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地转偏向力认知研究

地转偏向力认知研究

陈海波

(徐州高等师范学校 江苏徐州 221116)

[摘 要]现行高中地理新教材中介绍的许多自然现象与地转偏向力的存在密切相关,但由于地转偏向力成因涉及到力学知识,且在地理教材中介绍甚

少,所以相关内容的学习一直成为一些地理教师教学的难点。文章在分析原因的基础上,遵循学生认知规律,循序渐进地阐述了地转偏向力的影响因素、产生过

程和地理意义,对于广大师生正确认知这一教学难点具有借鉴意义。

[关键词]地转偏向力;影响因素;产生过程;地理意义

地转偏向力,亦称科里奥利力,因地球自转而产生。现行高中

地理新教材中介绍的许多自然现象与地转偏向力的存在密切相关,

比如三圈环流、季风环流、气旋与反气旋的形成,以及洋流的偏转

与河流的侵蚀和沉积等。但由于地转偏向力成因涉及到力学知识,

且在地理教材中介绍甚少,所以相关内容的讲解一直成为一些地理

教师教学的难点。改变学科本位,加强学科间知识的联系和渗透;

重视科学教育,全面提高学生的科学素养,是新课程的基本要求。

因此,在地理教学中正确引导学生认知地转偏向力是非常必要的。

1.地转偏向力的影响因素

由于地球的自转,在地球表面上作水平运动的物体,其方向会

发生偏转。要正确认识这种偏转现象,就要首先认识地球的自转、

物体的运动和地表方向的特点,因为地转偏向力的产生是这三个因

素的复合叠加。

1.1地球的自转。地球一刻不停地自西向东自转,球体表面上

的每一个点都绕着假想的地轴作匀速圆周运动。由于同一纬度上的

点在单位时间内划过的弧长相等,因而线速度也相等;不同纬度上

的点在单位时间内划过的弧长不等,因而线速度也不等。不同纬度

上线速度大小的变化规律是,随着纬度的增大线速度逐渐减小,赤

道上线速度最大,约为每小时1670千米;南北极点因位于地轴上,

不随地球自转而运动,因而线速度最小,为零。其它纬度上线速度

大小的计算公式是:Vφ=V赤道cosφ,意即任一纬度φ上的线速度

Vφ等于赤道上的线速度与该纬度余弦值的乘积。

1.2物体的运动。牛顿第一定律告诉我们,地球上的一切物体

包括地球本身,无论是静止、平动或转动,都具有保持其运动状态

不变的属性,即惯性。也就是说,地球自转的同时,某一相对地面

有水平运动的物体同时具有两种惯性,一是物体相对地面运动的惯

性,二是随地球自转运动的惯性。在这两种惯性作用下,运动物体

既要保持其相对地面向前运动的状态,又要保持随地球自西向东自

转运动的状态。特别要说明的是,在不同纬度运动的物体,因受地

球自转线速度差异的影响,自西向东惯性运动的速度是不同的,低

纬的较快,高纬的较慢。

1.3地表的方向。地表的基本方向是南北和东西,确定的最基

本依据是经线和纬线。经线是一切通过地轴的平面与地球表面相交

的半圆,它指示地球上的南北方向。因为所有的经线都通过地球的

南北极点,所以地球上不同经度的两点其南北方向是不平行的,分

别向北、向南收缩于北极点和南极点。也就是说,在地球表面上除

南北极点以外的任何一点,只要向北极点运动,方向就是向北;反

之,向南极点运动,方向就是向南。纬线是一切与地轴垂直的平面

与地球表面相交的圆,它指示地球上的东西方向。因为所有的纬线

所在的平面都与地轴垂直,所以它们所在的平面也彼此平行。由于

所有的纬线都是封闭的圆圈,所以任一纬线上的东西方向都是无限

的,顺着地球自转的方向就是向东,反之逆着地球自转的方向就是

向西。

以上三个因素在地转偏向力产生的过程中,所起的作用是不同

的,地球的自转和物体相对地面的运动是条件,地球上的经纬和纬

线则是判断运动物体方向发生偏转的方向参考系。

2.地转偏向力的产生

地球不停地自西向东自转,在同一半球,当相对地面运动的物体沿经线由较低纬度向较高纬度运动时,物体一方面保持了相对地面运动的惯性,另一方面也保持了低纬地区相对较大线速度的惯性,正是这种惯性使物体向东运动的速度超前于高纬地面而有向东一侧偏转的趋势,如图二所示。同理,如果物体沿经线由较高纬度向较低纬度运动,其在高纬获得的较小线速度的惯性同样被保持下来,因落后于低纬地面而有向西一侧偏转的趋势,如图三所示。按照牛顿运动定律,这种由于地球自转而导致运动物体方向发生偏转的力就是地转偏向力。

由此可见,关于地转偏向力可以得出如下结论:

(1)地转偏向力是针对地表水平运动的物体而言的,静止的物体不受影响。

(2)南北半球运动物体的偏转方向不同,如果沿着物体运动的方向看,北半球的将向右偏,南半球的将向左偏。

(3)由低纬向高纬以及由高纬向低纬运动物体的偏向大小不同,前者较大,后者则较小。

(4)地转偏向力仅仅是一种惯性力,它只改变物体运动的方向,而不改变物体运动的速度。

3.地转偏向力的地理意义

地转偏向力在自然环境中的影响是客观存在的,尤其是对于大尺度运动的物体、高速运动的物体或高纬度运动的物体来说,其影响就非常显著了。下面以大气运动为例来说明地转偏向力的重大地理意义。

3.1三圈环流。地球表面低、中、高纬分别有三个大气环流圈,即低纬环流圈(又称哈得莱环流圈)、中纬环流圈(又称费雷尔环流圈)和高纬环流圈,它们的形成深受地转偏向力的影响。

如图四所示,在太阳辐射的影响下,赤道地区空气受热膨胀上升,在高空分别向南、北方向流动。向北运动的气流在地转偏向力的作用下不断右偏,在北纬30°附近变为大致与纬线平行的西风。来自赤道上空的气流源源不断地涌来,进而堆积下沉,在近地面形

成了副热带高压,同时气流分别向赤道和北极方向流散。流向赤道

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论中学体育教学中存在的质量问题

刘奇峰

(大丰市裕华镇初级中学 江苏大丰市 224100)

[摘 要]根据中学体育教学的实践,提出中学体育教学存在的几个问题,培养学生的技能,全面提高体育教学的质量。在中学体育教学改革中,采用

有效的方法和手段来进行体育教学工作,将会收到事半功倍的效果。要实现上述目标,在教学过程中应构建良好的师生关系,摆正体育课中教与学的关系;打破体育教学的传统模式,重视学生学习的信息反馈;选择良好的教学方法手段;进

而取得正确引导。

[关键词]中学体育;教学问题;体育教学;质量

在基础教育正在从应试教育向素质教育转轨的今天,培养学生

的自我锻炼、自我学习、勇于创新的能力,提高学生的身体素质是

当前体育教学的主要任务之一。因此,体育教学与训练不仅是传授

知识与技能的过程,同时也是开发智力、培养创新精神、发展创造

能力的过程。这就要求体育教师应积极思考,按照教育方针,根据

系统性、规律性进行教学、训练,激发学生的求知欲,使学生在学

习中既获得知识技术、技能,又发展了能力,培养了智力,促进体

育教学质量的不断提高。体育教学质量的优劣指标是多方面的,它

包括学生体质的发展,终生锻炼、卫生习惯的养成,体育基础知识、

运动技术的掌握,良好道德品质的形成等。提高教学质量是体育教

学工作的根本目的。

1.如何提高中学体育课的教学效果

学生在课堂上就能得到体育教育和能力,并通过课堂教学的积

极锻炼来增进体质的不断健康发展,了解体育的基本内涵,掌握体育锻炼的基本技能技巧,这正是当前学校体育教学改革的一个主要组成部分。在应试教育向素质教育转变的过程中,体育工作者要总结过去,放眼未来,转变观念,认清两者的本质区别,剖析自己,根据教学大纲钻研教材备好课。在充分了解学生基本情况和体育水平的基础上,确定教学的内容和教学任务,选择最佳的教学方法与手段,对整个教学做出更科学、合理的安排,然后予以实施。在实践中找到突破口,完成素质教育赋于我们体育工作者的重任。

1.1目前中学体育教师存有以下几个主要问题:

(1)体育教师方面:在体育教学活动中,教师是关键。他们对学生的学习效果起着主导作用。教师在整个教学过程中,要有高度的事业心、责任感,要有高尚的道德品质和思想情操,要有较高的业务水平和教学艺术,要有严格科学的教学态度以及教育工作能力。然而,调查了解中发现队伍不稳,事业心不强,教法陈旧,组织形式落后。

(2)学生方面存在组织纪律性差、吃苦耐劳精神少、重视程度不够、积极性不高。

(3)学校管理方面对体育教学方面重视程度不够,并且场地器材受限,班额过大,而且执行政策不严格。

(4)社会影响方面:体育教学质量的提高是由多种条件促成的,而影响其提高的因素也是多方面的。要提高体育教学质量,教师要忠诚党的教育事业,热爱体育工作,加强师德修养和业务学习,改

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的气流受地转偏向力的影响不断右偏形成了东北信风,这样在低纬地区就形成了一个环流圈。流向北极的一支气流在地转偏向力的作用下逐渐右偏形成了中纬西风,该气流在北纬60°附近与极地高压流来的寒冷气流相遇后,爬升到高空向南、北流散,从而形成了中纬地区和高纬地区的环流圈。南半球的情况和北半球的大致相同,只是地转偏向力的方向正好相反。

由此看来,如果没有地转偏向力的作用,地球上每个半球将只有一个环流圈,即大气在高空由赤道流向极地,在近地面由极地流向赤道。如果地球上没有现实的三个大气环流圈,地球上将不会出现今天这样丰富多样的气压带和风带,地球上的气候类型也将单调得多。

3.2季风环流。世界上亚洲季风最为典型,下面仅以亚洲季风为例来说明地转偏向力的作用。如图五所示,冬季,冬季风从亚欧大陆上的蒙古、西伯利亚高压向北太平洋上的阿留申低压流动,在地转偏向力的作用下形成东亚地区的西北风;冬季风从亚欧大陆上的蒙古、西伯利亚高压向印度洋上的赤道低压流动,在地转偏向力的作用下形成南亚地区的东北风。夏季,夏季风从北太平洋上的夏威夷高压向亚欧大陆上的印度低压流动,在地转偏向力的作用下形成东亚地区的东南风;受印度低压的吸引以及气压带、风带位置的北移,南半球的东南信风向北越过赤道,在地转偏向力的作用下形成南亚地区的西南风。冬季风寒冷干燥,夏季风温暖湿润,冬夏季风对于海陆之间的水热交换起到了很好的调节作用。

3.3气旋与反气旋。气旋与反气旋分别对应低压系统与高压系统。如图五所示,在一个低压系统中,周围大气在水平气压梯度力和地面摩擦力的共同作用下向低压中心聚合,受地转偏向力的影响,气流方向逐渐偏转,在北半球形成了逆时针运动的空气旋涡,在南半球形成了顺时针运动的空气旋涡,即气旋。相反,在一个高压系统中,高压中心的大气在水平气压梯度力和地面摩擦力的共同作用下向周围流散,受地转偏向力的影响,气流方向逐渐偏转,在北半球形成了顺时针运动的空气旋涡,在南半球形成了逆时针运动的空气旋涡,即反气旋。我们平时所说的台风、飓风和热带风暴,本质上都是气旋。气旋和反气旋影响下的天气迥然不同,气旋控制下的天气多阴雨,反气旋控制下的天气多晴朗。在北半球背风而立,气旋中心位于左前方,反气旋中心位于右后方,南半球的情况相反,由此可以大概判断自身的位置和未来天气的变化。

参考文献:

[1]朱慕菊.走进新课程[M].北京师范大学出版社,2002.

[2]王建.地理第二册[M].山东教育出版社,2008.

[3]徐春堂.地转偏向力的实质、大小、影响及应用研究[J].枣庄学院学报,2006(5).

[4]周淑贞.气象学与气候学[M].高等教育出版社,1985.

[5]郑蕾.认识地转偏向力[J].宁波大学学报(教育教学版),2000(3).

作者简介:陈海波(1973-),男,江苏睢宁人,教育硕士,徐州高等师范学校讲师,主要研究方向:地理教育。 收稿日期:

2010-04-18

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