专题7+日晷的使用原理.pdf

《专题7+日晷的使用原理.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、专题7777日晷的使用日晷的使用原理◎◎◎圭表：：：立竿：立竿测影《史记·司马穰苴列传》中有“立表下漏”的记载，表指的是圭表，是古人最早用来校正时刻的工具。圭表由两部分组成：直立在平地上的标竿或石柱，叫做表；平放地上的带刻度的板，叫做圭。圭和表互相垂直，组成圭表，古籍上也称土圭。圭表其实就是“立竿测影”，当表影（竿影）为最短且指向正北时，为当地地方时的正午时刻，每天以正午时刻来校正漏刻（沙漏、水漏）的快慢。圭表动脑思考“一寸光阴一寸金，寸金难买寸光阴”是大家熟悉的惜时警句，用光阴、长度单位寸来衡量时间，反映出

2、早期人们使用的计时工具是什么？动动动手动手手手：：：：测量测量、、、观察正午太阳高度的季节变化、观察正午太阳高度的季节变化我们可以简单地用“立竿测影”来研究上海地区正午太阳高度的季节变化。1、准备一根直杆，最好是长1米或2米的整数；2、当地12时，将杆垂直树立在操场平地上，测量指向正北的影子长度；3、计算出正午太阳高度的数值。根据tgH=AB÷BC，求得H的度数；A北北北CHB南南南地平面14、间隔一段时间，用同样的方法观测得到不同季节的正午太阳高度，记录下来；杆长正午影长正午太阳日期tgH(厘米)(厘米)高

3、度H5、分析上海正午太阳高度随季节变化的规律。◎◎◎日晷的种类日晷(guǐ)是古代测时的仪器，晷即影子。日晷由晷针和晷盘组成，晷盘上有时间刻度，观察晷针影子在晷盘面上的位置和方向可以测定时间。日晷在阴雨天和夜里无法使用，直至1270年在意大利和德国才出现早期的机械钟。因晷盘安置的方向不同，日晷有多种类型。无论是哪种形式的日晷，指时的晷针与地平面的夹角，必需与当地的纬度相同并指向正北，也就是说晷针与地球自转轴平行。几种最常用的日晷简单介绍如下：1、地平式日晷：晷盘面与地面平行，是最常用的日晷，适合低纬度使用。地

4、平式式式日晷式日晷地平地平式式式日晷式日晷2、赤道式日晷；晷盘面与赤道平行,晷针垂直于晷盘,晷针倾斜的角度等于当地的纬度，且晷针一端朝向北极固定。若将晷盘的圆盘改为圆环则称为赤道式罗盘日晷。2北京故宫的赤道式日晷赤道式罗盘日晷赤道式罗盘日晷赤道式罗盘日晷3、南向垂直日晷：有刻度的晷盘面朝向正南且垂直地面。这一种日晷适合在中纬度使用。4、极地日晷：有刻度的晷盘面与晷针平行，即与地平面的夹角与地理纬度相同，并朝向正北。时间的刻画可以用简单的几何图来处理，投影的时间线是平行的线条。适合各种不同的纬度使用。3◎◎◎地

5、平式式式日晷式日晷的的的原理的原理地平式日晷的晷盘面水平放置，晷针的放置沿着正南北方向，晷针的倾斜度等于使用地的纬度，时间刻度不均匀，需要利用三角函数计算才能确定。假设地理纬度为φ，要刻划的时间与正午的差值为T，时间线与指时针的夹角为A，则计算式为：tan（A）=tan（T）*sin（φ）。11121102938475上午下午66地平式式式日晷的式日晷的时间刻度线对于31ºN的上海地区，地平式日晷的各时间刻度线与上下午6时水平线之间的夹角度数如下：6AM&6PM=0.07AM&5PM=27.501138AM&

6、4PM=48.274689AM&3PM=62.7555410AM&2PM=73.4428711AM&1PM=82.14395地平式日晷可以根据个人喜好，设计成不同的形式。不同形式的地平式日晷11114不同形式的地平式日晷2222不同形式的地平式日晷3333动动动手动手手手：：：：地地地地平平平平式式式式日晷日晷的制作利用附件中的素材和课文中的数据，用硬纸板等常用物品，制作一个适合上海地区的简易地平式日晷，并验证其精度。5◎◎◎赤道式日晷的原理赤道式日晷适合中低纬度使用，圆盘面与赤道平行,圆盘上的刻度是等分的，

7、晷针垂直于圆盘,晷针倾斜的角度等于当地的纬度，晷针的位置沿着正南北方向，晷针的上端指向北天极，下端指向南天极。N18151296фффSффф赤道式日晷的原理示意图值得注意的是，赤道日晷的晷面正反两面都有时间刻度，在使用观察赤道日晷时，要了解两个不同阶段晷针的投影位置：夏半年(从春分到秋分)，太阳在天赤道的北侧，因此，晷针的影子投向晷面的北面；冬半年（从秋分到春分），太阳在天赤道的南侧，因此晷针的影子投向晷面的南面。赤道日晷的不足之处是，春分和秋分日前后，太阳光与晷面平行，难以从晷面上读数，不能测定时间。◎◎

8、◎上海的城市雕塑：：：世纪日晷：世纪日晷位于上海浦东世纪大道与杨高路交汇处开阔的环岛上，有一个大型金属雕塑，以日晷为原形，用不锈钢管构成错综的网架结构，垂直高度达20米。日晷令人联想到遥远的历史，上小下大、椭圆的晷盘又象征地球，晷针穿过的中点代表中国，同时整件雕塑的造型像是某种高科技卫星天线。这个名为《东方之光》的世纪日晷，以一天的时间变化表现时间的主题，6象征性地突出跨世纪的重大时间主题，是现代建