学生背得出三类板块边界,但见到地震记录图上两条曲线的时差就停手,因为不知道时差可以换算距离。这一堂把公式压成一句:时差除以速度差。用 40 秒时差算出 343.6 公里,再用 12 题、24 分、36 分钟练速度。
本堂目标 学生能够:① 用 P 波 6.5 公里每秒、S 波 3.7 公里每秒的时差 40 秒算出震央距离 343.6 公里;② 算出 200 公里距离的时差 23.3 秒;③ 讲出汇聚、离散、保守三类边界的典型地貌与灾害;④ 用 12 题、24 分、36 分钟算出每题 3 分钟、每分钟 0.67 分。
01 先备知识(开课前 3 分钟快检)
以下任何一项未过关,本堂就会卡住,先补该项:
| 技能 |
快检题 |
过关标准 |
| 波速比较 |
P 波与 S 波哪个快? |
P 波快,约 6.5 公里每秒,S 波约 3.7 公里每秒 |
| 边界类型 |
两块板块相向移动叫什么边界? |
汇聚边界,可形成隐没带与火山弧 |
| 单位换算 |
1 公里等于几多米? |
1,000 米 |
| 时间分配 |
36 分钟做 12 题 24 分,每题几分钟? |
3 分钟 |
02 课堂流程(45 分钟)
| 时间 |
环节 |
导师做什么 |
学生做什么 |
| 0–8 分 |
读地震记录图 |
给一张三站记录图,只问哪一条线先到 |
认出 P 波先到、S 波后到 |
| 8–20 分 |
推导时差公式 |
用 1 公里走一次,算出两波差 0.116 秒 |
自己写出时差除以速度差 |
| 20–30 分 |
代数计算 |
40 秒时差算距离,再反算 200 公里的时差 |
得出 343.6 公里与 23.3 秒 |
| 30–38 分 |
三类边界 |
每类配一个地貌与一个灾害 |
讲出隐没带为何多深源地震 |
| 38–43 分 |
限时练习 |
三题 3 分钟一题 |
单位与小数位齐全 |
| 43–45 分 |
离场检查 |
四题口头答,不看笔记 |
公式与方向全对 |
03 讲解脚本(照着说就可以)
第一幕:时差是距离的计时器
P 波每秒 6.5 公里,S 波每秒 3.7 公里,1 公里之内两者相差 1 除 3.7 减 1 除 6.5,等于 0.116 秒。所以时差 40 秒,距离就是 40 除 0.116,等于 343.6 公里。这条式比背公式表好用,因为学生自己一分钟就推得出来,忘记了也能重建。
要学生讲出为什么是“除以速度差”而不是“乘以速度差”。
第二幕:反过来算时差,检查答案合不合理
200 公里之外,时差是 200 乘 0.116,等于 23.3 秒。用这个方法可以快速检查:距离越远时差越大,而且大致成正比,因为速度差在浅层几乎不变。若学生算出 300 公里只有 5 秒时差,一望就知错。
要学生讲出 343.6 公里与 200 公里哪个时差较大,并讲原因。
第三幕:三类边界要配地貌与灾害一起记
汇聚边界:海洋板块隐没,形成海沟、火山弧、深源地震,例如日本。离散边界:板块分开,岩浆上升形成中洋脊与裂谷,地震多为浅源,例如大西洋中脊。保守边界:板块水平错动,形成断层与浅源地震,例如圣安德烈斯断层。每类配一个地名、一个地貌、一种震源深度,就不会混淆。
要学生讲出为何隐没带会有深源地震,而中洋脊只有浅源。
第四幕:板块速度换成时间感
板块每年移动 5 厘米,即 0.05 米,累积 1 米要 20 年,累积 100 米要 2,000 年。这个换算令学生明白地震不是“突然发生”,而是几十年应力累积后一次释放。答题时写“应力累积至超过岩石强度”,比写“板块撞埋一齐”准确。
要学生用 5 厘米一年算出 1 米要几多年。
04 必教题型与步骤
| 题型 |
例子 |
步骤 |
答案 |
| 算震央距离 |
给 P 波、S 波速度与时差 |
① 求速度差倒数 ② 时差除以速度差 ③ 写公里 |
保留一位小数 |
| 算时差 |
给距离与波速 |
① 距离乘速度差倒数 ② 写秒 |
与距离成正比 |
| 边界判断 |
给地貌或地震深度 |
① 判断边界类型 ② 讲板块运动方向 ③ 配地貌 |
三样都要写 |
| 灾害解释 |
问为何某区地震频繁 |
① 位置在什么边界 ② 应力如何累积 ③ 释放方式 |
答案要有机制,不只写“板块移动” |
合理性检查(一定要教):数量级检查:1 除 3.7 约 0.270,1 除 6.5 约 0.154,相差 0.116 秒每公里;40 除 0.116 约 345 公里,若算出 34.5 或 3,450 就是小数点错位。方向检查:距离越大时差越大,若 200 公里的时差大过 343.6 公里,一定代错。速度检查:板块 5 厘米一年约 0.05 米一年,1 米要 20 年,若算出 2 年就是除以 100 时出错。
05 独立练习三题
| 题目 |
答案 |
想观察什么 |
| 时差 40 秒的震央距离 |
约 343.6 公里 |
有无小数点错位 |
| 200 公里外的时差 |
约 23.3 秒 |
有无用加不是乘 |
| 板块 5 厘米一年,1 米要几年 |
20 年 |
有无厘米米换算错 |
06 学生常见错误与纠正句
| 错误 |
学生通常这样写 |
导师这样说 |
| 把速度直接相乘 |
“6.5 减 3.7 等于 2.8,乘 40 等于 112 公里。” |
“要除不要乘。1 公里之内两波相差 0.116 秒,40 秒就是 40 除 0.116,约 344 公里。” |
| 忘记换算单位 |
“5 厘米一年,即 5 米一年,1 米要 0.2 年。” |
“5 厘米等于 0.05 米,1 米要 20 年。厘米与米差了 100 倍。” |
| 三类边界混淆 |
“中洋脊系汇聚边界,所以有深源地震。” |
“中洋脊系离散边界,岩浆上升,地震多为浅源;深源地震在隐没带。” |
| 只写板块移动就当解释 |
“因为板块移动,所以有地震。” |
“要写机制:板块移动令应力在断层累积,超过岩石强度就突然释放成地震。” |
07 家课建议(直接指到练习卷题号)
08 离场检查(最后 5 分钟)
| 题目 |
答案 |
判定 |
| 时差 40 秒的震央距离 |
约 343.6 公里 |
错:乘而不是除 |
| 1 公里的两波时差 |
约 0.116 秒 |
错:用加减波速 |
| 中洋脊属哪类边界 |
离散边界,浅源地震 |
错:答汇聚 |
| 深源地震在哪类边界 |
汇聚边界的隐没带 |
错:答保守边界 |
09 导师常问
公式要背吗?
不要背结果,要会推。用 1 公里做单位推一次,三十秒就重建,考场忘记也不怕。
三类边界要记多少例子?
每类一个就够:日本、大西洋中脊、圣安德烈斯断层。例子用来支撑机制解释,不是用来堆砌。
计算题占分多吗?
通常一题两至三分,但它是长题目的入场券:算对距离才写得出后面的比较与解释。
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