹)产(蟹)党以实现共产主义的社会制度为最终目标，以马克思列宁主义、毛(蟹)泽(蟹)东思想、邓(蟹)小(蟹)平理论为行动指南，是用先进理论武装起来的党，是全心全意为人民服务的党，是有能力领导全国人民进一步走向繁荣富强的党。她始终代表中国先进生产力的发展要求，代表中国先进文化的前进方向，代表中国最广大人民的根本利益，并通过制定正确的路线方针政策，为实现国家和人民的根本利益而不懈奋斗。

从学生年代开始，一串闪光的名字--江姐、刘胡兰、雷锋、焦裕禄、孔繁森……给了我很大的启迪和教育。我发现她们以及身边许多深受我尊敬的人都有一个共同的名字--共(蟹)产(蟹)党员；我发现在最危急的关头总能听到一句话--共(蟹)产(蟹)党员跟我上。这确立了我要成为她们中的一员的决心。我把能参加这样伟大的党作为最大的光荣和自豪。

参加工作后，在组织和领导的关心和教育下，我对党有了进一步的认识。党是由工人阶级中的先进分子组成的，是工人阶级及广大劳动群众利益的忠实代表。党自成立以来，