六年级科学 · 第三单元 第 4 课

《哪里先迎来黎明》—— 地球自转方向模拟实验

俯视北极上空看地球 · 太阳光照固定在右侧 · 观察哪座城市先被照亮

1模拟实验:地球这样转,谁先亮?

下边是从北极上空往下看的地球。太阳光始终从右边照过来,所以圆盘的右半边是白昼、左半边是黑夜。选一个自转方向,看看北京和乌鲁木齐谁先跨进光亮区。

☀ 太阳(不动) 白昼 黑夜 昏线(天黑) 晨线(天亮) N 北极 北京 01:56 🌅 黎明! 乌鲁木齐 00:00 🌅 黎明!
北京(约116°E,偏东) 乌鲁木齐(约88°E,偏西) 晨线=天亮的界线

① 选择自转方向(会自动重新开始)

当前方向:自西向东(逆时针)
已自转:0° ≈ 经过 0.0 小时
北京偏东
🌙 黑夜
地方时 01:56
迎来黎明:——
乌鲁木齐偏西
🌙 黑夜
地方时 00:00
迎来黎明:——
点「▶ 开始模拟」,看谁先跨过晨线迎来黎明。

2为什么?—— 用「相对运动」来解释

选一个物体当参照物,其他东西的运动方向就会看起来反过来了。先看两个生活中的例子。

🚗 例一:汽车向前开 车头朝右=前进方向 →

视角① 站在路边看(以地面为参照物)
🌳 树和房子:静止不动
🌲🏡🌳🌲🏡🌳🌲
🌲🏡🌳🌲🏡🌳🌲
树、房子、路面标线都不动,
是汽车在向前跑
视角② 坐在车里看(以汽车为参照物)
🚗 车头朝 → 前进
🌲🏡🌳🌲🏡🌳🌲
🌲🏡🌳🌲🏡🌳🌲
车是「不动」的,
树、房子、路面标线都在向后(←)跑
👉 同一个「汽车前进」:站外面看是车在动,坐车里看是景物在动,而且方向正好相反。这就是相对运动。

🪑 例二:坐在会转的椅子上 当前:向右转

视角① 我自己看到的(以自己为参照物)
房间 ↺ 向左转
📚
🪟
🚪
🪴
🧒
我是「不动」的,
房间在向左(逆时针)转
视角② 旁边同学看到的(以房间为参照物)
我 ↻ 向右转
📚
🪟
🚪
🪴
🧒
房间不动,
是我在向右(顺时针)转
👉 我在向右转,看到的却是房间在向左转。同样,我们看到太阳东升西落,其实是地球在自西向东自转。
我们看到的(以地球为参照物) 西 东 🧒 太阳每天:东 → 西(东升西落) 真实发生的(以太阳为参照物) 夜 昼 地球:西 → 东 自转(逆时针)
🔭 看到的现象:太阳每天早上从东边升起,傍晚从西边落下(东升西落)。
↓ 用相对运动想一想:如果"看起来"在动的东西其实没动,那真正在动的是谁?
🚗 生活类比:车向前开 → 景物向后跑;人向右转 → 房间向左转。看到的运动方向,和真实的运动方向正好相反。
↓ 把太阳当成"车外的景物"、把地球当成"汽车"
🌍 推理结论:我们看到太阳自东向西移动,说明地球其实在自西向东自转!

3结论卡:这节课要记住的三句话

地球自西向东自转;东边城市先迎来黎明;自转一周约 24 小时。
小公式:自转一周 360° ÷ 24 小时 = 每小时转 15°。 也就是说两地经度相差 15°,日出就相差约 1 小时;经度越靠东,日出越早。

4附加思考题

上海(约 121°E)和成都(约 104°E)在同一天,谁先看到日出?

提示:先比较两地的经度,谁在东边?再想想"东边先迎来黎明"。

答案:上海先看到日出,大约比成都早 1 小时 08 分。
  • 上海约 121°E,成都约 104°E,上海在更东边。
  • 两地经度相差约 17°,按 15° ≈ 1 小时 计算:17 ÷ 15 ≈ 1.13 小时 ≈ 1 小时 08 分。
  • 两地纬度相近(都在北纬 30° 附近),所以这里主要就是经度在起作用。
  • 小提醒:真实的日出时间还会受季节、纬度、天气和地形影响,但"谁先看到日出"主要由东边早决定。