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地球自转产生的科里奥利效应

姓名：王德光

单位：弥勒县第一中学

完成时间：2011年11月11日

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地球自转产生的科里奥利效应

摘要：地球自转产生科里奥利效应，科里奥利力在北半球，使运动物体向原来

运动方向之右偏转；在南半球则相反，使运动物体向原来运动方向之左偏转。

科里奥利效应对在地球上运动的物体、气流和洋流的运动方向产生很大的影

响，例如：贸易风、飓风和龙卷风的形成；天气预报节目中的为卫星云图；水

流的漩涡；轨道的磨损和河岸的冲刷；傅科摆摆动平面的旋转等现象。STS教

育重视科学知识在社会生产和生活中的应用，强调基本理论的实践性和社会

性，地球自转产生的科里奥利效应跟我们实际生活联系进紧密，可以作为高中

STS教育的校本教材在物理和地理教学中使用，以开拓学生的视野。

关键字：科里奥利效应；贸易风；漩涡；磨损；冲刷

新课程改革的核心理念是改变学生的学习方式，培养学生终身探究的乐趣，

提升学生的科学素养；现代科学方法教育的重要内容是提高学生的科学素养，

引导学生会用整体的、综合的观点分析问题，培养创新能力；STS教育体现出

了现代理科教育的综合化趋势和科学精神与人文精神的统一，STS教育的跨学

科、综合性、实践性以及科学与人文的融合，有利于培养学生综合应用知识分

析问题习惯和能力。STS教育重视科学知识在社会生产和生活中的应用，强调

基本理论的实践性和社会性，让学生在研究现实问题的过程中学会运用物理知

识、物理思想和物理方法解决日常生活经常遇到的问题，让学生在生活中触摸

到物理知识，感受到物理知识的魅力，让学生在获得系统的物理知识的同时，

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加强了与学生生活、现代科学技术和社会发展的联系。所以，教师要适时地从

技术应用的角度展示物理学，体现物理学的应用性和实践性，发展学生的好奇

心与求知欲，发展学生探索的兴趣，提升学生的创新意识和创新能力，发展学

生探索自然、理解自然的兴趣与热情。因此，因为地球自转产生的科里奥利效

应跟我们实际生活相联系，可以作为高中STS教育的校本教材在物理和地理教

学中使用，以开拓学生的视野，拓展学生的知识面。

一、地球自转的特征

1、地球自转具有确定的方向、周期和速度。地球自转的方向是自西向

东转，如果在北极上空俯看，其转动方向是逆时针，而在南极上空俯看，其转

动方向是顺时针。地球自转360°是一个恒星日，所需时间是23时56分，人们

在生活中实际应用的周期是太阳日，一个太阳日所需时间是24时0分，实际

地球自转360°59′，太阳日之所以不同于恒星日是由于参考点不同，太阳日是

地球相对于太阳的自转周期。地球自转的角速度除南北两极外在全球都是一致

的，是每小时15°或每分钟15′或每秒15″，地球自转的角速度不是一成不变

的，因潮水和地球固体表层的相对移动，其间摩擦力要阻碍地球的转动而导致

地球自转速度的减小，所以地球自转有长期变慢的趋势。据研究，在6亿多年

前，地球上一年大约有424天；在4亿前，一年有400天；2.8亿年前，一年

有390天，而现在，地球上一年只约有365天了。

2、地球自转所引起的惯性离心力是地球形状成为一个扁球体的原因之一。

地球自转最显著的是表现出天体的周日运动和地转偏向力的作用。天体的周日

运动是地球自转的反映，每天可以看到天体东升西落的现象，有规律地重复出

现。太阳的周日运动是地球上表现最为明显的，太阳每天从东方地平线升起，

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直达天空最高位置，然后转向西方逐渐落入地平线下，导致地球上的昼夜交替，

也使地表各种自然过程具有昼夜节奏，使地表热量平衡，有利于生物正常生存。

二、科里奥利效应

1、科里奥利效应——在旋转体系中做直线运动的物体由于惯性相对于旋

转体系产生的运动方向偏移的现象叫科里奥利效应，产生科里奥利效应的虚拟

的惯性力叫科里奥利力。但科里奥利力实际上是不存在的，他是由于人处在转

动系中时所若认为的匀速直线运动与惯性系中的匀速直线运动不同所产生的

惯性力。科里奥利力来源于地球的自转，这是指地球上运动着的物体因地球自

转而产生的使运动方向偏离的惯性力，对于水平运动尤为明显。科里奥利力的

方向跟物体运动方向相垂直，在北半球它指向物体运动方向的右方，使物体向

原来运动方向之右偏转；在南半球则相反，使物体向原来运动方向之左偏转。

科里奥利力的大小跟物体运动的速度和所在纬度有关，而物体静止时或位于赤

道，则不受科里奥利力的作用。科里奥利力对在地球上运动的物体、气流和洋

流的运动方向产生很大的影响。

2、我们用在匀速转动参考系中运动的物体来说明这种惯性力。

例：如图1所示，设在以