地理实验与绘图专题

1、地理实验与绘图地理实验与绘图专题专题地理实验地理实验测量某地区的经度测量某地区的经度 测量某地区的纬度测量某地区的纬度测量某地区的正午太阳高度测量某地区的正午太阳高度 证明地球自转的试验证明地球自转的试验地转偏向力的观测地转偏向力的观测 植被的水土保持作用植被的水土保持作用海陆热力性质差异比较海陆热力性质差异比较 密度流的形成试验密度流的形成试验“储油构造原理储油构造原理”试验试验 野外识方向野外识方向一、测量某地区的经度一、测量某地区的经度材料材料：直杆，钟表。直杆，钟表。方法：方法：利用地方时差来求经度利用地方时差来求经度步骤：步骤： 将钟表时刻订正为北京时间（即将钟表时刻订正为北京时间（

2、即120120E E的地方的地方时）时） 利用直杆确定当地正午时刻：当杆影最短时，利用直杆确定当地正午时刻：当杆影最短时，既为当地正午时刻既为当地正午时刻 当地正午时，看钟表时刻，此时的钟表时刻即当地正午时，看钟表时刻，此时的钟表时刻即为当地北京时间为当地北京时间 根据当地地方时与东经根据当地地方时与东经120120的地方时差，即可的地方时差，即可求出当地经度。求出当地经度。二、测量某地区的纬度二、测量某地区的纬度 方法方法1 1： 测定当地平面上北极星的仰角，因为测定当地平面上北极星的仰角，因为我国位于北半球，当地地平面上北极我国位于北半球，当地地平面上北极星的仰角，即为当地地理纬度。星的仰

3、角，即为当地地理纬度。圆心栓一条小线，线下栓一锤球做圆心栓一条小线，线下栓一锤球做成铅垂线成铅垂线(如图如图)。测量时，转量角器，。测量时，转量角器，使眼睛、量角器的直边和北极星在使眼睛、量角器的直边和北极星在一条直线上，显然，铅垂线与量角一条直线上，显然，铅垂线与量角器直边垂线的夹角器直边垂线的夹角，就等于北极星，就等于北极星的高度的高度hp，亦即测站纬度的近似值，亦即测站纬度的近似值材料材料：单筒望远镜单筒望远镜(长方体纸盒长方体纸盒) 方法方法2 2： 测定当地正午太阳高度，在当地正午时，测定当地正午太阳高度，在当地正午时，利用平板仪或测角仪测出当地正午太阳高利用平板仪或测角仪测出当地正

4、午太阳高度角，根据公式度角，根据公式H H9090A AB B即可即可求出当地地理纬度。式中求出当地地理纬度。式中H H为正午太阳高为正午太阳高度，度，A A为当地地理纬度，为当地地理纬度，B B为太阳直射点的为太阳直射点的纬度。（天文年历上可查）。纬度。（天文年历上可查）。三、测量某地区正午太阳高度、测量某地区正午太阳高度材料：材料：取长取长1m1m左右的木杆或竹竿（做圭杆）长左右的木杆或竹竿（做圭杆）长2m2m左左右的绳子和钉子（在地面上画圆弧用）、刻度尺、量角右的绳子和钉子（在地面上画圆弧用）、刻度尺、量角器等。器等。步骤：步骤：选一块平坦开阔的空地，将圭杆垂直选一块平坦开阔的空地，将圭

5、杆垂直插入地上。见图插入地上。见图O O点处；点处；以以O O点为圆心，以上午某时刻杆影点为圆心，以上午某时刻杆影OAOA为半径画弧为半径画弧ADAD，并画出，并画出OAOA线；线；结论结论：通过圭测法可得出正午太阳通过圭测法可得出正午太阳高度最大时刻的某地所在的经线高度最大时刻的某地所在的经线时刻即为正午时刻即为正午1212点，说明当地正点，说明当地正午午1212点的太阳高度就是该地一日点的太阳高度就是该地一日内最大的太阳高度。内最大的太阳高度。当下午某时刻的杆影末端落到当下午某时刻的杆影末端落到AD弧与弧与B点时，画点时，画OB线；线；作作AOB的角平分线的角平分线OC；第二天当杆影第二天

6、当杆影OE落到落到OC线上时，就是当地地方线上时，就是当地地方时正午时正午12点，同时点，同时OEP就是当日的正午太阳高度就是当日的正午太阳高度角。角。四、证明地球自转的实验四、证明地球自转的实验傅科摆傅科摆法国先贤祠（万神法国先贤祠（万神殿）中的傅科摆殿）中的傅科摆广州芳村区时间园广州芳村区时间园中的傅科摆中的傅科摆为了证明地球在自转，法为了证明地球在自转，法国物理学家国物理学家傅科傅科（18191868）于）于1851年，在法国国年，在法国国葬院（先贤祠）做了一次成功葬院（先贤祠）做了一次成功的摆动实验，摆长米，摆的摆动实验，摆长米，摆锤重千克。按照日常生活锤重千克。按照日常生活的经验，这

7、个硕大无朋的摆应的经验，这个硕大无朋的摆应该在沙盘上面画出唯一一条轨该在沙盘上面画出唯一一条轨迹。可是迹。可是试验有力地证明了地球是试验有力地证明了地球是在自转，傅科摆由此而得名。在自转，傅科摆由此而得名。傅科摆（傅科摆（Foucault pendulum）指仅受）指仅受引力引力和吊线和吊线张力张力作用而在惯性空间固定平面内运动的作用而在惯性空间固定平面内运动的摆摆。自制傅科摆试验自制傅科摆试验方法：方法：步骤：步骤：选择时间：在没有月亮（初一、初二）或没选择时间：在没有月亮（初一、初二）或没有明亮灯光的夜晚。有明亮灯光的夜晚。将准备好的照相机对准北极星，用慢速胶卷将准备好的照相机对准北极星，

8、用慢速胶卷，开，开B B（T T）门，放置几个小时（曝光）。）门，放置几个小时（曝光）。在胶片上会留下若干个光亮的圆形。在胶片上会留下若干个光亮的圆形。材料：材料：照相机照相机结论：结论： 胶片上留下的若干个光亮的圆形，是以北极胶片上留下的若干个光亮的圆形，是以北极星为中心的同心圆。这些光亮的圆形是某些星为中心的同心圆。这些光亮的圆形是某些恒星的光芒在长时间曝光的情况下，留下的恒星的光芒在长时间曝光的情况下，留下的痕迹。验证了地球是在做圆形的自转运动。痕迹。验证了地球是在做圆形的自转运动。方法：方法： 面盆上标注度数。为防止外界振动相干扰，面盆上标注度数。为防止外界振动相干扰，将盛满清水的面盆

9、置于底楼的水泥地面。将盛满清水的面盆置于底楼的水泥地面。材料：材料：面盆、吹塑纸条（面盆、吹塑纸条（0.10.20.10.2 厘米宽）厘米宽）将吹塑纸条浮于水面，两将吹塑纸条浮于水面，两端平稳在指向端平稳在指向0 00 0和和1801800 0。为防止风向的外界影响，为防止风向的外界影响，可在面盆上盖一薄板。可在面盆上盖一薄板。3434小时后，轻轻打开薄小时后，轻轻打开薄板，吹塑纸条沿顺时针方板，吹塑纸条沿顺时针方向向“转过转过”一个角度。一个角度。结论：结论： 由于面盆随着地表作逆时针方向转动，由于面盆随着地表作逆时针方向转动，而浮于水面的吹塑纸条并没有转动，其指而浮于水面的吹塑纸条并没有转

10、动，其指示的转动角度，恰恰验证了地球的自转。示的转动角度，恰恰验证了地球的自转。五、地转偏向力的观测五、地转偏向力的观测工具：工具：地球仪、红墨水地球仪、红墨水步骤：步骤：放置地球仪，使地轴垂直地面。放置地球仪，使地轴垂直地面。北半球高纬度处滴一至两滴红墨水，在地球仪北半球高纬度处滴一至两滴红墨水，在地球仪不转动的情况下，红墨水沿经线向低纬度流动不转动的情况下，红墨水沿经线向低纬度流动并留下墨迹。并留下墨迹。自西向东转动地球仪，再在高纬相同点处滴一自西向东转动地球仪，再在高纬相同点处滴一滴红墨水，留下流动墨迹。滴红墨水，留下流动墨迹。结论：结论：红墨水流动的方向发生了改变。红墨水流动的方向发生

11、了改变。 从北极上向下观察，可以发现红墨水留从北极上向下观察，可以发现红墨水留下向右偏转的墨迹。同样将地球仪倒转下向右偏转的墨迹。同样将地球仪倒转过来，南极向上，用同样的方法进行进过来，南极向上，用同样的方法进行进行演示观察，从南极上向下看，可以发行演示观察，从南极上向下看，可以发现墨迹向左偏转。现墨迹向左偏转。（2 2）步骤步骤：将球状物的虚拟北极点向上，在球将球状物的虚拟北极点向上，在球状物上滴适量的墨水；状物上滴适量的墨水；正确模拟地球自转方向，自西向东旋转；正确模拟地球自转方向，自西向东旋转；观察并描述墨水流淌痕迹偏转的方向；观察并描述墨水流淌痕迹偏转的方向；再次虚拟南极点向上，重复步

12、骤，但旋转再次虚拟南极点向上，重复步骤，但旋转方向与相反。方向与相反。（0505年广东）年广东）设计一个简便易行的小实验，以证设计一个简便易行的小实验，以证明地转偏向力的存在。写出实验用材、实验步骤明地转偏向力的存在。写出实验用材、实验步骤和所得结论和所得结论解析解析：（1 1）材料材料：可选用有轴的球状物，如地球仪、可选用有轴的球状物，如地球仪、塑料球，撑开的雨伞等；墨水等塑料球，撑开的雨伞等；墨水等。（3）结论：结论：通过本实验，可证明地球表面的物体在做水平通过本实验，可证明地球表面的物体在做水平运动时，运动方向发生偏转。在北半球向右偏运动时，运动方向发生偏转。在北半球向右偏转，在南半球向

13、左偏转转，在南半球向左偏转（0808上海上海) )用实验模拟沿地表作水平运动物体的地转偏向用实验模拟沿地表作水平运动物体的地转偏向现象：甲同学打开伞，抬头面视伞面内侧，顺时针转伞现象：甲同学打开伞，抬头面视伞面内侧，顺时针转伞；乙同学向转动的伞面顶部滴红墨水，并观察红墨水流；乙同学向转动的伞面顶部滴红墨水，并观察红墨水流动过程。动过程。1616红墨水在伞面上流动的轨迹为：红墨水在伞面上流动的轨迹为： A A先偏右后偏左先偏右后偏左 B B向右偏转向右偏转 C C先偏左后偏右先偏左后偏右 D D向左偏转向左偏转1717该实验存在的主要不足是：该实验存在的主要不足是：未模拟出越过赤道后的地转偏向现

14、象未模拟出越过赤道后的地转偏向现象 没能模拟出纬没能模拟出纬向运动的地转偏向现象未模拟出高纬向低纬运动的地向运动的地转偏向现象未模拟出高纬向低纬运动的地转偏向现象伞面转动与地球自转的实际差别很大转偏向现象伞面转动与地球自转的实际差别很大 A A B B C C D D六、植被的水土保持作用六、植被的水土保持作用步骤：步骤：两个都放满泥土，其中一个种上杂草（苔藓）两个都放满泥土，其中一个种上杂草（苔藓）放置在开阔的地方并与地面成放置在开阔的地方并与地面成3030。当杂草。当杂草长好后，用浇花的洒水壶模仿下雨，将水淋到长好后，用浇花的洒水壶模仿下雨，将水淋到两个盒上，观察流出的水中含的泥沙量。两个

15、盒上，观察流出的水中含的泥沙量。将流出的水收集到水桶中，经过沉淀分离出泥将流出的水收集到水桶中，经过沉淀分离出泥沙与水，分别称重。计算含沙量。沙与水，分别称重。计算含沙量。材料材料：两个保鲜盒、泥土、洒水壶、称两个保鲜盒、泥土、洒水壶、称结论：结论：有植被覆盖的保鲜盒出沙量少，植被具有植被覆盖的保鲜盒出沙量少，植被具有水土保持作用。有水土保持作用。七、海陆热力性质差异比较七、海陆热力性质差异比较步骤：步骤：在室内把装有相同体积水和沙子的两个烧杯在室内把装有相同体积水和沙子的两个烧杯放在铁架台两侧，把温度计分别插入水和沙放在铁架台两侧，把温度计分别插入水和沙子中，并用夹子固定。子中，并用夹子固定

16、。用大功率白炽灯对水和沙子同时加热到相同用大功率白炽灯对水和沙子同时加热到相同温度，并记录此温度。温度，并记录此温度。 材料：材料：水、沙子、烧杯（水、沙子、烧杯（2 2个）、温度计（个）、温度计（2 2支）、带夹子的铁架台、大功率白炽灯、手表、支）、带夹子的铁架台、大功率白炽灯、手表、纸笔等文具纸笔等文具把步骤把步骤1 1的装置移到室外阳光下，观察升的装置移到室外阳光下，观察升温过程，每隔温过程，每隔1010分钟观察一次温度计，并分钟观察一次温度计，并记录温度。记录温度。把步骤把步骤1 1的装置移回室内，观察降温过程的装置移回室内，观察降温过程，每隔，每隔1010分钟观察一次温度计，并记录温

17、分钟观察一次温度计，并记录温度。度。把记录的温度转绘成曲线图，比较水和沙把记录的温度转绘成曲线图，比较水和沙子升温和降温的快慢，从而得出结论。子升温和降温的快慢，从而得出结论。结论：结论：水升温和降温都比沙子慢，即水的温水升温和降温都比沙子慢，即水的温度变化比沙子小，说明海陆热力性质存在度变化比沙子小，说明海陆热力性质存在差异。差异。八、密度流的形成实验八、密度流的形成实验材料：材料：一个大号玻璃水槽（大号保鲜盒），且水槽一个大号玻璃水槽（大号保鲜盒），且水槽中间有隔板，隔板上下有二个小洞。中间有隔板，隔板上下有二个小洞。染色的水、食用油若干染色的水、食用油若干步骤：步骤：在水糟中间插入隔板在

18、水糟中间插入隔板将隔板上下二个小洞密封将隔板上下二个小洞密封在隔板两侧分别加入水和油，要求水和油在隔板两侧分别加入水和油，要求水和油的深度一样的深度一样油油水水将小洞打开，观测水和油将小洞打开，观测水和油的流动（下面小洞水流入的流动（下面小洞水流入油中，上面小洞油流入水油中，上面小洞油流入水中）中）结论：结论：密度流的形成：由于密度差异，使密度密度流的形成：由于密度差异，使密度大（如试验中的水）的海区底层海水流入大（如试验中的水）的海区底层海水流入密度小（如试验中的油）的海区表层海水密度小（如试验中的油）的海区表层海水是密度小的海区流入密度大的海区。是密度小的海区流入密度大的海区。 九、九、

19、“储油构造原理储油构造原理”实验实验材料：材料：长长8080厘米左右的透明塑料管、染色的水、食厘米左右的透明塑料管、染色的水、食用油若干用油若干步骤：步骤：将等体积的水和油装入透明塑料管，并将将等体积的水和油装入透明塑料管，并将管的两端密封管的两端密封，平放在桌面上。平放在桌面上。观测水和油的位置（水在下油在上）观测水和油的位置（水在下油在上）将其弯曲呈蛇形悬挂在演示架上，观测将其弯曲呈蛇形悬挂在演示架上，观测水和油的位置（水在向下弯的部分，油水和油的位置（水在向下弯的部分，油在向上拱的部分）在向上拱的部分）结论：结论：石油、天然气因密石油、天然气因密度小而富集在密封的背斜度小而富集在密封的背

20、斜中心。中心。油油水水水水油油同理，可进行向斜同理，可进行向斜储水原理的实验储水原理的实验十、野外识方向十、野外识方向1 1、全球卫星定位接收器、全球卫星定位接收器2 2、使用指南针、地图、地物、使用指南针、地图、地物3 3、看树木年轮、蚁穴方向、北斗七星、看树木年轮、蚁穴方向、北斗七星4 4、使用手表、使用手表把手表放平。把手表放平。将手表将手表所示时刻所示时刻的时针对准太阳，则时针的时针对准太阳，则时针与与当地地方时当地地方时1212时时（注意是当地地方时（注意是当地地方时1212时，时，而不是北京时间的而不是北京时间的1212时）之间夹角的角平分线时）之间夹角的角平分线，则为南方。，则为

21、南方。 中午以前按顺时中午以前按顺时针的角平分线，针的角平分线， 中午以后按逆时中午以后按逆时针的角平分线。针的角平分线。由于地球的自转，引起太阳每日东升西落。地球每由于地球的自转，引起太阳每日东升西落。地球每24小时自小时自转一周。从地球上观察，太阳在天上每小时转过的角度为转一周。从地球上观察，太阳在天上每小时转过的角度为3602415。 我们的钟表，其盘面刻度是我们的钟表，其盘面刻度是12小时，时针每小时转过的小时，时针每小时转过的角度为角度为36012=30。（江苏）（江苏）3535夏至日北京时间下午时整，我国某夏至日北京时间下午时整，我国某中学地理兴趣小组在某地观测到旗杆的影长最短，并中学地理兴趣小组在某地观测到旗杆的影长最短，并测得太阳光线与地平面的夹角约为测得太阳光线与地平面的夹角约为73735 5。完成下。完成下列要求（分）列要求（分） (3)(3)北京时间下午时，该兴趣小组在该地借助太北京时间下午时，该兴趣小组在该地借助太阳的位置用手表确定正南方向（表