物理小制作针孔日晷的制作方法图解教程
日晷是根据太阳位置测量时间的工具,通过实际制作和测量,可以对有关天文学知识有更深入的认识,因此把制作日晷,测量时间作为课外活动或科技小制作的一个项目,是很有意义的。日晷的种类很多,不能—一列举,仅选一例,供读者参考。
针孔日晷是通过太阳的针孔像测出太阳的高度角来测定时间的。其优点是不需要事先测定正南北方向,因此使用起来十分方便。
针孔日晷的制作方法:
1.用一张白卡片纸,按图1.7-1左方所示的尺寸,剪制转尺、水平尺、刻度盘和垫圈。铆钉孔的大小按所采用的铆钉而定。转尺上的针孔和太阳像的标定位置,要同两个铆钉孔放在同一直线上。水平尺的铆钉孔要与水平尺的上边缘在一直线上,然后将转尺两端沿虚线向同一侧折起,与尺身成直角,如是太阳光即可经针孔成像在其标定位置上。
2.将图1.7-1右方的刻度用半透明的纸描下来,贴到刻度盘上。注意刻度纸和刻度盘相贴时,两者圆心必须严格重合,“春分”、“秋分”的延长线必须对准“0°”线。然后再用量角器在刻度盘边上画出所在地的地理纬度刻度(从0°起,逆时针方向度量),并在此刻度与圆心之间画一直线。例如在上海就画出31°与圆心相连的直线。
3.按图1.7-2所示,用铆钉将针孔日晷组装起来。铆钉连接的部分应能灵活转动。
针孔日晷的使用方法:
1.左手拿住针孔日晷刻度盘,侧面正对太阳方向,并使自己画出的纬度指示直线尽可能准确地位于中心孔的竖直下方。
2.右手转动转尺,使太阳光穿过转尺上的针孔,形成一个针孔太阳像,正好落在转尺另一端“太阳像”标定位置上。然后,再用左手把刻度盘和转尺同时捏住,不让它们再动。
3.刻度盘上有十三根节气刻度线,每根线上都有时间刻度。二十四节气的日期可以从日历上查得,使用时,当天的日期接近什么节气就按这一节气的刻度线来测时(如在7月23日“大暑”前后就选取标有“大暑”的刻度线)。左手固定了刻度盘和转尺后,右手将水平尺推成水平位置(必须尽可能准确)。这时水平尺的上边缘与所选定的(“大暑”)节气线相交于一个时间刻度,这一刻度的数值就是当地当时的时刻。
针孔日晷在我国广大中纬度地区是全年适用的。只是在北纬20.5°北回归线附近及其以南地区(相当于广州及其以南地区),在6月22日夏至前后的几个月中的中午前后(此时太阳升到天顶正中)不便使用。
针孔日晷测得的时刻在青岛、上海、福州一线与北京时间基本上是一致的。在北京南昌一线要加15分钟,呼和浩特、长沙、广州一线要加30分钟,兰州、成都一线要加1小时,东北地区要减去30分钟,可与北京时间基本一致。
本站提示:本自制教具可辅以“测量”部分的物理实验教学。
选自:《初中物理自制教具》
-
有趣的物理小实验 小孔成像物理小制及作原理和渊源
小孔成像物理实验目的:认识小孔成像为规律,理解物点和像点一一对应的关系。实验材料:酒盒、茶叶盒、X光片的浅色部分(代替磨砂玻璃)胶带若干看看,神奇吧!还可以看其他的发光体哦,例如灯,只要上下差别明显的都行!呵呵做好的成像成品和蜡烛蜡烛光是向上的我在通过成像成品...
-
王颢:有趣的科学小实验 可乐瓶里的龙卷风
一、生活中的龙卷风前段时间的长江沉船还记得吗?说是龙卷风造成的,王颢老师今天上网查了下,都说事故原因正在调查,此事也就不了了之。暂且不论长江沉船到底是什么原因,就只说龙卷风。从相关电视报道就知道龙卷风是什么样,就像长龙一样,下连地面,上连天空。谁要是被吸到...
-
小姜科学实验室:简单的科学原理 橡皮筋吉他
振动的形态不同,制造出来的声音也不同。振动越快,发出的音调越高;振动越慢,发出的音调越低。材料:橡皮筋,方形纸盒;纸巾轴1、在方形纸盒底部放一个圆形物品或画一个圆。找两条粗细不同的橡皮筋。2、把两条橡皮筋绕在纸盒上,用手指弹弹看。细的那条发出的音调会比较高。...
-
趣味物理实验 自制彩色陀螺演示
学生刚接触到光学知识,兴趣和热情都非常高,可以安排学生课后去自制彩色陀螺实验。制作方法如下:做三个硬纸圆盘,分别涂满红、绿、蓝三种颜色,颜色要尽量浓一些并纯正。沿半径切开一个槽,把三个圆盘沿着槽口交错地插在一起,套在陀螺上,露出红、绿、蓝三个扇形面积,陀螺质...