7.4 地球运动

7.4 地球运动

地球运动工具是针对地球运动部分的知识点开发的一款探究学习工具,为教师讲授或学生自主学习提供了探究环境,教师和学生能够从不同的三维视角和距离观看和学习地球运动的运行规律及其产生的昼夜交替、四季五带等现象,并且可以通过改变参数设置探究地球运动产生现象的成因。

7.4.1 界面及鼠标操作

界面分为主视图和控制区两部分,控制区又分为参数设置面板、播放控制面板、视窗控制按钮和视角中心控制按钮四个控制面板。

打开软件默认参数控制面板是展开的,可以通过点击按钮控制面板的展开和收起。

视图区由鼠标控制,包括视角的旋转和缩放,其中左键拖拽鼠标旋转视角,鼠标滚轮控制视角的缩放。

鼠标左键双击对象控制选中视角中心。例如双击地球,则视图将变成以地球为中心。

7.4.2 播放控制

  1. 播放/暂停:通过点击播放/暂停按钮控制地球的运行状态;
  2. 运动速度:根据教学需要通过滑动条控制地球运转的速度;
  3. 运动方向:地球的运动方向默认为真实状态,即“自西向东”,在此状态下可以观察和学习真实状态下地球运动的规律,同时也可以通过点击下拉框选择地球的运动方向调节公转和自转的方向,改变后以观察和探究假设反向运动会出现怎样的现象(可以配合参数设置面板中其他功能使用)。

7.4.3 视频控制

利用窗口右下角的视窗控制按钮,控制单视窗、双视窗和四视窗之间的切换。


7.4.4 视角控制

利用右上角的视角控制按钮改变视角,提供全景模式、北极方向、南极方向、赤道方向四种标准视角,分别对应全景、俯视、仰视、侧视视角。

7.4.5 参数设置

在参数设置中提供各要素参数的显示/隐藏及参数更改等功能,具体包括:

  1. 黄赤交角:默认黄赤交角为23°26′,通过滑动条可以改变黄赤交角的角度,范围在0-90°之间,改变黄赤交角,南北回归线、南北极圈的范围,太阳直射点的变化范围,昼夜长短,四季五带等都将发生变化,可以通过此操作探究黄赤交角的变化对地球运动及产生现象的影响;
  2. 显示地轴:勾选显示地轴,即在地球上显示地轴;
  3. 显示经线:勾选显示经线,即在地球上显示经线,经线间隔可选,可在15°、20°、30°和45°中选择,选择之后按照所选间隔显示不同条数经线;
  4. 显示纬线:勾选显示纬线,即在地球上显示纬线,显示为黄色实线,包括赤道,南北纬30°和南北纬60°;
  5. 显示回归线:勾选显示南北回归线,显示为橘黄色虚线;
  6. 显示极圈:勾选显示南北极圈,显示为蓝色虚线;

  1. 显示晨昏线:勾选显示晨昏线,即在地球上显示晨昏线,即昼半球和夜半球的分界线,其中粉色的为昏线,紫色为晨线,可以用来讲解昼夜交替现象;

  1. 显示昼弧夜弧:勾选显示昼弧夜弧,即在地球上昼夜弧,其中红色部分为昼弧,蓝色部分为夜弧,昼弧夜弧的显示位置可以通过下面的滑动条调节,范围在南北纬90°之间,可以利用此功能来探究昼夜长短的时间和空间变化。下方有增加昼夜弧按钮,点击可以添加多条昼夜弧,调整昼夜弧位置,可以用于探究不同空间位置的昼夜长短变化(下图为四视窗显示效果);

  1. 显示五带:勾选显示五带划分,包括热带、温带和寒带,调整黄赤交角五带位置会随之变化;
  2. 显示时区:勾选显示时区,将在地球上显示时区分布,可以配合添加参考点,探究地球自转如何产生时间差异;

  1. 显示赤道面:勾选显示赤道面;
  2. 显示黄道面:勾选显示黄道面;
  3. 显示太阳直射点:勾选显示太阳直射点,即出现太阳直射光线,在地球运动过程中可以观察太阳直射点在一年中的位置变化,同时可以勾选下级菜单,显示小窗口、太阳直射纬线、等太阳高度线等要素;

  1. 显示地上情况:勾选显示地上情况,将在主视图右上角显示地面现象小窗口,展示与主视图运动状态一致的地表上我们可以看到的现象(可以配合改变播放控制,改变地球运动方向和速度观察地面现象如何变化);

  1. 假设设置:包括“地球透明”、“地球发光”、“太阳不发光”三个选项,可以进行不同的勾选搭配,探究产生昼夜交替的条件;

  1. 显示日期:勾选显示日期,即在播放控制面板处显示当前日期,随着地球的运转,日期变化;
  2. 全部时间点:设置了“春分”、“夏至”、“秋分”、“冬至”四个时间点,勾选后全部显示,如若想要快速跳转到某一时间点,则在下拉框中选择后,地球将跳转到相应的位置(下图为双视窗显示效果);

  1. 添加参考点:点击按钮添加,鼠标变成状态即可在地球上选择位置添加参考点,当需要删除该参考点时,则需要点击删除按钮,当鼠标变为十字状态时,放到需要删除的参考点上,当鼠标变为状态时点击参考点即可删除,添加参考点的颜色随机出现,每一次添加的颜色都不同,下一次要添加点的颜色在面板中显示

  1. 添加木杆:在地球上添加木杆,可探究不同地点不同时间时的日影长度,添加和删除木杆的操作方式同添加参考点。