科技发明-日晷

     我们都知道当太阳到我们正头顶的时候是中午时刻，那么当太阳到其他位置时，能不能用太阳判断时间呢？远古时代没有钟表，那么古人怎样利用太阳来计时的呢？你想明白太阳的高度是怎么测量的吗？你知道这其中蕴含的道理吗？通过下面的科技小制作实验，让我们一起去探究古人是怎么做到这些的。

实验重点：观察太阳下的影子变化了解古代计时方法

实验目的：1.学会测量太阳高度    2.培养孩子仔细观察问题分析能力

实验认知：

    太阳高度角简称太阳高度(其实就是角度)对于地球上的某个地点，太阳高度是指太阳光的入射方向和地平面之间的夹角，专业上讲太阳高度角是指某地太阳光线与该地作垂直于地心的地表切线的夹角。

    日晷：又称“日规”，是我国古代利用日影测得时刻的一种计时仪器。日晷通常由铜制的指针和石制的圆盘组成。铜制的指针叫做“晷针”，垂直地穿过圆盘中心，起着圭表中立竿的作用，因此，晷针又叫“表”，石制的圆盘叫做“晷面”，在晷面的正反两面刻划出12个大格，每个大格代表两个小时。当太阳光照在日晷上时，晷针的影子就会投向晷面，这种利用太阳光的投影来计时的方法是人类在天文计时领域的重大发明，这项发明被人类沿用达几千年之久。

实验步骤：

    1.科技小制作实验准备认识实验器材:承影板、连接条、晷表、双面胶、空心扣、牙签、底座、立柱、度盘、螺丝、十字形框。

    2.在度盘下半圆划有一条中心线，在它的背面贴上一条双面胶，然后把度盘的中心孔与立柱上的圆孔对准，中轴线与立柱的棱贴齐粘严，把立柱固定在底座上。

    3.如图所示把十字框架、连接条、承影板插接装配，注意连接条带孔的一头插十字框架（方便看度盘上的读数）；组装后连接条的地面是平面。最后用螺丝固定在度盘 、立柱上面。

    4.在太阳光下面调整装置，让十字阴影落在承影板内与其内的十字形相吻，看度盘上的读数就是太阳的高度。

    5.把空心扣的圈撤掉，扣入晷表中间的孔内，然后与上面装置中承影板外侧相扣，把牙签插入空心扣孔内即可（插紧）。

    6.指南针放在底座上确定方向，根据不同的地区调整方向、角度（可以上网查阅相关资料了解），定位后做实验。

提示：该实验操作时间比较长，要有耐心。要求用表格形式，准确记录实验数据。

知识拓展：

    在同一时刻，太阳高度越大，阳光下直立物体的影子越短；太阳高度越小，阳光下直立物体的影子越长。根据这个道理，我们可以通过测量阳光下直立物体的影长，测量当时的太阳高度。太阳高度可以用人的眼睛看太阳的视线与人的水平视线之间的夹角来表示。夹角大，太阳高度大；夹角小，太阳高度小。古人为什么选用太阳来记录一天时间的流逝呢？那是因为在古代，科技不发达，没有专门的计时工具，太阳运动有规律，天晴时抬头就可以看见也很方便。但是在实际使用中也会有弊端的，比如晚上不能测时间，在阴雨雪天也不能测时间。测时间的时候也不能准确到分和秒，而且携带也不方便。

你知道吗？ 太阳高度表示昼夜状态:

    1.在晨昏线上的各地太阳高度为0 °表示正经历昼夜更替;

    2.在昼半球上的各地太阳高度大于0 °,表示白昼;

    3.在夜半球上的各地太阳高度小于0 °,表示黑夜。

实验报告：测试科技小制作成果，要求用表格形式，准确记录各项实验数据。了解什么是日晷，什么是太阳高角度。