地理教学实验设计--太阳高度角

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1、实验：测算实验学校所在地的地理坐标与太阳高度角的测定-、实验目的(1)具体掌握太阳高度角的变化情况，并根据实践认知检验实际问题，树立一切从实际出发，实事求是的探索精神；(2)培养学生探究地理问题的能力和地理实验操作能力,•(3)激发和培养学生的地理实验兴趣，改变传统地理教学方式。二、活动准备观测用具：长度为1.5m左右的直杆一根，卷尺一把，手机计时器或电子表一块(精确度越高越好)，三角函数一本，天文年历一份，白纸和彩色笔若干。如果没有天文年历，最好是选择"两分两至日"，从教学进度考虑，应以秋分曰为宜，此

2、时S为特殊值0°。三、活动过程(实验步骤)找一块空旷平地，下面铺好白纸，把直杆通过白纸并垂直插在平地上，并量出直杆在地面以上的高度h,每隔一定时间测一次直杆影子长度，并记录此时影子长度及对应时间，并将影子画在白纸上，测量时间间隔不要太大(5分钟以内)，以免影响测量准确度。四、分析和计算①从纸上或记录中找出直杆影子最短时（即太阳位于该地上中天时）的影子长度a,利用tanH=b/a（H为此时//+//正午太阳高度），查函数表得出H的值；②利用正午太阳高度的计算公式计算该地地理纬度：（p=90°-H+6,（式

3、中S为该日太阳直射点纬度，式中（P为所求点的地理纬度）；③从记录中查找出直杆影子最短时，此时的北京时间（t）,此时当地地方时为12时，并计算地方时差:以=1-12（换算为分钟）。再计算经度差：△入=（At/4）°,便可得出地理经度：A=120°±△入，式中加号和减号的取法为东加西减。若影子长度最小值出现在北京时间12时之后，表示观测地点在120°以西，取;相反，则耳该实验的完成要考虑一定的误差，重在原理的运用，北半球地理纬白纸上度也可以用北极星观测法简易求得，还可以利用"副产品"的杆影变化，推知该地该日

4、太阳升落的方位和规律。（二）测量当地的经度和太阳高度取一个木板或纸板在上面划出一长线，并划出刻度（表示长度）。在长线的一端垂直木板（纸板）树立一木杆，长度10厘米。利用直角三角学原理绘制一个影长和太阳高度关系的表格备用，在晴朗的天气里将它放置在一块开阔的平地上，利用指南针找到北方向并将板上的刻度尺对准北，在太阳光产生的影子和刻度尺重合时记录下北京时间和影长（可记录多次求出平均值），通过计算可知当地的经度和当曰的太阳高度。五、实验思考题1,太阳高度角与当地的地理纬度呈怎样的关系？从实验结果中可以看出太阳高

5、度角与当地的地理纬度有着一定的关系，主要表现在纬度越高中午太阳高度角变小，当纬度超过回归线(23°5*)时，最大太阳高度角小于90°2,哪个时刻太阳高度角最大，最小呢？当地正午12h时，太阳高度角最大。同理，一天的清晨太阳升起或傍晚太阳落下时最小。六、注意事项尽量在地势平坦开阔，曰期尽量选在晴朗的天气下进行。七、教学策略1、培养学生观察地理现象和分析地理问题的能力，通过模拟实验，学生能从数据的差异中发现一天中不同时刻的太阳福射的差异，由此建立疑问，培养学生分析产生此种差异的原因，变知识的讲授为主动的获2

6、、培养学生地理分析的思维，此实验数据需要学生自主整理，通过数据整理和图表绘制等手段去获得地理知识，地理思维强度从图表和数据中获得地理信息，通过本实验的训练，能有效锻炼学生的地理思维能力。