物理公式推导地理公转速度

物理公式推导地理公转速度 物理公式在地理教学中的应用 太和一中 王潇 地理学是一门界于自然科学和社会科学之间的边缘学科，它与物理学、化学、数学、经济学、政治、历史等很多学科都有着千丝万缕的联系，这些学科的很多问题需要借助地理学的知识来解释说明，同样，地理学中的有些问题如果用这些学科中的知识来解决，会更易理解和接受。如果在日常教学中能巧妙的利用这一点，可使我们的教学更丰富更易于理解，同时使学生认识到各学科之间的联系，真正做到全面发展，树立事物是普遍联系的哲学观点。 我们知道地球公转速度是变化的，离太阳越远公转速度越慢，离太阳越近公转速度越快。远日点速度最慢(角速度57’/d;线速度29.3 km/s)，近日点速度最快(角速度61’/d;线速度30.3km/s)。对于这一点除了用开谱勒第二定律说明外，也可用学生熟悉的物理公式来证明。其过程如下: 地球饶日公转是一个近圆周运动，其做圆周运动的向心力由太阳和地球之间的引力提供，设地球和太阳之间的引力为F，地球质量为m太阳质量M，地球公转角速度为ω，线速度为v，日地距离为R，根据圆周运动公式可得: 2F=mωR ?; 其中F由万有引力可知: 2 F= GMm/R?, 把?式代入?式可得 1 22GMm/R= mωR, 23?ω=GM/R GM?ω= RR 其中，G为常数;M为太阳的质量，可看成定值。由此可见地球公转的角速度(ω)与日地距离(R)的二分之三次方成反比，所以当日地距离越远(R越大)时，地球公转角速度(ω)越小;反之，日地距离越近(R越小)时，地球公转角速度(ω)也越小。所以地球位于近日点时，地球公转角速度最小;位于近日点时，公转角速度最大。 地球公转的线速度大小变化用物理公式证明过程如下: 由圆周运动公式知: 2F=mv/R ? 由万有引力得: 2F=GMm/R ? 把?式代入?式德: 22GMm/R=Mv/R GM? v= R 其中，G为常数;M为太阳的质量，可看成定值。由此可见地球绕日公转的线速度(v)与日地距离(R)的二之一次方成反比，所以，日地距离越远(R越大)时，地球公转线速度(v)越小，日地距离越近(R越小)时，地球公转线速度(v)越大。所以地球位于 2 近日点时，地球公转线速度最小;位于近日点时，公转线速度最大。 这样用其他学科知识来解决我们地理学问题类似的例子，如果适当的运用于我们的教学当中，不仅可以使问题易于理解和接受，还能使学生所学的各科知识联系起来，融会贯通形成一个整体。同时学生也会觉得新颖而提高学生的学习兴趣。这样的教学方法也有助于教师树立博学的形象，有利于师生关系的和谐。 安徽太和县太和第一中学地理组 王潇 邮编:236000 3