搜档网
当前位置:搜档网 › 硬盘构造的基本原理

硬盘构造的基本原理

硬盘构造的基本原理
硬盘构造的基本原理

目前流行的硬盘储存器都具有非常完善而先进的内置式程序保障系统,它包括硬盘微处理器执行码和大量硬盘运行所需的各种各样的数据表。硬盘内置式程序总的容量大小可以达到几个Mbit。一旦硬盘的这种程序出现被损坏情况,那么,即使硬盘的整个机械装置和电子器件完好无损,硬盘还是会出现部分或完全的工作故障。

本篇文章描述了硬盘程序保障的基本原理,硬盘的结构和地址分配。

硬盘的空间结构

对一个硬盘来说,不是所有的空间都用来储存用户的数据信息。有相当一部分空间对用户来说是看不见的,它包括服务区(Service Area)和备用区(Reserve Area)(详见图1)。

图1

服务区是用来储存服务信息,即硬盘的内部程序和一些辅助表格。备用区是用来替换用户工作区内的故障扇区和磁道。这两个区域在硬盘正常工作状态下是访问不到的。用户只能访问到工作区的数据(通常情况下,这个区域被称为硬盘的逻辑空间),而硬盘的容量标签中标注的正是这一部分空间的容量,如HDD160G LBA:320173056。一个LBA(逻辑块地址)就等于一个扇区,即512bit。这样一来,知道了一个硬盘的LBA总体数量,也就知道了硬盘容量的大小。

硬盘在正常工作(用户)状态下,对工作区(连续不断的逻辑扇区)的访问是通过LBA进行,即在0到最大LBA之间进行。

要想接触到服务区,只有在一种专门的工作状态下,即技术工作状态下才可能实现。而要想进入这一工作状态,则需要一把“钥匙”指令,给出了“钥匙”指令之后,就可以打开一组补充的技术指令。借助这些技术指令就可以进行诸如读/写服务区的扇区信息、获取服务区模块和表格配置图、获取扇区分配表、进行LBA与PCHS (Physical Cylinder Head Sector)(物理磁柱-磁头-扇区)互换、进行低级格式化,以及读/写硬盘的闪存器等操作。

服务信息

服务信息对硬盘运行来说是必须要有的,它可以分为以下几类:

——微程序的管理模块(overlay);

——配置和设置表;

——缺陷表;

——工作记录表(SelfScan, Calibrator程序的工作结果)。

硬盘微处理器的工作程序属于硬盘工作所必需的一组程序。它包括初始诊断程序、伺服电机旋转控制程序、磁头定位程序、与硬盘控制器及缓冲存储器的信息交换程序等。所有这些合起来称作硬盘程序。在有些型号的硬盘中,工作程序被配置在微控制器的内部存储器或外部闪存器中(如2.5"的“TOSHIBA”硬盘)。但是,对大部分型号的硬盘来说,它的部分工作程序存储在磁盘的服务区上,而在电路板的缓冲存储器中,存储的是初始化程序、定位程序,以及从磁盘服务区向内存储器读与复制的工作程序初始加载器。由于程序是从服务区向微处理器的缓冲存储器中重新加载,而这里也是微处理器的工作地点,所以,它们的名字叫做“管理程序或overlay程序”(详见图2)。

图2

在服务区内,“overlay”是以模块的形式,即程序的终端进行配置的,它包括模块标题、模块主体,以及用于检测该模块完整性的检测综合区。当“overlay”加载到缓冲存储器时,硬盘微处理器对每个被加载的模块检测总数进行计算,然后将其与模块的检测总数比特进行比较。如果比较检测总数的结果不一致,那么,这个模块就会被认为已经损坏,而且不能被加载到缓冲储存器中。这正是大多数具有“overlay”程序硬盘出现工作故障的常见原因。通常,在出现这种故障时,硬盘是不能够完整地运行的,也就是说,不是所有的“overlay”程序都能够被加载到缓冲存储器之中,并参与硬盘的工作。不同的“overlay”程序出现损坏,故障会表现出不同的形式来。例如,硬盘一直会处在“忙碌”状态,不能够准备就绪,或者在硬盘的辨认过程中,“BIOS”会确认硬盘的出厂名称(Mammoth, N40P, Calypso 等),或者型号在“BIOS”中会被确定出来,但此时的容量大小只有0G等。

硬盘的配置和设置表包含有关于磁盘空间的逻辑和物理信息。这些表格对于电路板(一个家族的所有硬盘的电路板都是统一的)来说是必需的,是为了让电路板独立地设置到这一家族的这一类型号上,也就是说使电路板正确地选择型号名称、最大LBA值,正确地确定物理磁头的数量和Zone分配表。

在设计某一型号的硬盘时,如容量为160G的双磁盘硬盘时,自然而然一个磁盘上的容量为80G,而一个磁盘的一个表面容量,即四分之一硬盘的容量为

40G。所以说,生产商在不需要投入很大研发费用的同时,可以向市场推出很多型号和容量都不同的硬盘。如在一些容量小的型号硬盘中,可以使用一些由于某些参数原因而不能够被所有型号硬盘所使用的零件。举例说明,在容量最小的一些硬盘中,生产商可以使用某一表面具有缺陷的磁盘,因为在这个硬盘中,该表面是不使用的。

配置表与工作程序一样,是以模块的形式被配置在硬盘的服务区内,也包括标题、模块主体(表格)和检测总数区。在鉴别硬盘时,配置表以同样的方式加载到微处理器的缓冲存储器之中,并计算和检查检测总数。配置表和工作程序一样,对硬盘的工作是至关重要的。

通常情况下,一旦配置表发生损坏,那么硬盘在计算机的BIOS中便无法得到鉴别和确认,或者在鉴别过程中,所显示的硬盘容量、型号、名称及批号会出现错误等。

缺陷表。目前的生产技术还不能够确保所生产的每一个磁盘没有任何缺陷。由于载体材料的非单一性、抛光打磨上的缺陷,以及在制作磁层时介入杂质等因素,都有可能使硬盘的某些区域在读写过程中产生错误。

带ST506/412接口的老式硬盘,其缺陷磁道标示贴在密封硬盘的外壳上,而且每一个硬盘都有一个备用容量,如20mbit的ST225型硬盘实际上有21.5mbit 的容量,也就是说1.5mbit的容量是用来供坏扇区和坏道使用的。现在市场上流行的硬盘也有一个富余容量,用来将工作区中的坏扇区和坏道与备用区的正常扇区和磁道进行替换。在使用了这样一种替换机制以后,即使在磁盘工作区的磁表面上出现大块区域的缺陷,硬盘的总体容量也不会减少。为了进行这样的替换,硬盘中有一个专门的缺陷隐藏程序,叫做“Defect Management”(缺陷管理)程序。该程序运行的主要目的是发现硬盘中所有磁盘上的缺陷区域,然后再将其放置在一种名曰“缺陷表”的专门表格之中。之后,再对逻辑空间向物理空间进行转换的系统进行重新计算,这样一来也就隐藏了缺陷。

缺陷表是在生产厂家的厂内试验过程中填写的。厂家发现的所有“坏”扇区序号均被填写在该表之中。这种操作被称为“更新(隐藏)缺陷”

(UPDATE DEFECT)。这样,当硬盘工作时,如需访问被隐藏的缺陷扇区,那么,硬盘会变更访问的地址,将访问指向备用区。所以,目前由生产厂家推出的最新型硬盘,在用户数据区内是没有缺陷扇区的。

大部分型号的硬盘都有两个缺陷表,即初始缺陷表(Primary或P-List)和生长缺陷表(Grown 或G-List)。初始缺陷表由生产厂家在进行工厂内部检测——SELFSCAN (intelligent burn-in)过程中填写。生长缺陷表不由厂家填写,是用来填写在硬盘使用过程中所发现的缺陷。因此,几乎所有硬盘的用户指令表中有一个叫“Assign”的指令,通过该指令就可以将对坏扇区的访问转向备用区。这一指令被许多检测程序所使用,其中包括厂家所推荐的修复硬盘坏扇区程序。在“Western Digital”(西数)硬盘中,有一种“Data Lifeguard”(数据救生)系统,可以在硬盘没有访问时重新指定坏扇区。为此,硬盘要对磁盘的表面进行自我检测,并将用户数据挪到备用区内,有缺陷的扇区被打上“BAD”(坏)标志。从隐藏缺陷的类型上讲,这种方法与给出“Assign”指令一致。“富士”、“昆腾”、“迈拓”和“IBM”硬盘可以在“写”的过程中自动隐藏缺陷,也就是说,数据是写入缺陷扇区,但硬盘本身可以将访问重新指向备用区,这时,缺陷扇区被打上“BAD”标志,其编号被填写到G-List表中。

工作记录表包含硬盘生产和运行过程中的一些辅助信息(如检测结果、检测程序运行记录等)。通常情况下,这些表格内容并不重要,而且在一般用户工作状态下,它们的损坏并不会影响到硬盘的工作。但是,这些模块在用户准备对硬盘进行二次使用(刷新),以及执行“SelfScan”和“Calibrator”等操作时会需要。

两种隐藏缺陷的方法

当使用“重新指定”(Assign)方法时,硬盘在“BAD”扇区的辨别区内会打上被位移扇面的标记,然后再在该扇区的数据区内打上备用扇区的序号,即需要

访问,进行读写操作的扇区序号。通常,这个扇区就是用户存储数据的工作区之后的第一个扇区(详见图3)。

图 3. 重新指定扇区法

在进行读写操作和访问坏扇区时,控制器会发现上面所说的那个标志和重新指定的地址,这样就会将磁头定位在备用区,以便读写正常扇区上的数据。缺陷扇区在此情况下似乎已经消失,但是,硬盘在每次工作时都会遇到坏扇区,并对磁头进行重新定位,使其在备用区进行读写操作。每次遇到这种情况,我们就会听见硬盘磁头发出“吱吱”的声音,而且硬盘的运行速度也会有所降低。“Assign”操作只能隐藏数据区内的缺陷。如果错误与鉴别区和伺服标记破坏有关,那么,“Assign”操作是不能隐藏这种缺陷的。

生产厂家隐藏缺陷扇区的方法被称为“忽略缺陷扇区法”。使用这种方法时,缺陷扇区被忽略,而下一个扇区被冠以缺陷扇区的序号(以此类推),这样,最后一个扇区就被移到了磁盘的备用区(见图4)。

图4.

使用这种隐藏方法会破坏低级格式化的连续性和完整性。LBA 向 PCHS转换系统应该考虑到坏扇区,并在数据访问时将其忽略。逻辑磁盘空间与物理格式之间的关系借助一种专用的程序-译码器实现,这种专用程序考虑到了磁盘的物理

格式、区域划分,以及坏扇区与坏磁道已不再工作等因素。所以,忽略缺陷扇区法要求必须对译码器表进行重新统计计算,而且还会破坏用户事先写入数据的完整性。正因如此,这种隐藏方法只有在硬盘处在一种专门的技术工作状态下才能使用。

硬盘服务区的检测.

为了检查硬盘服务区信息的完整性,需要使用一套专门的程序,以便能够将硬盘转入技术状态,一个模块接着一个模块来访问到硬盘的服务区,检查硬盘服务信息的所有结构。例如,为了对硬盘进行检测,可以在“Windows”系统软件中使用PC-3000软件-硬件综合系统。在检测和恢复硬盘服务区信息方面,该系统具有相当发达的专用菜单。

当运行服务区(Service Area)结构检测(structure test)程序时,服务区的每一个模块都会依次得到检查。检查的项目包括模块标示符、标示符的长度、检测总和及其它参数(见表1)

表 1

----------------------------------------------------------------------

Id:磁柱 :磁头: 扇区: 大小:读 : Hdr :CS : 日期: Vers.: 说

------------------------------------------------------------------------------------

19: -1: 0: 2: 19:Yes : Ok : Ok :24-10-03:0100W :Overlay of microprogram

1B: -1: 0: 22: 2:Yes : Ok : Ok :24-10-03:0100W :Overlay of microprogram

1A: -1: 0: 25: 4:Yes : Ok :

Ok :24-10-03:0200? :

42: -2: 0: 0: 2:Yes : Ok :

Ok :03-01-04:0202? :Configuration (HDD ID)

43: -2: 0: 3: 360:Yes : Ok : Ok :24-10-03:0200? :P-List (Primary defect)

44: -2: 0: 364: 8:Yes : Ok : Ok :05-01-04:0200? :G-List (Grown defect)

59: -2: 0: 373: 4:Yes : Ok : Ok :24-10-03:0100? :T-List (Track defect)

5A: -2: 0: 378: 1:Yes : Ok :

Ok :24-10-03:0100? :

20: -2: 0: 380: 144:Yes : Ok : Ok :01-01-04:0701? :Translator (PD List)

25: -2: 0: 525: 15:No : : : : : Transla tor (RBB List)

23: -2: 0: 541: 6:Yes : Ok : Ok :24-10-03:C807? :Translator (Sect MAP)

4C: -2: 0: 548: 2:Yes : Ok : Ok :24-10-03:0200? :Adaptive data

从表1中可以看出,该硬盘的一个译码器ID=25h RBB List(坏扇区重新指

定表)模块损坏。译码器出现这种错误时,硬盘就不能将计算机的LBA访问转换到用户数据的物理区域。一旦发生这种情况,硬盘在读取数据时就会从磁盘的开始到结束在所有LBA上出现一连串的错误。为了恢复这一模块,就需要使用一种专门的程序,即PC-3000程序(译码器再生程序)选项。使用了这一程序之后,计算机就可以对硬盘的情况进行重新计算,并将这个被损坏的模块记录到硬盘的服务区内,这样,硬盘就可以正常工作了,而且,对用户的所有数据也可以进行读写操作。

但是,不是所有的被损坏模块都可以用重算和转换的方法得到恢复。譬如,一旦微程序的“overlay”模块被损坏,只需要利用PC-3000程序的“Writing Modules”(写模块)选项对这一损坏模块进行重写。需要写入的数据,即正常的“overlay”(覆盖)模块,可以从PC-3000系统提供的资源数据库中获取。但此时必须考虑到模块的版本。

除了可以进行检测和恢复服务区之外,PC-3000系统还可以检测磁盘的表面,加载selfscan程序、进行低级格式化和隐藏缺陷等操作。

大地构造地质学3

?二、ophiolite的生成环境 ?ophiolite的岩石组合代表了大洋地壳的残片,故谈及ophiolite的原生环境时,一般认为,ophiolite形成于洋中脊。 ?Miyashiro认为:ophiolite具有不同的类型,它们应属于不同的原生环境。 ?作为大洋地壳的ophiolite,在未侵位至大陆上以前,可出现在下列构造环境中: ?①、洋中脊和大洋盆地(包括狭窄的小洋盆); ?②、弧后边缘海盆地; ?③、未成熟的岛弧。 ?三、ophiolite的构造侵位 ?ophiolite形成于洋中脊、边缘海等海底扩张环境,但却出露在板块的敛合边界上。 ?1、俯冲带ophiolite ?产于海沟陆侧坡的俯冲带混杂岩体中,当大洋板块沿海沟向下俯冲时,大洋地壳会遭受断裂而破碎,洋壳碎块,特别是洋底沉积层可能 在俯冲过程中被刮落下来,添加在海沟的陆侧坡。它们与仰冲板块的岩石和沉积物混杂在一起,构成俯冲带杂岩体,其中所混入的洋壳碎块,即是俯冲ophiolite。以上三种环境中形成的ophiolite都可以在这里出现。 ?2、thrust ophiolite ?巨大的洋壳板片逆冲于大陆边缘或岛弧之上,较重的洋壳反而上冲掩覆于较轻的过度型或大陆地壳之上。

?第3章二2 ?subduction zone:板块构造学说认为,大洋板块向某一方向移动,遇到大陆地壳并彼此相碰时,大洋板块由于其密 度较大,地位低,便俯冲到大陆地壳之下,这一俯冲部分被称之为俯冲带。 ?根据弧后地壳类型和应力状态及构造活动,俯冲边界又可分为两种(Dickinson 1981):即陆缘弧沟系和洋内 弧沟系。前者是大洋板块俯冲在大陆板块之下,岩浆弧和弧后区是大陆地壳。弧后为陆地或浅海,弧后的应力状态是挤压或中性的(如安第斯);后者是大洋板块俯冲到另一洋壳之下,弧后区是大洋地壳,岩浆弧的地壳是过度型的。 ?②、当convergent boundary两侧均为陆壳板块,或者陆壳板块与岛弧板块相互敛合时,由于两者的比重都比 较小,或浮力都比较大,陆壳板块难以俯冲到另一陆壳板块之下的地幔中,于是,两个板块最终碰撞在一起,这种边界称之为Collision zone。 ?collision zone:两个大陆换大陆与岛弧相碰撞的地带,由于相互碰撞的两个地壳单元岩石密度均较低,难以进 入地幔,最后被挤压而成造山带。 ?第五章补充 ?第三节活动大陆边缘的沉积作用 ?一、两种活动大陆边缘的几个构造单元 ?(一)、洋内弧沟系 ?1、海沟(Treach); ?2、俯冲杂岩或消减杂岩(Subduction complex); ?3、弧一沟间隙(Arc—Treach gap)一在此形成弧前盆地。 ?4、岩浆弧:靠海一侧是由没有火山活动的前弧或分缘弧(fontal arc), ?靠陆一侧由成串的火山构成火山链。弧内可能在构成岩浆弧基底地壳的地堑构造中出现弧内盆地(intra—arc basin)。 ?5、弧后区:主要有残留弧、边缘海盆地和弧间盆地。 ? ?第六章补充 ?四、裂谷岩浆的形成 ?裂谷岩浆活动的基本特征是: ?1、裂谷带的各种不同的岩浆岩基本上是由拉斑系列和碱性系列以及少量超碱性岩浆演化而成的。大致上在裂前拱阶 段为碱性系列,大陆裂谷阶段为碱性系列和钾略高的大陆拉斑系列,大洋裂谷阶段则为低钾的洋脊拉斑系列。说明 随着大陆板块的分裂直到形成大洋裂谷,岩浆的碱度逐步下降;

汽车构造原理

第3章 汽车构造 37 第3章 汽车构造 汽车是一个数以万计零件组成的移动机器,已有上百年的发展历史,那么其结构到底如何?各部分有何作用?各总成的工作原理如何?这是很多想了解汽车的人关心的问题。 本章主要介绍汽车主要总成及其零部件的作用、组成及工作原理。汽车由发动机、底盘、车身和电气设备四大组成部分,本章对组成汽车的各个部分分别介绍其功用、组成、结构及工作原理等。 汽车的组成 发动机的工作原理 发动机两大机构五大系统的组成与工作原理 离合器、变速器等的组成与工作原理 车架分类与结构 转向系统的组成与工作原理 制动系统的组成与工作原理 前照灯的组成 承载式车身各部名称 3.1 发动机构造 发动机是将热能转化成机械能的机器,它是汽车行驶的动力源。按所用燃料不同,分为汽油机和柴油机。汽油机由两大机构五大系统组成,分别为曲柄连杆机构、配气机构、起动系统、点火系统、燃料供给系统、冷却系统和润滑系统;而柴油机由于其着火方式为压燃,因此柴油机不需要点火系统,所以柴油机由两大机构和四大系统组成。起动系统、点火系统在3.3节汽车电气部分介绍。 3.1.1 发动机的工作原理 1.常用术语 图3-1所示为一单缸四冲程汽油发动机,在缸盖上安装有进气门和排气门,火花塞通过螺纹拧到缸盖上,活塞在汽缸里作往复运动,活塞通过活塞销和连杆与曲轴连接,电脑ECU 接收各传感器传来的信号,控制喷油器喷油。

汽车概论 38 1-ECU ;2-空气滤清器;3-节气门;4-喷油器;5-进气门;6-汽缸盖;7-火花塞;8-排气门; 9-气门弹簧;10-汽缸体;11-活塞;12-连杆;13-曲轴;14-油底壳;15-油底壳 图3-1 单缸四冲程汽油发动机 描述发动机工作的常用术语如下(见图3-2)。 (1)上止点:活塞向上运动到最高位置,即活塞离曲轴回转中心最远处。 (2)下止点:活塞向下运动到最低位置,即活塞离曲轴回转中心最近处。 (3)活塞行程:上、下两止点间的距离称为活塞行程。 (4)燃烧室容积:活塞运行到上止点时,活塞上方的容积称为燃烧室容积。 (5)汽缸工作容积:上止点到下止点所让出的空间容积,即上、下两止点间的容积称为汽缸工作容积。 (6)发动机排量:发动机所有汽缸工作容积之和称为发动机的排量。对于单缸发动机来说,汽缸工作容积在数值上即为发动机的排量。 (7)汽缸总容积:活塞运行到下止点时,活塞上方的容积称为汽缸总容积。即汽缸工作容积与燃烧室容积之和。 (8)压缩比:汽缸总容积与燃烧室容积的比值称为压缩比。它表示活塞由下止点运动到上止点时,汽缸内气体被压缩的程度。压缩比越大,压缩终了时汽缸内的气体压力和温度就越高,因而发动机发出的功率就越大,经济性越好。一般车用汽油机的压缩比为8~10,柴油机的压缩比为15~22。 (9)曲柄半径:曲轴连杆轴颈与曲轴主轴颈之间的距离称曲柄半径R ,显然,S =2R ,曲轴每转一周,活塞移动两个行程。 (10)发动机的工作循环:在汽缸内进行的每一次将燃料燃烧的热能转化为机械能的一系列连续过程称为发动机的工作循环。 (11)二冲程发动机:两个行程完成一个工作循环的发动机称为二冲程发动机,二冲程发动机重量轻,制造成本低,但是其经济性和净化性能较差,通常摩托车和农用机械使用较广泛。

板块构造学说主要内容

板块构造学说 1967年,提出了板块构造学说,成为地球科学史上的革命。 (1)大陆漂移 (2)海底扩张 (3)板块构造 魏格纳提出的大陆漂移学说的主要内容: 1.轻的硅铝质大陆漂浮在重的硅镁层之上,并在其上发生漂移; 2.全球大陆在古生代晚期曾连接成一体,称为联合古大陆或泛大陆(Pangea),围绕联 合古大陆的广阔海洋称为泛大洋; 3.从中生代开始,泛大陆逐渐破裂、分离、漂移,形成现代海陆的基本格局。 大陆漂移的证据:大陆边界的吻合、岩石和构造的拼合、生物学、古地磁学、古气候 早在1620年,培根(Bacon, F)就发现大西洋两岸海岸线的相似性 北大西洋两岸山脉可对比性 阿帕拉契亚山脉向北消失于纽芬兰海滨,但年龄与地质构造均相当于不列颠群岛和斯堪的纳维亚。 岩石和构造的拼合 北美、非洲和欧洲的古老岩石-构造线可以很好的对接 南美与非洲古老岩石(老于20亿年)分布区可以很好的对应 非洲西部高原的片麻岩年龄、构造线方向与南美洲巴西高原片麻岩的年龄、构造线方向一致。 古生物 南美、非洲、印度、澳洲和南极洲在晚古生代期间生物具有相似性,表明他们连为一体,组成冈瓦纳(Gondwana)大陆 动物变异性同样说明三叠纪后联合古陆开始分裂并各自漂移,逐渐形成现今的海陆分布格局。 古气候 南澳大利亚Hallet Cove基岩上的冰川擦痕,指示冰川的运动方向 古地磁学 英国学者布莱克特和朗科恩通过测定已知时代岩石古地磁,进而推算其古地理位置,发现一些大陆的古地理位置与现今位置相差较远,证明古大陆曾发生漂移。 通过测定某大陆不同时代岩石的古地磁所反映的对应时代的磁极位置,并标示在地图上,并连接起来就形成了古地磁极移曲线。极移曲线反映了古大陆漂移轨迹 海底扩张 一、洋脊的地质、地球物理特征 1、洋脊是软流圈上涌出口,地温较高,密度小、波速低; (1)高热流异常区;(2)重力负异常区;(3)低速区。 2、沿洋中脊向两侧,地质地球物理特征具有对称性; 基岩的风化程度向两侧逐渐加深; 沉积层在洋中脊部位最薄,向两侧逐渐加厚; 洋脊两侧正负磁异常条带具对称性; 二、海沟的地质、地球物理特征

板块构造学说导学案

使用时间 主备人 郭志红 审核人 板块构造学说 学习目标: 1、知识与技能: 了解大陆漂移学说、海底扩张学说,板块构造学说的基本内容。 2、过程与方法: 学会运用“六大板块示意图”说出六大板块的位置并运用板块构造学说原理分析太平洋西侧深海沟—岛弧链、东侧北美科迪勒拉山系、喜玛拉雅山系、大西洋的成因。 3、情感态度与价值观: 从板块构造学说的教学中,使学生认识到人类对地壳运动驱动力的认识,正在不断发展、完善的过程中,培养学生善于思考、勇于创新的精神和懂得科学研究的严谨性。 重点:六大板块的分布,运用板块构造学说解释一些海沟—岛弧带、高大山系、大西洋等的 形成。 难点:运用板块构造学说解释由板块间碰撞或板块张裂处形成的地形。 预习案 使用说明 1.用15分钟左右的时间,阅读教材,提升阅读理解能力 2.完成教材助读设置的问题,结合课本里的例题,完成书后练习与预习自测题 3.将预习中不能解决的问题标出来,并写到后面“我的疑惑”处 一、教材助读 1、板块构造学说是在 和 学说基础上发展起来的。 2、板块构造学说认为, 是由若干刚性板块构成的,全球可以划分为 大板块。板块在 之上滑动,板块内部相对比较 ,板块交界处是地壳运动的 。 3、在下图中填出各板块的名称。 表示 边界,板块的 运动 表示 边界,板块的 运动 4、在板块张裂的地区常形成 或 ,如 、 。 5、大陆与大洋板块相撞,形成 、 、 ;大陆与大陆板块相撞形成 。 6、马里亚纳海沟、亚洲东部岛弧链的成因是 , 喜马拉雅山脉的成因是 。 7、 是大洋地壳的诞生处, 是大洋地壳的消亡处。 二、预习自测 1.板块作用的驱动力是 ( ) A .天体引潮力 B .地幔物质的对流 C .地球自转产生的惯性离心力 D .洋流 2.关于东非大裂谷的成因,叙述正确的是( ) A .亚欧板块向非洲板块挤压的结果 B .非洲板块内部张裂的结果 C .印度洋板块向非洲板块俯冲的结果 D . 以上说法都不正确 3.安第斯山脉的形成是( ) A .美洲板块和太平洋板块碰撞的结果 B .南极洲板块和太平洋板块碰撞的结果 C .火山喷发的结果 D .太平洋板块向美洲板块俯冲 4.下列地理事物不是由太平洋板块向亚欧板块俯冲形成的是( ) A .马里亚那海沟 B .日本群岛 C .富士山 D .琉球群岛 5.下列关于地球六大板块划分的叙述中,正确的是( ) A .把整个地球分为六大板块 B .把岩石圈分为六大板块 C .把陆地分为六大板块 D .把地壳分为六大板块 6.六大板块中,几乎全部在海洋的是( ) A .印度洋板块 B .非洲板块 C .美洲板块 D .太平洋板块 7. 世界上的巨大山脉多分布于板块的( ) A .张裂地区和生长边界 B .张裂地区和消亡边界 C .碰撞地区和生长边界 D .碰撞地区和消亡边界 三、我的疑惑 探究案 一、质疑探究 (一) 基础知识探究 1、如果你是魏格纳,将如何证实你的假想? 2、讨论洋底年龄的分布规律? ………………………………装………………………………订…………………………线…………………………………………………………… E B A D C F Q P 全球板块分布图 ⅰ ⅱ

板块构造理论解释世界火山和地震的分布规律

板块构造理论解释世界火山和地震的分布规律 一:板块构造理论 ● 1.大陆漂移学说 ● 2.海地扩张运动 ● 3.板块构造学说 1.大陆漂移学说 内容:大陆漂移说认为﹐地球上所有大陆在中生代以前曾经是统一的巨大陆块﹐称之为泛大陆或联合古陆﹐中生代开始﹐泛大陆分裂并漂移﹐逐渐达到现在的位置。大陆漂移的动力机制与地球自转的两种分力有关﹕向西漂移的潮汐力和指向赤道的离极力。较轻硅铝质的大陆块漂浮在较重的黏性的硅镁层之上﹐由于潮汐力和离极力的作用使泛大陆破裂并与硅镁层分离﹐而向西﹑向赤道作大规模水平漂移。 2.海地扩张理论 内容:该学说认为地幔内存在着热对流,变化了的地幔顶部的玄武岩熔岩物质,形成高温上升流,在大洋中脊隆起,侵入并上升涌出,遇水作用成蛇纹石化,从而形成新的大洋地壳,将原先存在的大洋地壳不断向外推移,使整个海底不断自大洋中脊向两侧扩张。至海沟一岛弧一线受阻于大陆而俯冲下沉,又融熔于地幔中,达到新生和消亡的消长平衡,使洋底地壳在于-3亿年间更新一次。 ●主要证据:印度洋洋中脊区的磁异常呈条带状,正负相间、平行于中脊的延伸方向, 并以中脊为轴呈两侧对称,其顺序与年代一致,证明洋底是从大洋中脊向外扩展大洋中脊的扩展而成;转换断层概念的提出,使岩石圈水平位移成为可能,也说明大洋中脊的扩张新生洋壳和海沟带的洋壳俯冲消减的消长平衡关系。 3.板块构造学说 内容:大陆漂移学说和海地扩张学说的基础上提出的。根据这一新学说,地球表面覆盖着不变形且坚固的板块(地壳),这些板块确实在以每年1厘米到10厘米的速度在移动。 ● 1.板块分类:由于地球表面积是有限的,地球板块分类为三种状态:其一为彼此接 近的汇聚型板块边界;其二为彼此远离的分离型板块边界;其三为彼此交错的转换型板块边界。板块本身是不会变形的,地球表面活动便都在这三种状态下集中发生. ● ● 2.主要证据:1965年,科学家运用计算机使地球各个大陆以现有的形状恰好拼合在 一起。再者,海地地形、地震位置、火山等活跃部位都连接成为带状,于是“板块构造学说”这一革命性的见解应运而生。 ●勒皮顺在1968年将全球地壳划分为六大板块;太平洋板块、亚欧板块、非洲板块、 美洲板块、印度洋板块(包括澳洲)和南极板块。 ● ● 3.动力因素:板块学说认为,板块运动的驱动来自于地幔,是由地幔对流驱动的。 由于地幔受热不均,在受热强烈、温度比较高的地方, 二.世界火山和地震带的分布 板块边界为不稳定地带 地震几乎全部分布在板块的边界上,火山也特别多在边界附近,地壳俯冲更是碰撞边界划分的重要标志之一;可见板块边界是地壳的极不稳定地带.

板块构造学说的形成

板块构造学说的形成 1912年德国气象学家兼地质学家魏格纳最先提出大陆漂移说。他认为在前寒武纪时,地球上存在一块统一的大陆:泛大陆。以后经过分合过程,到中生代早期,联合古陆再次分裂为南北两大古陆,北为劳亚古陆,南为冈瓦那古陆。到了三迭纪末,这2个古陆进一步分离及漂移,相距越来越远了,其间由最初一个狭窄海峡,逐渐发展成现在的印度洋、大西洋等巨大的海洋。到了新生代,因为印度已北漂到亚欧大陆的南缘,两者发生了碰撞,青藏高原隆起,造成了宏大的喜马拉雅山系,古地中海东部完全消失了;非洲继续向北推进,古地中海西部逐渐缩小到现在的规模;欧洲南部被挤压成了阿尔卑斯山系,南、北美洲在向西漂移过程里,它们的前缘受到太平洋地壳的挤压,隆起为科迪勒拉-安第斯山系,同时两个美洲在巴拿马地峡处复又相接;澳大利亚大陆脱离南极洲,向东北漂移到现在的位置。于是海陆的基本轮廓发展成现在的规模。 由于受当时科技水平和认识水平的限制,大陆漂移说也未能正确说明大陆漂移的动力机制,未能提供大陆拼合的最佳方案。大陆漂移学说在当时学术界引起很大争议,大陆漂移理论提出后不久,便被视为是一种荒唐的臆想。随着魏格纳本人在科学探险中献身于格陵兰雪原,大陆漂移说一度陷于沉寂。 六十年代初,美国地震地质学家迪茨提出了“海底扩张”的概念。接着,郝斯加以深入阐述。 迪茨提出:由于地幔中放射性元素衰变生成的热使地幔物质以每年数厘米的速度进行大规模的热循环,形成对流圈,它作用于岩石圈,成为推动地壳运动的主要力量。洋壳的形成与地幔对流有关。洋底就是对流圈的顶,它在洋底的离散带形成,并缓慢地向敛合带扩张。总的看来,洋底构造是地幔对流的直接反映,洋脊是地幔物质上涌的部位,海沟是地幔物质的下降部位。 郝斯认为大洋中脊是地幔对流上升的地方,地幔物质不断从这里涌出,太平洋周围分布岛屿与海沟、大陆边缘山脉以及火山、地震就是这样形成。 1968年,剑桥大学的麦肯齐和派克,普林斯顿大学的摩根和拉蒙特观测所的勒皮雄等人联合提出的一种新的大陆漂移说--板块构造学说,它是海底扩张学说的具体引伸。 板块构造学说认为岩石圈的构造单元是板块,板块的边界是洋中脊、转换断层、俯冲带和地缝合线。由于地幔的对流,板块在洋中脊分离、扩大,在俯冲带和地缝合线处下冲、消失。全球被划分为亚欧板块、太平洋板块、美洲板块、非洲板块、印度洋板块和南极板块等

板块构造学说

板块构造学说 一、教材分析学情分析 本课题是高中地理“岩石与地貌”单元的核心内容,也是学习“自然地貌与人工地貌”内容的基础与前提,更是自然地理学中最基础的、学生感兴趣的内容。通过本课的学习,可以帮助学生透析海陆变迁和地壳运动的成因内核,解释许多有关大地科学的复杂现象,层层深入地帮助学生逐步习得科学思维方法,即从地理事实上升到地理科学的研究方法,从地理科学的研究方法上升到一般科学的思想方法,从一般科学的思想方法再上升到科学哲学的思想方法。 二、学情分析 设计本课时处处体现分层教学的理念,保证学困生能够听懂原理、会做习题;而对于学有余力的学生则不仅要“吃饱”还要“吃好”,帮助他们拓宽眼界、开阔思路,培养地理思维。 三、教学目标 1.知识目标 (1)能说出“大陆漂移学说”、“海底扩张学说”、“板块构造学说”的主要内容;(2)能阅读全球板块分布图,说出各个板块的位置和范围; (3)能运用板块构造学说解释岛弧、海沟、海岭、海岸山脉和高大山系等地形的成因。 2.过程与方法 (1)通过观察FLASH动画,了解“大陆漂移学说”和“海底扩张学说”的主要内容; (2)通过填图练习,熟悉六大板块的分布及其主要海陆范围。 3.情感态度价值观 通过从“大陆漂移学说”到“板块构造学说”的“三级跳”的学习,初步认识人类对地壳运动的认识在不断地发展和完善,感悟科学探究的无止境、科学研究的严谨性、科学质疑的重要性,从而辩证地看待科研成果,培养学生的科学探索精神。 四、教学重点、难点 重点:板块构造学说的主要内容(板块划分、板块运动及其结果) 难点:三种大地构造学说的创新之处,板块运动的动力

五、教学方法 多媒体辅助教学、讲授法、启发法、小组讨论 六、教学流程 七、教学过程 (一)引入新课 1.展示考古资料《意大利塞拉比斯古庙》 提问:从资料中可以看出这里曾经发生了怎样的变化? 【设计思想】用考古实例引出“沧海桑田”,让学生初步认识海陆变迁的事实,为下面的学习作铺垫。 2.提问:你还能举出哪些自然界海陆变迁的例子? 【设计思想】把话语权还给学生,给学生展示自己课外知识的机会。 展示“喜马拉雅山的隆起历程示意图” 追问:是什么“增高药”使喜马拉雅山不断“长高”? 【设计思想】这个问题不需要学生马上回答,在“似乎知道又说不清”的矛盾中,学生的学习兴趣和求知欲被迅速激发。 (二)新课教学 展示“地球内部圈层示意图” 【设计思想】复习地球的内部结构,为下面的学习打下知识基础,符合学生的认知规律。 1.“大陆漂移学说” 展示“世界地图”

板块构造理论

板块构造理论 全球构造理论——板块构造学说 你知道我所站的陆地并不是固定不动的吗? 在很久以前陆地的分布与现在并不是一样的。你相信世界第一高峰——珠穆朗玛峰所在的喜马拉雅山脉以前是在海底下吗?他是如何有深邃的海底到如今矗立巅峰傲视寰宇?让我们来一窥地球运动的奥秘吧!在了解地壳运动之前,我们必须对地球的组成有一个基本的认识。 地壳为什么会发生运动?运动的力量从哪里来?多少年来,人们一直在探索这个问题。科学家们曾提出过许多不同的学说。这里就介绍一种近代最盛行的全球构造理论——板块构造学说,及其发展历程。 大陆漂移学说——超越时代的理念 大陆漂移的设想早在19世纪初就出现了,最初的提出是为了解释大西洋两岸明显的对 应性。直到1915年,德国气象学家阿尔弗雷德·魏格纳(Alfred Wegener)的《大陆和海洋的形成》问世,才作为一个科学假说受到广泛重视。在这本不朽的著作中,魏格纳根据拟合大陆的外形、地质构造、古生物学、古气候学、古地极迁移等大量证据,提出中生代地球表面存在一个盘古大陆(Pangea),这个超极大陆后来分裂,经过二亿多年的漂移形成现在的海洋和陆地。

基本观点: 大陆漂移学说认为二三亿年以前,地球上只有一整块联合古陆,他的周围是一片广阔的海洋。后来,在地球自传所产生的离心力和天体引潮力的作用下,这一块联合古陆开始分离。由较轻硅铝层组成的陆块,像冰块浮在水面上一样,在叫重的硅镁层上漂移,逐渐形成了现在的海陆分布。 魏格纳是德国气象学家、地球物理学家,1880年11月1日生于柏林,1930年11月在格陵兰考察冰原时遇难。 魏格纳以倡导大陆漂移学说闻名于世,他在《大陆和海洋的形成》这部不朽的著作中努力恢复地球物理、地理学、气象学及地质学之间的联系——这种联系因各学科的专门化发展被割断——用综合的方法来论证大陆漂移。魏格纳的研究表明科学是一项精美的人类活动,并不是机械地收集客观信息。在人们习惯用流行的理论解释事实时,只有少数杰出的人有勇气打破旧框架提出新理论。但由于当时科学发展水平的限制,大陆漂移由于缺乏合理的动力学机制遭到正统学者的非议。魏格纳的学说成了超越时代的理念。

板块构造学说的运用

必修一自然地理 板块构造学说的运用 【课标考纲】 课标要求: 结合实例,分析造成地表形态变化的内外力因素。 会考要求: 1.说出板块构造学说的主要内容; 2.说明板块运动对地表的影响; 3.分析褶皱、断层及其与地表形态的关系; 4.说明流水、风、冰川等所产生的外力作用及其与地表形态的关系; 5.分析内力作用与外力作用的相互关系。 高考要求: 造成地表形态变化的内、外力因素。 【典型例题】 例1、下图为利用GPS系统监测板块运动状况示意图,读图回答。 (1)断层两侧的板块是( )

A、非洲板块、印度洋板块 B、非洲板块、美洲板块 C、美洲板块、南极洲板块 D、美洲板块、太平洋板块(2)断层在加利福尼亚的走向是( ) A、南北 B、东西 C、西北一东南 D、东北一西南 (3)图中监测站的主要作用是() A、监测三个站之间距离变化 B、监测海洋污染情况 C、监测台风登陆的路径 D、监测厄尔尼诺现象 例2、读“海底地形分布示意图”。回答(1)~(2)题。 (1)目前,人类开发的海洋石油资源主要分布在() A、M处 B、N处 C、P处 D、Q处 (2)根据板块构造学说理论,下列说法正确的是() A、N处是板块张裂形成的大陆坡 B、Q处是板块碰撞形成的海沟 C、N处是大陆板块和大洋板块的交界地带 D、P处附近是火山、地震多发地带 例3、读图回答。

(1)图中区域所示的板块个数为( ) A、3 B、4 C、5 D、6 (2)以下对图中事物描述正确的是() A、①②之间地震发生概率高于②④之间 B、板块挤压处⑤的地层年龄较轻 C、板块消亡边界附近②地多石灰岩矿 D、③附近的海域有岛弧链 例4、读全球板块示意图,回答(1)~(5)题。

板块构造学说导学案

使用时间主备人郭志红审核人 板块构造学说 学习目标: 1、知识与技能: 了解大陆漂移学说、海底扩张学说,板块构造学说的基本内容。 2、过程与方法: 学会运用“六大板块示意图”说出六大板块的位置并运用板块构造学说原理分析太平洋西侧深海沟—岛弧链、东侧北美科迪勒拉山系、喜玛拉雅山系、大西洋的成因。 3、情感态度与价值观: 从板块构造学说的教学中,使学生认识到人类对地壳运动驱动力的认识,正在不断发展、完善的过程中,培养学生善于思考、勇于创新的精神和懂得科学研究的严谨性。 重点:六大板块的分布,运用板块构造学说解释一些海沟—岛弧带、高大山系、大西洋等的形成。 难点:运用板块构造学说解释由板块间碰撞或板块张裂处形成的地形。 预习案 使用说明 1.用15分钟左右的时间,阅读教材,提升阅读理解能力 2.完成教材助读设置的问题,结合课本里的例题,完成书后练习与预习自测题 3.将预习中不能解决的问题标出来,并写到后面“我的疑惑”处 一、教材助读 1、板块构造学说是在和学说基础上发展起来的。 2、板块构造学说认为,是由若干刚性板块构成的,全球可以划分为大板块。板块在之上滑动,板块内部相对比较,板块交界处是地壳运动的。 3、在下图中填出各板块的名称。 表示边界,板块的运动 表示边界,板块的运动 4、在板块张裂的地区常形成或,如、。 5、大陆与大洋板块相撞,形成、、;大陆与大陆板块相撞 形成。 6、马里亚纳海沟、亚洲东部岛弧链的成因是, 喜马拉雅山脉的成因是。 7、是大洋地壳的诞生处,是大洋地壳的消亡处。 二、预习自测 1.板块作用的驱动力是 ( ) A.天体引潮力 B.地幔物质的对流 C.地球自转产生的惯性离心力 D.洋流 2.关于东非大裂谷的成因,叙述正确的是() A.亚欧板块向非洲板块挤压的结果 B.非洲板块内部张裂的结果 C.印度洋板块向非洲板块俯冲的结果 D.以上说法都不正确 3.安第斯山脉的形成是() A.美洲板块和太平洋板块碰撞的结果B.南极洲板块和太平洋板块碰撞的结果 C.火山喷发的结果 D.太平洋板块向美洲板块俯冲 4.下列地理事物不是由太平洋板块向亚欧板块俯冲形成的是() A.马里亚那海沟 B.日本群岛 C.富士山 D.琉球群岛 5.下列关于地球六大板块划分的叙述中,正确的是() A.把整个地球分为六大板块 B.把岩石圈分为六大板块 C.把陆地分为六大板块D.把地壳分为六大板块 6.六大板块中,几乎全部在海洋的是() A.印度洋板块 B.非洲板块 C.美洲板块 D.太平洋板块 7.世界上的巨大山脉多分布于板块的() A.张裂地区和生长边界B.张裂地区和消亡边界 C.碰撞地区和生长边界D.碰撞地区和消亡边界 三、我的疑惑 探究案 一、质疑探究 (一)基础知识探究 1、如果你是魏格纳,将如何证实你的假想? 2、讨论洋底年龄的分布规律? … … … … … … … … … … … … 装 … … … … … … … … … … … … 订 … … … … … … … … … … 线 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … E B A D C F Q P 全球板块分布图 ⅰ ⅱ

板块构造理论

第九章板块构造理论 地质学作为一门系统的科学已有二百多年的历史。很长时期来,对地壳运动的分析,对大地构造的解释,一直是传统的固定论的思想占主导、统治地位(即海陆无根本改变,只是范围大小而已,地壳运动以垂直运动为主)。活动论观点从本世纪二十年代才开始兴起,直到六十年代才成为系统理论为大多数接受。因此活动论的观点,活动论的一系列理论被称之“新地球观”。 活动论的观点:张地壳运动以水平运动为主,海陆并非绝对固定,陆地基底位置有过改变。其理论包括:大陆漂移、海底扩张和板块构造。 这些理论可以说是同一思想观点,在几个发展阶段中的基本理论。从大陆漂移到海扩张再到板块构造,后者对前者有着继承发展的关系,应该说大陆漂移是新地球观的萌芽阶段,海底扩张是它的发展阶段,板块构造理论则代表了比较成熟的阶段,目前这一理论被地质学界接受,但并非尽善美,还需要进一步发展、完善。 §1.大陆漂移 一、大陆漂移学说的提出: 最初主要建立在大西洋两岸地形有较好的拼合关系这个基础上,注意到这种拼接关系的可追逆到很久以前。 1620年法(培根)提出非洲与南美边界有拼合的可能(未解释)。 1858 年Ssder(斯奈德)《地球及其演化》一书中指出欧洲与北美也可以拼合在一起,并且两岸煤系地层连续。 1910.美Talor(泰勒) 这些文章注意到了两岸拼合现象,说明大陆曾可能连在一起而后又分开,但长时期内无人深入研究,没有提出一个系统的理论,直到1912年,德.魏格纳(Alfred Wegener),不仅指出两岸拼合关系,较系统的提出了“大陆漂移”学说。 1915年,Wegener的第一部论述大陆漂移理论的书《海陆的起源》问世,书中具体论述了有关大陆漂移的时间、漂移前后情况,漂移的机制,并列举了一些证据。尽管漂移机制等后人提出了疑问,但应该说大陆漂移学说已成为了较系统的理论。 因此一般认为Wegener是大陆漂移说的创始人。 最初魏格纳本人并不是地质学家,而是一名气象学家(32岁时提出大陆

板块构造学说的十大错误

板块构造学说的创立,在二十世纪引发了一场旷古未有、规模空前的地球科学大革命,将它与由相对论和量子力学引发的现代物理学大革命相比毫不逊色。但是,任何科学理论的发展和进步都是永无止境的,这是一个川流不息、万古常新的辩证法过程,作为现代地球科学基本内核的板块构造学说,理所当然也不能例外。板块构造学说已经完成了它的历史使命,已经做到了它所应该做到的一切,一个个比它更新颖、更先进、更完善的地球科学新理论必将登上科学的历史大舞台。 板块构造学说的错误之一:非洲板块的东、南、西三面分别被印度洋中脊、大西洋中脊包围,北面与欧亚板块碰撞,非洲板块四面都受水平挤压力作用,本应形成褶皱山系,为什么反而分裂了,出现6500千米长的东非大裂谷、马达加斯加岛也不断向东漂移?如果我们把一张报纸从四面向中心挤压,这张报纸不但不发生褶皱,反而从中间撕裂开了,你们信吗? 板块构造学说的错误之二:根据地幔对流模型,由于在大洋中脊下面的地幔中可能存在放射性物质富集现象,地幔上升岩流的位置是固定不变的,大洋中脊必须固定在地幔上升岩流的上方。而根据海底扩张说,南极洲板块的面积是不断扩大的,原先环绕在南极洲大陆边缘的大洋中脊圈,已经随着海底扩张不断变大并且向北迁移到现在的这个位置。如果大洋中脊圈不断扩大并且向北迁移,而地幔上升岩流的位置只能固定在放射性物质富集的地方保持不变,如此一来,大洋中脊圈就不能长期固定在地幔上升岩流的上方了,地幔对流系统就不可避免地遭到破坏。实际上,纵贯全球的大洋中脊并不一定与地幔上升岩流存在长期的对应关系,而是在自由移动着,那么,地幔对流又是如何驱动板块运动的呢? 板块构造学说的错误之三:地幔对流产生的力,既然能使具有双层结构(上有硅铝层下有硅镁层)的厚达几十千米(如青藏高原厚达70千米)的大陆型地壳强烈褶皱,为什么具有单层结构(只有硅镁层)的仅有几千米厚(大洋地壳平均厚度仅有6千米)的大洋型地壳反而做只能传力不能褶皱的刚体运动?即使从整个岩石圈来看,也是大陆岩石圈普遍厚于大洋岩石圈。这就相当于我们用一页书去推动一本书,这一页书不但不褶皱、不变形,反而把整本书推到桌边撞墙变形弯曲了。你们信吗? 板块构造学说的错误之四:如果大洋中脊是地幔对流形成的,那么,流体运动轮廓应是圆滑曲线,怎么能严格地按照大洋中脊轴线上阶梯状的威尔逊(J.T.Wilson)转换断层(Transform fault)直角转向呢?也就是说,地幔对流是流体运动,由流体运动形成的大洋中脊,应该是按圆滑曲线分布的。遗憾的是,观测事实表明,大洋中脊轴线并不是圆滑曲线,而是按阶梯状分布的,大洋中脊的转折点基本都是直角。请问:流体运动能形成如此规则的直角吗?

第07章 板块构造学说

第八章板块构造学说 第一节地球内部的划分 一.地球内部的成分分层 根据地球内部的成分,可将其分为不同的同心圈层。其分层主要是依据地震波在地球内部传播速度的变化。波速或速度梯度有明显变化的深度称为不连续面或分界面。 两个一级成分不连续面:莫霍面和古登堡面将地球分为三大部分,即地壳、地幔和地核。它们各占地球体积的0.5%,83.3%和16.2%;质量的0.3%,68.4%和31.3%。 地球内部分层: 地壳: 大陆地壳:花岗岩质,20~70km; 海洋地壳:玄武岩质,7~10km 莫霍面 地幔:橄榄岩质,~2900km深 古登堡面 地核:铁镍质,2900~6370km 地球内部分层-物理性质:岩石圈-厚约100km;软流圈(低速带)-100~350km;过渡带-400~700km深;下部地幔-700~2900km深;外核(液态):2900~5150km深;内核(固态):5150~6370km深 第二节大陆漂移说 固定论:大陆和大洋基本轮廓一成不变 早年关于地球演化的学说 在17世纪初 冷却收缩山脉、地震 发热膨胀地壳裂开形成海洋 1855年Sir George Airy 地壳均衡学说 组成地表的物质密度不一 较高的山有较深的山根在地球内部 一.大陆漂移说的发展历程 早年关于地球演化的学说 1885年法国的施奈德 ●发表了一张两个大陆拼接的箭图,引发了南美与非洲曾是同一个大陆,而后来分开 的大胆设想。 ●1908年美国泰勒提出大陆漂移的概念 ●大陆块的相对移动,是使岩石挤压成现代山脉和岛链的原因。 ●魏格纳于1912年全面系统地提出大陆漂移学说 ●1915年正式发表了《海陆的起源》 ●发现大西洋两岸大陆的轮廓非常吻合,似乎大陆沿大西洋发生过裂开和漂移。

【课外阅读】板块构造学说的演化

板块构造学说的演化 河南陈连喜 地球自从形成以来就在地表和内部进行着永不停息的运动变化,地球表面形态特征正是地球的内外力综合作用的结果,其中内力作用是形成地球表面差异的重要原因。在内力作用中,地壳运动则是塑造地表形态的主要方式。探讨地壳运动的产生原因,需要用大地构造理论加以解释,板块构造学说就是20世纪60年代提出的一种新的全球构造学说。它是在大陆漂移学说和海底扩张学说的基础上发展起来的。 一.大陆漂移学说 1912年,德国气象学家魏格纳在总结前人有关大陆漂移概念的基础上,提出一种大地构造假说——大陆漂移说。魏格纳认为:在3亿年前的古生代后期,地球上所有的大陆和岛屿是连在一起的,构成一个庞大的联合古陆,称为泛大陆;周围的海洋称为泛大洋。从中生代开始,这个泛大陆逐渐分裂、漂移,一直漂移到现在的位置。大西洋、印度洋、北冰洋是在大陆漂移过程中出现的,太平洋是泛大洋的残余。 该学说成功解释了许多地理现象,如大西洋两岸的轮廓问题;非洲与南美洲发现相同的古生物化石及现代生物的亲缘问题;南极洲、非洲、澳大利亚发现相同的冰碛物;南极洲发现温暖条件下形成的煤层等等。但它有一个致命弱点:动力。 根据魏格纳的说法,引起大陆漂移的动力是地球自转所产生的离心力(离极运动)和日月对地球的引力所产生的潮汐作用。对此当时的物理学家经过推理计算后发现,仅凭日月引力和潮汐力实在是太小了,根本无法推动广袤的大陆。因此,大陆漂移学说在兴盛了十几年后就逐渐销声匿迹了。 二.海底扩张学说 上世纪五十年代,海洋探测的发展证实海底岩层薄而年轻(最多二、三亿年,而陆地有数十亿年的岩石);另1956年开始的海底磁化强度测量发现大洋中脊两侧的地磁异常是对称的。据此,美国学者赫斯和迪茨在1960~1962年提出了海底扩张学说。 海底扩张说认为:密度较小的大洋壳浮在密度较大的地幔软流圈之上;由于地幔温度的不均一性,导致地幔物质密度的不均一性,从而在地幔或软流圈中引起物质的对流,形成若干环流;在两个向上环流的地方,使大洋壳受到拉张作用,形成大洋中脊,中脊被拉开形成两排脊峰和中间谷,来自地幔的岩浆不断从洋脊涌出,冷凝后形成新的洋壳,所以大洋中脊又叫生长脊;新洋壳不断生长,随着地幔环流不断向两侧推开,也就是如传送带一样不断向两侧扩张,因此就产生了地磁异常条带在大洋中脊两旁有规律的排列以及洋壳年龄离洋脊越远越老的现象;大洋中脊两侧向外不断扩张,大洋壳与大陆壳相遇发生俯冲,形成海沟,向大陆壳下面倾斜插入的大洋壳由于深部地热作用,再加上强大的摩擦,在大约深150~200km处,导致大洋壳局部或全部熔融,形成岩浆,岩浆及挥发成分的强大内压促使其向上侵入,在海沟向陆一侧由于岩浆喷出地表形成火山和岛弧;大洋壳俯冲带,由于其下部逐渐熔化、混合而消亡,所以又称为大洋壳消亡带。

汽车发动机构造与原理

22 第1篇 汽车发动机构造与原理 第1章 发动机基本结构与工作原理 发动机:将其 它形式的能量转化为机械能的机器。 内燃机:将燃料在气缸内部燃烧产生的热能直接转化为机械能的动力机械。有活塞式和旋转式两大类。本书所提汽车发动机,如无特殊说明,都是指往复活塞式内燃机。 内燃机特点:单机功率范围大(0.6-16860kW )、热效率高(汽油机略高于0.3,柴油机达0.4左右)、体积小、质量轻、操作简单,便于移动和起动性能好等优点。被广泛应用于汽车、火车、工程机械、拖拉机、发电机、船舶、坦克、排灌机械和众多其它机械的动力。 1.1 四冲程发动机基本结构及工作原理 1.1.1 四冲程汽油机基本结构及工作原理 1.四冲程汽油机基本结构(图1-2) 2.四冲程汽油机基本工作原理(图1-2) 表1-1 四冲程汽油机工作过 程 内容提要 1.四冲程汽油机基本结构与工作原理 2.四冲程柴油机基本结构与工作原理 3.二冲程汽油机基本结构与工作原理 4.发动机的分类 5.发动机的主要性能指标 图1-2 四冲程汽油机基本结构简图 1-气缸 2-活塞 3-连杆 4-曲轴 5-气缸盖 6-进气门 7-进气道 8-电控喷油器 9-火花塞 10-排气门

23 (1)四冲程发动机:活塞在上、下止点间往复移动四个行程(相当于曲轴旋转了两周),完成进气、压缩、作功、排气一个工作循环的发动机就称为四冲程发动机。 四个行程中,只有一个行程作功,造成曲轴转速不均匀,工作振动大。所以在曲轴后端安装了一个质量较大的飞轮,作功时飞轮吸收储存能量,其余三个行程则依靠飞轮惯性维持转动。 (2)冲程与活塞行程: 冲程:指发动机的类型; 行程S :指活塞在上、下两个止点之间距离; 气缸工作容积V s :一个活塞在一个行程中所扫过的容积。 S D V s 10 6 2 4?=π 式中 V s ——工作容积(m 3); D ——气缸直径(mm ); S ——活塞行程(mm )。 发动机的排量V st :一台发动机所有气缸工作容积之和。 i V V s st = 式中 V st ——发动机的排量(L ); i ——气缸数。 (3)压缩行程的作用 一是提高进入气缸内混合气的压力和温度(压缩终了的气缸内气体压力可达0.6~1.2MPa ,温度达600K~700K ),为混合气迅速着火燃烧创造条件; 二是可以有效提高发动机的燃烧热效率η。由热力学第一定律 1 2 1T T - =η 当混合气被压缩程度提高时,发动机混合气燃烧所达到的最高温度(T 1)升高,而排气的温度(T 2)降低,导致热效率提高。 1860年,法国人Lenoir (勒努瓦)研制成功的世界第一台内燃机,没有压缩行程,热效率仅4.5%;1876年,德国人奥托(Otto )制造出第一台四冲程内燃机,采用压缩 行程名称 曲轴转角 活塞行向 进气门 排气门 进气 0o~180o ↓ 开 关 压缩 180o~360o ↑ 关 关 作功 360o~540o ↓ 关 关 排气 540o~720o ↑ 关 开

八年级语文 板块构造学

八年级语文板块构造学 (杨树锋、郭令智) 研究地球岩石圈板块的成因、运动、演化、物质组成、构造组合、分布和相互关系以及地球动力学等问题的学科。地质学的一个分支。它认为地球的岩石圈分解为若干巨大的刚性板块即岩石圈板块,重力均衡地位于塑性软流圈之上,并在地球表面发生大规模水平转动;板块与板块之间或相互离散,或相互汇聚,或相互平移,引起地震、火山和构造运动。板块构造学说囊括了大陆漂移说、海底扩张说、转换断层、大陆碰撞等概念和学说,为解释地球地质作用和现象提供了极有成效的模式,是当代最有影响的全球构造理论。 简史板块构造学的创立和发展大致可以分为三个阶段:①1912年德国学者A.L.魏格纳提出了大陆漂移说。当时由于多数人的反对而没有被接受。50年代古地磁学的研究测得各地在地质时代中的磁极位置变化多端,用大陆固定论无法解释,采用大陆漂移说则可以得到圆满的解释,大陆漂移说随之复活。②60年代初美国地质学家H.H.赫斯和R.S.迪茨在古地磁学研究的基础上提出了海底扩张说,随后英国的F.J.瓦因和D.H.马修斯通过海底磁异常的研究对海底扩张说作了进一步论证,论述了地壳的产生和消亡,并得到深海钻探的验证。③1965年加拿大人J.T.威尔逊建立转换断层概念,并首先指出,连绵不绝的活动带网络将地球表层划分为若干刚性板块。1967~1968年法国的X.勒皮雄、美国的D.P.麦肯齐将转换断层概念外延到球面上,定量地论述了板块运动,确立了板块构造学的基本原理。 基本内容地球上层构造根据物理性质在垂向上可以分为两个截然不同的层圈,即下部塑性的软流圈和上部刚性的岩石圈。岩石圈在侧向上被地震带所分割,形成若干大小不一的块体,称为岩石圈板块,简称板块。板块的厚度变化较大,约在几十公里至200公里。 成就与展望板块构造学深刻地解释了地震和火山分布、地磁和地热现象、岩浆与造山作用;阐明了全球性大洋中脊和裂谷系、大陆漂移、洋壳起源等重大问题;更新了地质学中的许多概念,使得既承认水平运动也承认垂直运动的活动论观点取代了曾占统治地位的固定论。板块构造学以全球整体的研究观点开拓了地球科学研究的深度和广度,是地球科学领域中的一场革命。 板块构造学还存在一些有待解决的难题。板块构造学对于板块构造活动总的轮廓已比较清楚,但具体作用过程和细节还不十分明确;对板块动力学的确定依然有困难;对板块内部的构造和岩浆活动研究不足;对板块俯冲、消亡及伴随的岩浆活动、边缘盆地起源等还了解不够;还不能圆满地解释大陆岩石圈的成因和演化。 (摘自《中国大百科全书·地质学》,中国大百科全书出版社1993年版) 第 1 页共1 页 1

板块构造学说教学设计

教学设计 课题:板块构造学说 教材:鲁教版地理必修一 第二单元第一节P 页 一、教材分析 板块构造学说是在学生学习了地球内部构造之后,进一步了解有关地壳运动对地表形态的影响以及为火山、地震活动的铺垫。此外板块构造学说也是20世纪地球科学的最重要成果,类似于这样系统的地理学说的介绍,在高中自然地理部分并不多见,这对于培养学生的科学素养很有帮助。 本节内容是对地球知识的进一步深化,同时将为世界地理中有关章节的地理成因学习奠定基础,具有承上启下的作用。 二、教学目标 (一)、知识与技能 1、了解板块构造学说的基本内容。 2、掌握板块生长边界与消亡边界对地表形态的影响,解释岛弧、海沟、海 岭、海岸山脉的形成过程。 3、理解世界火山地震的分布及与板块运动的关系。 (二)、过程与方法 1、通过学生读图,掌握六大板块的分布特点,培养学生读图能力。 2、运用板块运动解释地表地貌的形成原因和火山地震的分布。 (三)、情感态度与价值观 1、通过板块学说与现实问题结合分析,学会用地理知识解释现实生活中的 问题,建立起地理学习与生活的联系,提高学生学习地理的兴趣。 2、通过探求大陆漂移学说到海底扩张说再到板块构造学说的演化过程,培 养学生的学科素养、科学精神。 三、教学重点与难点 1、六大板块的名称和分布特点 2、板块运动方式与地表形态的影响 3、板块运动与火山地震带的关系

五、课时安排:一课时 六、课前准备: 学生准备:1、预习板块构造学说 2、读六大板块示意图,熟悉板块分布 教师准备:1、搜集素材 2、书写教案 3、课件制作 教学方法:地图式教学、小组合作式教学、启发法教学与情景教学法。 七、学生学法: 1、读图分析法: 通过阅读教学地图,学生归纳相关的地理信息,探索地理现象的原因,培养学生观察、想象、综合分析归纳的能力。 2、小组合作学习法 学生分小组讨论某些地理现象的形成原因,培养学生分析问题的能力和合作能力。 八、教具准备: 多媒体素材收集、 九、教学过程:

相关主题