日晷怎么做简单又漂亮(日晷怎么做)
活动日晷:一个日晷,七种功能,你“撩”到了吗?
一个日晷,除了能计时,还能求经度,测纬度,计太阳高度,量磁偏角,查区时,甚至可以测量24节气,几乎覆盖高中地球运动的所有知识,而且,还不挑地方,北京,上海,纽约,悉尼,提过去就可以用,测不准还可以调。假如你正好是一名选考地理的高三学子,你是不是迫不及待地希望拥有它呢?
一.县城最高学府的乌龙事件
老家的县一中,妥妥的一县最高学府,几位荣退的老教师,境界很高,临走的时候,想给百年学府留点什么,于是凑款给学校定做了一尊用大理石打造的非常精美的日晷,一时传为美谈。当我慕名而去时,不看不知道,一看吓一跳,凭我一个日晷爱好者的眼光,发现至少三处错误:朝向不对;角度不对;刻度不对。学校大门坐北朝南,进门就见日晷昂首朝前,晷针指南,好不气派,可惜错了;老家的纬度不到30°,晷针的倾角却在45°以上,角度错了;晷盘正面刻度午时在上子时在下,晷盘背面干脆就光秃秃没有刻度,刻度也错了。正当我感叹斯文之地,文化人办了件没文化的事,又被当年网上一则消息惊到了,堂堂古城西安,在全国人民面前也做了一次错误的示范:南门月城日晷居然装反了。陕西作为文化大省,被“毒舌”网友狠批:都是没文化的人做文化,荼毒子孙。
西安南门月城日晷居然装反了
从此,每次出差旅游,足迹踏及广场、校园,特意留了个心眼。这才发现,日晷装反了,造错了,不是个例。忍不住扼腕叹息,这一最能彰显我们古人高超智慧的计时工具,早已沦为现代人装点门面,打卡留影,无知无畏的吉祥物了。这成了我迫切希望制做一个不挑地方,落地可以随时调整的新式又复古的日晷的最初动力。
二. 日晷的原理和分类
古人或许是受了树影的启发,希望利用转动的影子来计时。如图。
然而“立竿见影”就可以计时吗?学习了地球运动相关知识,了解了太阳视运动规律的同学知道肯定是不行的。因为黄赤交角的存在,太阳日出日落的方位,正午太阳高度都会随季节的变化而变化。导致影子长短、方向变化太大,根本无法用来测量时间。那么如何解决这个问题呢?有时候不得不佩服古人的智慧,在不一定知道地球是球体,地球是在绕太阳公转的情况下,古人根据观察日月星辰的东升西落,发现唯有北极星一动不动,似乎有一个假想的轴,让所有的日月星辰绕之转动,那么做一根实体的轴,太阳绕轴“转动”,影长不变,不就完美地解决这个问题了?
这就是日晷的由来。日晷有很多种类,常见的有地平式、赤道式、垂直式日晷。据考证,日晷在亚洲的发展是和西方并行的。制作垂直式或地平式日晷,晷针平行于地球自转轴,需要有许多关于圆锥截面的知识,因此可以判断它们是希腊几何学的一种自然产物。有人做过深入分析,推断出了日晷在全世界交流的大趋势:耶稣教会传教士把地平式日晷传入中国,他们(或者是他们之前的葡萄牙旅行家)同时也把在中国发现的较简易的赤道式日晷带回欧洲。
大道至简,作为一个地理教师,我是极为推崇据说由中国人首创的赤道日晷,因为它就是一个极简版的地球仪,晷盘代表赤道,晷针指示地轴,当太阳光照在日晷上时,晷针的影子就会投向晷面,太阳由东向西移动,投向晷面的晷针影子也慢慢地由西向东匀速且等长地移动。于是,移动着的晷针影子好像是现代钟表的指针,晷面则是钟表的表面,以此来显示时刻。晷盘两面都有刻度。夏半年,太阳光照在晷盘正面,人站在日晷正面前,面南背北,左东右西,太阳东升西落,晷针日影顺时针转动;冬半年相反,人站在日晷背面前,前北后南,左西右东,太阳东升西落,晷针日影逆时针转动。有点遗憾的是,春秋分日或是太阳被云遮挡的日子以及夜晚,日晷便无法计时。
将赤道日晷总结一下:
1. 晷针与地轴平行,晷盘与赤道平行;晷针与地面的夹角等于当地纬度,晷盘与地面夹角等于当地纬度余角;
2. 一天之中,晷针的影子匀速且等长;不同日期,影长在变化,夏至日和冬至日,晷针的影子最短;
3. 晷盘正反两面都有刻度,子时在上,午时在下;夏半年,太阳光照在晷盘正面,晷针日影顺时针转动;冬半年相反,太阳光照在晷盘反面,晷针日影逆时针转动;
三. 我的活动日晷
作品创新之处:对古代的日晷进行了改进和创新:
1、晷针由实心改为空心,既能投影计时,又能观测北极星的仰角(即当地纬度),还能测任一时间太阳高度。
2、晷盘由固定改为活动,夹角可随当地纬度任意调节,大大扩大了其适用的地域范围;底座由固定改为活动,晷针方向可以任意调,利用空心晷管找北极星,找太阳,定纬度,定方向,求太阳高度,操作性强
3、晷盘套上时区转盘,可计地方时、查询换算区时。
活动日晷的七大功能:
1. 计时
2. 测经度( 利用日晷得出当地地方时,其与北京时间的时差求当地经度)
3. 测纬度(晴朗夜晚,将晷管对北极星,人从晷管中观测到北极星且位于管孔正中心时,座柱上的角度即为当地纬度)
4. 测太阳高度(日晷对太阳,调整底座,晷盘的方向及角度,阳光透过晷管在底座上留下清晰的光斑时,座柱上的角度即为此时太阳高度)
5. 查询换算区时(利用晷面时区转盘,可以推算此刻任一时区区时)
6. 测子午南北(与测纬度方法相同,晷管对北极星即正北方向)
7. 测磁偏角(子午南北方向与指南针的南北方向之间的夹角即为当地磁偏角)
行文至此,一副有了这个日晷高中地球运动没有学不好的模样恐怕又拉了一批仇恨。打住,还是老老实实打卡做题吧。
网上一搜题,又把我伤到了,很多日晷试题,题目本身就错了,看样子踫到日晷,不懂装懂的人真是无处不在啊。下面四组题,你试着去做。有两组中的两道就是错的,你能够发现吗?发现了你能够修改吗?
只要记住刚刚给你的这三个结论,你一定会做,一定会改,解析都不用写了(就是这么自信,哈哈):
1.晷针与地轴平行,晷盘与赤道平行;晷针与地面的夹角等于当地纬度,晷盘与地面夹角等于当地纬度余角;
2.一天之中,晷针的影子匀速且等长;不同日期,影长在变化,夏至日和冬至日,晷针的影子最短;
3.晷盘正反两面都有刻度,子时在上,午时在下;夏半年,太阳光照在晷盘正面,晷针日影顺时针转动;冬半年相反,太阳光照在晷盘反面,晷针日影逆时针转动;
题目:
日晷是我国古代利用日影测定时刻的一种计时仪器,主要由晷盘、晷针和底座组成。图1为赤道式日晷示意图,图2为清华大学日晷景观和某日某时刻晷影(晷针的影子)位置图。完成下面小题。
1.某地晷盘与底座的夹角α=50°,则该地夏至日正午太阳高度为( )
A.53.5° B.63.5° C.73.5° D.83.5°
2.清华大学日晷的晷影( )
A.长短在一年中基本不变
B.夏至日转过的角度一年中最大
C.午时最短且方向朝南
D.图示时刻为北京时间16时
日晷是我国古代根据晷针日影位置来确定时辰的一种仪器,按晷面的摆放角度可分为地平式、垂直式和赤道式。位于清华大学校礼堂前的日晷(图1)为典型的赤道式日晷,其下部底座上镌刻着1920届学生的铭言:行胜于言。图2为“赤道式日晷示意图”。读图,完成下列各题。
3.山东某地安装赤道式日晷时,下列做法及原因描述合理的是( )
A.精确测定当地经度,用于调整晷面与水平面之间夹角
B.精确测定当地纬度,用于计算当地与北京时间的时差
C.使用罗盘精准调节,保证当地正午时晷针针影朝向正南
D.使用角度测量仪,保证晷针与地平面夹角等于当地纬度
4.夏至日清华日晷的晷针在晷面上形成的针影( )
A.呈逆时针方向移动
B.移动速度先快后慢
C.划过角度小于180°
D.长度先变短再变长
“日晷”是利用日影测定时刻的计时仪器,亦称为太阳钟。日晷有根铁制的指针,装在晷盘的中心处,指针的上端指向北极。晷盘上、下两面都刻有地支的子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥十二个字,每字分为八刻,前四刻为初,后四刻为正,每刻相当于15分钟,利用太阳光的照射,针影落在字上,可知时辰(子时相当于23时到次日1时,其他时刻以此类推)。故宫所设日晷象征皇帝一统授时之意。图1为某日拍摄的太和殿日晷图片。图2中实线为照片拍摄时晷盘上影子的方向,夹角为17°。据此完成问题。
5.关于拍摄当天说确的是( )
A.位于冬半年,晷针影子顺时针转动
B.位于夏半年,晷针影子逆时针转动
C.位于冬半年,晷针影子逆时针转动
D.位于夏半年,晷针影子顺时针转动
6.此时的时辰是( )
A.已正 B.未正 C.已初 D.未初
日晷是利用日影变化规律制成的天文记时仪器,“日”指“太阳”,“晷”表示“影子”,“日晷”的意思为“太阳的影子”。赤道式日晷的晷针指向北极星,与晷面垂直。下图分别表示日晷示意图与故宫日晷景观图。据此完成下面小题。
7.和冬至日相比,该校园夏至日的日晷(正反面晷针长度一样)针影( )
A.正午长度更长
B.正午长度更短
C.呈逆时针旋转
D.和冬至旋转方向相同
8.该校园晷针针影指向晷面上的正西方位时,北京时间为( )
A.6:00 B.6:16 C.18:00 D.18:16
答案:1.C2.B3.D4.D(错题,选D的话,应改成“D.长度不变”)5.C6.D7.B(错题,选B的话,应改成“B.正午长度相等”)8.B
细品中轴全貌,动手制作日晷,500多名观众“夜游”首博
北京日报客户端 | 记者 武亦彬 实习记者 柴嵘
“这是始建于元代的万宁桥,7个世纪以来它在中轴线上的地标位置从未变过。”5月1日18时,首都博物馆一层展厅内,十多名观众在讲解志愿者王利的带领下,欣赏“辉煌中轴”主题展览,开启首博夜游之旅。
“为什么北京城的建筑是对称的?”“中轴线有多长?”“住在远处的居民能听到钟鼓楼上晨钟暮鼓的声音吗?……”注视着16米长的中轴线全景沙盘,7岁的刘羽佳十分好奇,不禁发出一连串的疑问。“华夏先民在生产生活中掌握了以测日影、观天宇,确定时间节令和空间方位的方法,在此过程中形成了以‘中’为美为尊的观念和对称布局的理想都城范式,7.8公里的中轴线由此而来。”王利一边耐心讲解,一边带领观众在镶嵌着先农坛、天坛、永定门等建筑的沙盘前,一睹中轴线全貌。
伴随着精彩的讲解,移步换景,不少观众流连忘返。“上午才带孩子参观了天坛祈年殿,晚上又在首博参观了中轴线展览,喜欢历史的他今天很满足。”刘羽佳的父亲刘巍说,趁着“五一”假期,一家人从山西来北京旅游,本来白天的活动安排得有点满,以为赶不上参观首博了,没想到博物馆开了夜场,让一家人大饱眼福。
“延迟2个半小时闭馆,对文博爱好者来说,是个特别好的消息。”今年刚退休的喻力军是个资深的博物馆迷,听说首博开夜场,他便立刻预约门票,来了一场“深度游”。“首博展品琳琅满目,每次来参观都觉得逛不够,只能浮光掠影看个大概,现在可以有更多时间细细品味了。”
除了展厅延时开放,观众还能亲自上手体验有趣的互动项目。17时30分,在首博地下一层纸艺空间,一场别开生面的日晷手工课正在进行。首博“芳华讲解队”队员赵静荣从日晷的起源、用途、分类、原理讲起,并拿出彩纸、剪刀和尺规,带领孩子们动手制作赤道式日晷,绘图、裁纸、折叠、粘贴……课堂上的10名小朋友忙得不亦乐乎。“制作日晷既能增长知识,又能培养动手能力,孩子们都非常喜爱。”赵静荣说。
首博宣教部教育活动主管宋珊珊介绍,恰逢首届北京博物馆活动月启动,首博自5月1日至6月3日,每日将延时开放至19时30分,“燕地青铜艺术精品展”“古代玉器艺术精品展”等常设展和“辉煌中轴”等临时展都将延时开放,并配有夜场讲解。其中1日的首个夜场就吸引了500多名观众参加。未来,首博还将根据夜场观众的不同需求,推出更丰富的教育活动及主题讲座。
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