小玩童科技小實驗教案—日晷的做法和科技原理

日晷、太陽高度

我們都知道當太陽到我們正頭頂的時候是中午時刻，那麼當太陽到其他位置時，能不能用太陽判斷時間呢？遠古時代沒有鐘錶，那麼古人怎樣利用太陽來計時的呢？你想明白太陽的高度是怎麼測量的嗎？你知道這其中蘊含的道理嗎？通過下面的科技小製作實驗，讓我們一起去探究古人是怎麼做到這些的。

實驗重點：觀察太陽下的影子變化了解古代計時方法

實驗目的：

1.學會測量太陽高度。

2.培養孩子仔細觀察問題分析能力。

實驗認知：

太陽高度角簡稱太陽高度(其實就是角度)對於地球上的某個地點，太陽高度是指太陽光的入射方向和地平面之間的夾角，專業上講太陽高

度角是指某地太陽光線與該地作垂直於地心的地表切線的夾角。

日晷：又稱“日規”，是我國古代利用日影測得時刻的一種計時儀器。日晷通常由銅製的指針和石制的圓盤組成。銅製的指針叫做“晷針”，垂直地穿過圓盤中心，起着圭表中立竿的作用，因此，晷針又叫“表”，石制的圓盤叫做“晷面”，在晷面的正反兩面刻劃出12個大格，每個大格代表兩個小時。當太陽光照在日晷上時，晷針的影子就會投向晷面，這種利用太陽光的投影來計時的方法是人類在天文計時領域的重大發明，這項發明被人類沿用達幾千年之久。

知識拓展：

在同一時刻，太陽高度越大，陽光下直立物體的影子越短；太陽高度越小，陽光下直立物體的影子越長。根據這個道理，我們可以通過測

量陽光下直立物體的影長，測量當時的太陽高度。太陽高度可以用人的眼睛看太陽的視線與人的水平視線之間的夾角來表示。夾角大，太陽高

度大；夾角小，太陽高度小。古人爲什麼選用太陽來記錄一天時間的流逝呢？那是因爲在古代，科技不發達，沒有專門的計時工具，太陽運動

有規律，天晴時擡頭就可以看見也很方便。但是在實際使用中也會有弊端的，比如晚上不能測時間，在陰雨雪天也不能測時間。測時間的時候

也不能準確到分和秒，而且攜帶也不方便。

你知道嗎？太陽高度表示晝夜狀態:

1.在晨昏線上的各地太陽高度爲0°表示正經歷晝夜更替;

2.在晝半球上的各地太陽高度大於0°,表示白晝;

3.在夜半球上的各地太陽高度小於0°,表示黑夜。

實驗報告：測試科技小製作成果，要求用表格形式，準確記錄各項實驗數據。瞭解什麼是日晷，什麼是太陽高角度。