四季成因与昼夜

基础

地球自转一周约二十四小时,产生昼夜交替;地球绕太阳公转一周约一年,加上地轴倾斜约二十三点五度,令香港夏天日长炎热、冬天日短清凉,形成四季。

适合:小三常识 · 单元:自然与探究 · 建议学习路径第 12/26 课

学完呢课,你会识:
  • 地球自转一周约二十四小时,产生昼夜交替。
  • 地球绕太阳公转一周约三百六十五日,就是一年。
  • 地轴倾斜约二十三点五度,是四季形成的原因。
文体:科学知识说明文有声朗读

文体小知识:科学知识说明文解释自然现象的成因,配上模型实验,抽象的天文知识也能看得见。

常识General Studies

§课文原文 Passage

1地球不停由西向东自转,转一周约二十四小时,就是我们的一天。面向太阳的一面是白天,背向太阳的一面是黑夜;随着地球自转,昼夜不断交替。在暗室里用电筒照射转动的地球仪,就能模拟这个现象:光亮的地方是白天,阴暗的地方是黑夜。

2地球在自转的同时,还沿着轨道环绕太阳运行,称为公转,转一周约三百六十五日,就是我们的一年。地球的地轴是倾斜的,倾斜角度约二十三点五度,而且无论转到轨道上哪个位置,倾斜的方向都保持不变。

3四季就是地轴倾斜和公转共同造成的。当北半球偏向太阳时,阳光直射地面,白昼较长,天气炎热,香港便处于夏季;当北半球背向太阳时,阳光斜射,白昼较短,天气清凉,便是冬季;春季和秋季则是两者之间的过渡。

4可以做个模型实验:在暗室里用电筒当太阳,把地球仪保持倾斜地绕着电筒移动一圈。观察香港的位置:有时日照时间长、光线直射,就像夏天;有时日照短、光线斜照,就像冬天。昼夜和四季,原来都由地球的运动而来。

1重点摘要 Summary

地球自转一周约二十四小时,产生昼夜交替;地球绕太阳公转一周约一年,加上地轴倾斜约二十三点五度,令香港夏天日长炎热、冬天日短清凉,形成四季。

2生字卡 Vocabulary

R
Rotation自转

地球绕着自己的地轴旋转,一周约二十四小时,产生昼夜。

R
Revolution公转

地球沿轨道环绕太阳运行,一周约三百六十五日,就是一年。

E
Earth's axis地轴

地球自转所绕的一条假想轴线,倾斜约二十三点五度。

D
Day and night昼夜

白天与黑夜的交替,由地球自转造成。

D
Direct sunlight直射

阳光垂直照射地面,热力集中,天气炎热。

S
Slanted sunlight斜射

阳光斜照地面,热力分散,天气清凉。

O
Orbit轨道

地球环绕太阳运行所经过的路径。

H
Hemisphere半球

地球的一半,赤道以北是北半球,以南是南半球,两者季节相反。

M
Model模型

用来模拟真实事物的工具,例如用电筒和地球仪示范昼夜。

3逐步讲解 Steps

  1. 第一步:用地球仪和电筒模拟昼夜昼夜变化可以用实验模拟出来。关上房间的灯,把电筒当作太阳照射地球仪:光亮的中国部分正在白天,阴暗的美国部分正在黑夜,两边同时存在。这个小实验让我们明白,地球同一时间总有一半向著光、一半背著光。实验时要保持电筒和地球仪的距离不变,只在地球仪上移动光点,模拟才准确。
  2. 第二步:理解自转产生昼夜地球像陀螺一样不停旋转,这叫自转。由西向东慢慢转动地球仪一周,代表地球自转一次需要二十四小时;香港的位置由光亮转入阴暗,就是日落和入夜,再转回光亮处便是日出。昼夜交替,正是自转造成的。转动时留意香港的位置:面向电筒是白昼,转到背面便是黑夜,交替出现。
  3. 第三步:认识公转与一年地球一面自转,一面绕著太阳运行,这叫公转。地球绕太阳走一圈需要约三百六十五日,构成一年。圣诞节总是在十二月二十五日,因为地球每年这个时候都会走到轨道上的同一个位置;走完一圈,季节便重新开始一次。公转的方向与自转一样,都是由西向东;一年还有闰年的安排,每四年多出一日。
  4. 第四步:观察地轴倾斜细看地球仪的支架,穿过地球的轴并不是直立,而是倾斜约二十三点五度;无论怎样转动地球仪,这条轴的倾斜方向都固定指向同一边。地轴倾斜正是四季形成的重要原因,观察清楚,下一个实验便容易理解。地轴的北端大致指向北极星附近,所以方向始终不变,这是四季成因的关键。
  5. 第五步:模拟四季保持地轴倾斜,让地球仪绕著电筒走一圈,四个位置分别代表夏、秋、冬、春。香港处于「夏季位置」时,北半球偏向太阳,光线直射、日照时间长,天气炎热;走到「冬季位置」时,北半球背向太阳,光线斜射、日照短,天气清凉。南北半球的季节正好相反:北半球是夏天时,南半球正值冬天,澳洲的圣诞节在盛夏度过。
  6. 第六步:连结生活观察实验的结论可以在生活中验证。比较香港日出和日落的时间:六月约清晨五时四十分日出、晚上七时后日落,白昼超过十三小时;十二月约早上七时日出、下午五时四十五分日落,白昼只有约十一小时。夏天日长夜短、冬天日短夜长,正好印证地轴倾斜和公转的原理。翻阅去年的天气资料核对,或请父母协助记录今年的日出日落时间,观察便有根有据。

4图解 Diagrams

四季变化 Four seasons春 Spring回暖潮湿花开树绿回南天墙壁出水夏 Summer炎热多雨台风季节游水食西瓜秋 Autumn天晴干爽落叶转黄行山好季节冬 Winter清凉干燥打边炉著多件衫季节成因:地球斜住自转绕太阳——阳光直射斜射唔同造成四季香港四季分明但唔极端:夏天 30 度几,冬天最冻 10 度左右
图 1:四季变化

5例题示范 Example

例题:爸爸说:「圣诞节的白昼比七月短,气温也较低。」请用地轴倾斜和公转的知识,解释香港为什么会这样。

  1. 十二月时,地球公转到轨道上北半球背向太阳的位置。
  2. 阳光斜射北半球,同样大的地面分到的热力较少,天气因而清凉。
  3. 北半球的白昼也较短,所以香港十二月日短夜长。
  4. 七月则刚好相反:北半球偏向太阳,阳光直射、白昼长,天气炎热。
  5. 答案:因为地轴倾斜,地球公转到不同位置时,北半球受到的阳光角度和日照时间都不同,于是形成冬天日短而清凉、夏天日长而炎热的季节变化。

6常见错误 Mistakes

✗ 认为四季是因为地球和太阳的距离改变
✓ 四季主要由地轴倾斜造成,阳光直射或斜射才是关键
✗ 以为是太阳每天绕着地球转
✓ 是地球自转,令我们看见太阳东升西落
✗ 模拟实验时把地球仪竖直不动
✓ 地轴要保持倾斜,并绕着「太阳」移动一圈,才能示范四季
✗ 认为全世界任何地方的季节都一样
✓ 南北半球季节相反,香港是夏天时,澳洲正是冬天

75 题快测 Quick check

Q1昼夜交替是怎样产生的?

Q2地球公转一周需要多久?

Q3四季形成的主要原因是什么?

Q4香港夏天为什么日长夜短?

Q5当香港是夏天时,澳洲是什么季节?

8重点回顾 Recap

  • 地球自转一周约二十四小时,产生昼夜交替。
  • 地球绕太阳公转一周约三百六十五日,就是一年。
  • 地轴倾斜约二十三点五度,是四季形成的原因。
  • 香港夏天阳光直射、日长炎热;冬天斜射、日短清凉。
  • 南北半球季节相反。

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