地理教具太阳光照仪的设计与使用

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1、地理教具“太阳光照仪”的设计与使用广东省韶关市第二中学郭贤智512022一、教具名称：太阳光照仪二、教具图示（如图1、图2所示）图1图26三、教具的设计原理及用途1、原理：在自然阳光的照射中，由于地球绕太阳转动和地球的自转，太阳的高度角和方位角也随之持续发生变化，太阳光照仪就是依据以上原理设计而成。教具主要利用太阳光在地表的位置变化来揭示地球运动的相关知识。2、用途：本教具可观测并测量（1）白天(任一时刻)的太阳入射方向；（2）白天(任一时刻)的太阳高度；全年的正午太阳高度（3）当地经度的测量。另外本教具还作为“指日钟”

2、来使用。四、制作材料白铁皮、较硬的白纸、细金属丝、小铁钉。（辅助材料：笔、圆规、量角器、直尺、计算器）五、制作过程和方法1．用白铁皮制作仪器外壁（扁圆柱形，底部可拆装）(如图3所示)。图32、底部中心用小铁钉由下向上穿透，并銲住为底盘的定针(如图4所示)。　图463、用圆规、量角器、直尺、笔等在白纸上制作刻度盘。（如图5所示）图54、将刻度盘、指针（细金属丝）依次放于底盘上即可（用定针固定，如图6所示）。图6六、使用方法1．将太阳光照仪置放于室外平地有阳光处。2．用罗盘调整刻度盘的方向，使刻度盘的南北方向与罗盘的南北方向

3、保持一致。（注：刻度盘的南方与罗盘的北方保持一致，刻度盘的北方向罗盘的南方保持一致，如图7所示。）3．将指针指向太阳光斑处（太阳光斑是指太阳光通过太阳光透孔在刻度盘上留下的光影）。4.6通过“观测与标记门”直接读出太阳光在刻度盘上的相关数据；或通过“观测与标记门”用铅笔在刻度盘上直接将太阳光斑的位置标画出来，再取出刻度盘进行判读相关数据。（如图8、图9所示）图7图86图9注：1．本仪器仅能在晴朗天气下使用，阴雨、多云天气下无法进行有效观测。2．正午太阳高度应是太阳光落于刻度盘南北方向时才能判读。3．指日钟的使用时，当地位

4、置位于北回归线以北地区时可取得较好的观测效果。4．本仪器对太阳高度的测量范围为410—900。七、改进与设想1.改进I：刻度盘用白纸制作而成，基刚性硬度不够，且在潮湿天气下易使纸张发软并造成刻度模糊。现改进为以白铁皮制作一圆形转盘，转盘通过定针放置于底盘上，白纸制作的刻度盘粘贴于转盘上并用塑料纸进行密封。（原打算将刻度盘进行过塑处理，但因其直径达60厘米而使市场上的过塑机无法对其进行加工，只能改为用透明胶将其固定、包封在转盘上。）2.改进II：刻度盘与转盘结合后，其重量使作为底盘定针的小铁钉出现松动。现将小铁钉改进为细螺

5、丝。3.设想I：定针上方如果能增加一枚指南针，作用时可直接用指南针调整刻度盘，而无需再作用罗盘对刻度盘进行调整定位。（现有的指南针有一塑料外盒，本人的个人技术无法将其与定针上的小螺丝连接固定。）4.设想II：太阳光照仪高度为25厘米，放置于地面时由于位置太低而6不利于观测；如果放置在课桌上又无法保证其放置水平（未水平放置时，观测结果易造成较大的人为误差）。现设想改进为仪器下设一个支架将仪器主体升高以利观测，为保证仪器的水平可在仪器的顶部安装一个水平仪，另外支架的各个支撑柱都设计有可升降调节的装置。（图10为仪器设计的理想

6、图）图106