高中自然地理中的物理知識研究

學生在高一才開始學習地理知識，而其中所涉及的物理學內(nèi)容卻遍及高中階段，有的知識在物理學中還屬于教學難點，這必將給地理教學帶來很多的困難，使學生學習有畏難情緒，影響他們學習的自信心，甚至導致一些想學文科的學生由于認為地理難學而放棄學文科。在地理教學中巧妙運用物理學理論知識，可以使學生更快捷地解釋地理現(xiàn)象，更深刻地理解地理原理。

一、力學

表1 高中自然地理涉及的力學知識

高中自然地理中的許多力學知識是學生學習的難點，若用物理學中的力學知識幫助解釋的話，學生更容易理解。本文以地球自轉(zhuǎn)的角速度和線速度為例，分析高中自然地理中的力學知識。

在高一第一章講述地球的運動時，地球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)的線速度和角速度都是學習的重點知識，為了使學生能夠透徹理解其特征和規(guī)律，要求教師必須講解這兩個在高中物理課中的概念。線速度：指做勻速圓周運動的物體，單位時間通過的弧長。表示為：線速度υ＝弧長s ／ 時間t；角速度：指做勻速圓周運動的物體，單位時間半徑轉(zhuǎn)過的角度。表示為：角速度ω＝角度φ／ 時間t。明白了這兩個概念，下面來分析地球運動的速度規(guī)律：

1.自轉(zhuǎn)的角速度和線速度

地球是個固體球，因此，自轉(zhuǎn)時球面上各點在單位時間轉(zhuǎn)過的角度相同，即各地角速度相同；由于地球上各點都是繞同一個自轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，緯度不同的地點，對應的自轉(zhuǎn)半徑就是當?shù)鼐暰€圈的半徑（自轉(zhuǎn)半徑＝cosφx的赤道半徑）。可見緯度越高，自轉(zhuǎn)半徑越小，轉(zhuǎn)過的弧長越小。所以地球自轉(zhuǎn)的線速度，因緯度不同而不同，由赤道向兩極遞減，兩極地區(qū)自轉(zhuǎn)的線速度和角速度均為零。

2.公轉(zhuǎn)角速度和線速度

對于公轉(zhuǎn)，則還要考慮公轉(zhuǎn)軌道是一個橢圓，太陽位于橢圓的一個焦點上（開普勒第一定律），這樣就產(chǎn)生了地球公轉(zhuǎn)中的近日點和遠日點，根據(jù)開普勒第二定律（面積定律），行星與太陽的連線，在相等的時間內(nèi)掃過相等的面積。分析如下，由于近日點的日地距離小于遠日點的日地距離，而單位時間掃過的面積相等，所以單位時間內(nèi)近日點時地球轉(zhuǎn)過的弧長和角度，大于遠日點時地球轉(zhuǎn)過的弧長和角度，這樣近日點的線速度和角速度均大于遠日點。也就是教材中講到的近日點時公轉(zhuǎn)速度較快，遠日點時公轉(zhuǎn)速度較慢。

二、熱學

表2 高中自然地理涉及的熱學知識

高中自然地理中的許多熱學知識是學生學習的難點，若用物理上的熱學知識幫助解釋的話，學生更容易理解。本文以海陸熱力差異為例，分析高中自然地理中的熱學知識。實際海陸分布對大氣環(huán)流的影響。海陸熱力差異，影響到海陸的氣壓分布。海洋和陸地的比熱容不一樣，海洋的比熱容大些，陸地的比熱容小些，根據(jù)物理學上的熱學公式：Q=CMΔt，所以在北半球夏季陸地升溫快些，溫度高些，氣流上升，地面形成低壓，名叫亞洲低壓又名印度低壓；海洋升溫慢些，溫度低些，氣流下沉，海洋面形成高壓，太平洋上名叫夏威夷高壓，大西洋上名叫亞速爾高壓。在北半球的冬季，陸地降溫快些，溫度低些，氣流下沉，地面形成高壓，名叫亞洲高壓，又名蒙古、西伯利亞高壓；海洋降溫慢些，溫度高些，氣流上升，海洋面形成低壓，太平洋上名叫阿留申低壓，大西洋上名叫冰島低壓。所以在北半球7月份，由于海陸熱力差異，亞歐大陸形成熱低壓強行切斷副熱帶高壓帶；在北半球1月份，由于海陸熱力差異，亞歐大陸形成冷高壓強行切斷副極地低壓帶。通過運用物理熱學知識進行講解，學生對該知識的理解更容易。

（責任編輯 袁 妮）