專(zhuān)利名稱(chēng):雙轉(zhuǎn)地球儀的制作方法
本實(shí)用新型是用于教學(xué)用的一種模擬地球繞太陽(yáng)運(yùn)行變化規(guī)律的地球儀。
目前市售的地球儀，只能形象地表示地球，而不能演示地球自轉(zhuǎn)及繞太陽(yáng)運(yùn)行的變化規(guī)律。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于教學(xué)用的地球儀，其不僅能形象地表示地球，而且能演示地球在自轉(zhuǎn)及公轉(zhuǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的各種自然現(xiàn)象，因而有助于學(xué)生及有關(guān)人員學(xué)習(xí)和掌握地球及自然知識(shí)。
本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是在現(xiàn)有地球儀的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，即在地球儀上設(shè)有示太陽(yáng)及可使示地球繞示太陽(yáng)進(jìn)行公轉(zhuǎn)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。所說(shuō)的示太陽(yáng)可以是不透明的空心或?qū)嵭牡那蝮w。其可放在或固定在支架上的黃經(jīng)盤(pán)或黃經(jīng)圈內(nèi)。其支架可設(shè)在底座或底座上的軸架上。所說(shuō)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可由穿在示地球上的軸桿、固設(shè)在底座上的傳動(dòng)軸。與軸桿和傳動(dòng)軸連接的搖臂，帶有固定軸的底座支架及套在傳動(dòng)軸和固定軸上的傳動(dòng)帶組成。亦可在固定軸、傳動(dòng)軸上固設(shè)有等徑的滑輪或鏈輪或互相嚙合的齒輪。為了更真實(shí)地較形象地表示太陽(yáng)可在透明的空心球體內(nèi)設(shè)有光源。并應(yīng)使示地球、示太陽(yáng)的圓心同位于一條水平線(xiàn)上。為了使底座在底座支架上保持水平移動(dòng)，可在底座的下部設(shè)有腳輪。為了能演示各種自然現(xiàn)象，在地球儀上還設(shè)有與地球相適應(yīng)的晨昏圈，標(biāo)有時(shí)間的時(shí)刻圈，標(biāo)有二十四節(jié)氣的黃道圈、帶有黃經(jīng)度指針的光射圈及隨地球轉(zhuǎn)動(dòng)的節(jié)氣指針。為了計(jì)算所在地的太陽(yáng)高度角，備有太陽(yáng)高度角計(jì)算。為了演示東西向及南北向物體水平運(yùn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的偏向，還備有演示器。為了演示地球自轉(zhuǎn)時(shí)的角速度和線(xiàn)速度，還備有角、線(xiàn)速度標(biāo)。
本實(shí)用新型與已有技術(shù)相比，由于增設(shè)了示太陽(yáng)及可使示地球繞示太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的簡(jiǎn)單傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。形象真實(shí)地模擬了地球繞太陽(yáng)運(yùn)行的變化規(guī)律。由于增設(shè)了時(shí)刻圈、晨昏圈、黃道圈、帶有黃經(jīng)度指針的光射圈及隨地球轉(zhuǎn)動(dòng)的節(jié)氣指針，可以演示各種自然現(xiàn)象。由于備有太陽(yáng)高度角計(jì)算尺，使計(jì)算簡(jiǎn)便、迅速、準(zhǔn)確了。由于還備有東西向和南北向物體水平運(yùn)動(dòng)的演示器及角、線(xiàn)速度標(biāo)，可以使人們進(jìn)一步掌握和了解地球的運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的物理現(xiàn)象。因此其不僅具有設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單合理、直觀(guān)清楚明了、操作簡(jiǎn)便、易懂易記等優(yōu)點(diǎn)，而且符合地球運(yùn)動(dòng)的自然規(guī)律，能使學(xué)員較正確地模擬觀(guān)測(cè)到與實(shí)際情況相符的地球繞太陽(yáng)運(yùn)行的實(shí)況，并給學(xué)員帶來(lái)極大的方便和興趣。
下面結(jié)合附圖詳細(xì)描述本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例。
圖1是雙轉(zhuǎn)地球儀的示意圖。
圖2是配備的角、線(xiàn)速度標(biāo)的示意圖。
圖3是圖2的側(cè)視圖。
圖4是配備的東西向物體水平運(yùn)動(dòng)的演示器的示意圖。
圖5是圖4的側(cè)視圖。
圖6是圖4的俯視圖。
圖7是配備的南北向物體水平運(yùn)動(dòng)的演示器的示意圖。
圖8是圖7的側(cè)視圖。
圖9是圖7的俯視圖。
圖10是配備的太陽(yáng)高度角計(jì)算尺的示意圖。
參見(jiàn)圖1，底座2是一個(gè)矩形空心的塑料底座。其一端通過(guò)固定軸19及卡箍21被卡在圓臺(tái)形的塑料支座25上，并可沿固定軸19轉(zhuǎn)動(dòng)?？ü?1通過(guò)頂絲20被緊固在固定軸19上。在底座2的空心內(nèi)有一個(gè)套固在固定軸19上的滑輪22。固定軸19的一端通過(guò)緊固螺釘24與支座25連接，另一端通過(guò)頂絲18緊固有一個(gè)端口呈截錐形的塑料黃經(jīng)盤(pán)17，在其錐面上刻有0～345的刻度。在黃經(jīng)盤(pán)17內(nèi)放有一個(gè)皮球作為示太陽(yáng)16。在底座2的另一端的下部設(shè)有一個(gè)與支座25等高的角輪1，在上部通過(guò)螺釘4固設(shè)有一個(gè)軸架6，在軸架6的上部開(kāi)有固設(shè)晨昏圈12、光射圈7的豁槽。在底座空心內(nèi)的滑輪3套固在傳動(dòng)軸5上。在等徑的滑輪3、22上套有橡膠傳動(dòng)帶23。傳動(dòng)軸5、軸桿13通過(guò)頂絲與搖臂8連接。在搖臂的側(cè)部緊固有一個(gè)與傳動(dòng)軸軸線(xiàn)相對(duì)應(yīng)的節(jié)氣指針14。在軸桿13上串有一個(gè)帶有時(shí)刻圈10的框架和一個(gè)示地球11。時(shí)刻圈10位于示地球11的赤道處。在時(shí)刻圈10上刻有0～23小時(shí)的刻度。在光射圈7和晨昏圈12的半徑處套插一個(gè)與它們垂直相交的刻有二十四節(jié)氣的黃道圈9。在光射圈7上刻有太陽(yáng)高度角光射標(biāo)26，并插有一根指向黃經(jīng)盤(pán)17的黃經(jīng)度指針15。示太陽(yáng)16與示地球11的球心同位于一條水平線(xiàn)上。晨昏圈12、光射圈7、黃道圈9，均是帶有切口的塑料圈。
雙轉(zhuǎn)地球儀的使用方法1、地球自轉(zhuǎn)與公轉(zhuǎn)方向一致，都是自西向東參照標(biāo)志是晨昏圈和太陽(yáng)球。
操作方法首先將節(jié)氣指針面向?qū)W員，然后按逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)地球即可顯示出地球自轉(zhuǎn)方向。同時(shí)再按逆時(shí)針?lè)较蛲苿?dòng)地球繞太陽(yáng)旋轉(zhuǎn)即可顯示出地球公轉(zhuǎn)方向。至此，就可使學(xué)員觀(guān)察到地球自轉(zhuǎn)與公轉(zhuǎn)的方向是一致的。
2、晝夜更替參照標(biāo)志是晨昏圈、地球白晝面和黑夜面。
操作方法在明確晝夜弧以晨昏圈為分界的基礎(chǔ)上開(kāi)始推動(dòng)地球自轉(zhuǎn)，就可以使學(xué)員觀(guān)察到晝夜不斷更替的自然現(xiàn)象。
3、東邊比西邊先見(jiàn)到太陽(yáng)參照標(biāo)志是地球上任意兩條相隔30°的經(jīng)線(xiàn)區(qū)(即兩個(gè)相鄰的時(shí)區(qū))和晨昏圈。
操作方法開(kāi)始推動(dòng)地球自轉(zhuǎn)，此時(shí)就可以使學(xué)員觀(guān)察到先過(guò)晨昏線(xiàn)(即晨昏圈)的地方比后過(guò)晨昏線(xiàn)的地方早見(jiàn)到太陽(yáng)。地球上總是東邊的地方比西邊的地方早見(jiàn)到太陽(yáng)。
4、地方時(shí)參照標(biāo)志是各時(shí)區(qū)的中央經(jīng)線(xiàn)和時(shí)刻圈上時(shí)刻欄內(nèi)的中心點(diǎn)。
操作方法把時(shí)刻圈上的十二點(diǎn)整對(duì)準(zhǔn)日心，然后再使地球上各個(gè)時(shí)區(qū)的中央經(jīng)線(xiàn)對(duì)準(zhǔn)時(shí)刻圈上時(shí)刻欄內(nèi)的中心點(diǎn)。此時(shí)就可以使學(xué)員觀(guān)察到各時(shí)區(qū)所對(duì)著的時(shí)刻就是該時(shí)區(qū)的地方時(shí)。各個(gè)時(shí)區(qū)的地方時(shí)是各不相同的。
5、地方時(shí)時(shí)差參照標(biāo)志是地球上的時(shí)區(qū)和時(shí)刻圈上時(shí)刻欄內(nèi)的數(shù)字。
操作方法把地球上的時(shí)區(qū)對(duì)準(zhǔn)時(shí)刻圈上的時(shí)刻欄，以時(shí)刻圈上的時(shí)刻欄內(nèi)的數(shù)字為依據(jù)，就可以使學(xué)員觀(guān)察到地球上相鄰時(shí)區(qū)的時(shí)差為一小時(shí)。
同時(shí)也可以使學(xué)員觀(guān)察到一個(gè)任意的指定時(shí)區(qū)的地方時(shí)與另一個(gè)任意的指定時(shí)區(qū)的地方時(shí)之間的時(shí)差，即在任意兩個(gè)時(shí)區(qū)之間。中間相差幾個(gè)時(shí)區(qū)，它們之間就相差幾個(gè)小時(shí)。
同時(shí)再使地球自轉(zhuǎn)15°，還可以使學(xué)員觀(guān)察到各個(gè)時(shí)區(qū)的時(shí)刻是同步前移的，同時(shí)變化的。任意指定的兩個(gè)時(shí)區(qū)的時(shí)差數(shù)是永遠(yuǎn)固定的。
6、世界時(shí)參照標(biāo)志是中時(shí)區(qū)(或叫0時(shí)區(qū))和時(shí)刻圈上時(shí)刻欄中的數(shù)字。
操作方法把時(shí)刻圈上十二點(diǎn)整對(duì)準(zhǔn)日心。此時(shí)就可以使學(xué)員觀(guān)察到中時(shí)區(qū)所對(duì)著的那個(gè)時(shí)刻就是世界時(shí)的時(shí)刻，即格林威治時(shí)間。也就是說(shuō)，中時(shí)區(qū)對(duì)著哪個(gè)時(shí)刻哪個(gè)時(shí)刻就是當(dāng)時(shí)全球的世界時(shí)。
然后再推動(dòng)地球自轉(zhuǎn)15°，世界時(shí)前移一小時(shí)。全球的世界時(shí)是同一的。
7、世界時(shí)與地方時(shí)時(shí)差參照標(biāo)志是世界時(shí)和地方時(shí)。
操作方法在已知世界時(shí)和地方時(shí)的基礎(chǔ)上，開(kāi)始推動(dòng)地球自轉(zhuǎn)15°。就可以使學(xué)員觀(guān)察到任意的一個(gè)時(shí)區(qū)的地方時(shí)與世界時(shí)的時(shí)差，相隔幾個(gè)小時(shí)，就相差幾小時(shí)。因?yàn)榈胤綍r(shí)與世界時(shí)是同步前移的。所以說(shuō)，某一個(gè)時(shí)區(qū)的地方時(shí)與世界時(shí)的時(shí)差是永遠(yuǎn)固定的。
8、日期變更參照標(biāo)志是國(guó)際日期變更線(xiàn)和時(shí)刻圈上的O點(diǎn)。
操作方法把時(shí)刻圈上的十二點(diǎn)整對(duì)準(zhǔn)日心，然后再使中時(shí)區(qū)對(duì)準(zhǔn)十一點(diǎn)整。此時(shí)此刻，東西經(jīng)180°上的日界線(xiàn)正對(duì)著二十三點(diǎn)整。此時(shí)開(kāi)始推動(dòng)地球自轉(zhuǎn)，使學(xué)員看到日界線(xiàn)經(jīng)過(guò)0點(diǎn)的過(guò)程。日界線(xiàn)一到0點(diǎn)，地球上就開(kāi)始了新的一天。至此，就可使學(xué)員觀(guān)察到當(dāng)世界時(shí)即格林威治時(shí)間是每天十二點(diǎn)整時(shí)，北京時(shí)間是每天二十點(diǎn)整時(shí)，地球上新的一天就開(kāi)始了。
9、新日區(qū)與前日區(qū)參照標(biāo)志是國(guó)際日期變更線(xiàn)和地球上0點(diǎn)子午線(xiàn)。
操作方法把時(shí)刻圈上的十二點(diǎn)整對(duì)準(zhǔn)日心，再把地球上的日界線(xiàn)對(duì)準(zhǔn)0點(diǎn)整。然后開(kāi)始推動(dòng)地球自轉(zhuǎn)。凡是日界線(xiàn)以西過(guò)0點(diǎn)的時(shí)區(qū)都是新的一天；凡是日界線(xiàn)以東未過(guò)0點(diǎn)的時(shí)區(qū)都是前一天。也就是說(shuō)，從0點(diǎn)起到東經(jīng)180°上的日界線(xiàn)之間的時(shí)區(qū)為新日區(qū)，從0點(diǎn)起退到西經(jīng)180°上的日界線(xiàn)之間的時(shí)區(qū)為前日區(qū)。無(wú)論是新日區(qū)或前日區(qū)，在單獨(dú)計(jì)算日期時(shí)都為同日區(qū)。新日區(qū)的特點(diǎn)是不斷擴(kuò)大，前日區(qū)的特點(diǎn)是不斷縮小。這樣就可以使學(xué)員觀(guān)察到地球球面上有兩個(gè)日期、兩個(gè)日區(qū)、兩條日界線(xiàn)。一條是固定在東西經(jīng)180°上的國(guó)際日期變更線(xiàn)，另一條是地球上正處在0點(diǎn)上的當(dāng)?shù)刈游缇€(xiàn)即活動(dòng)日期變更線(xiàn)。例如，遼陽(yáng)市的新日與前日分界線(xiàn)是從北京時(shí)間0點(diǎn)算起的。
10、地球斜身自轉(zhuǎn)與公轉(zhuǎn)參照標(biāo)志是地球自轉(zhuǎn)軸和黃道圈上沿(稱(chēng)黃道平面)。
操作方法推動(dòng)地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)一周，就可以使學(xué)員觀(guān)察到地軸的南北兩端即地球南北兩極極點(diǎn)的指向，在公轉(zhuǎn)一周過(guò)程中無(wú)論哪個(gè)季節(jié)或月日都始終不變。北極永遠(yuǎn)指向北極星附近。地軸與黃道平面交角度總是66°34′。
11、黃赤交角參照標(biāo)志是黃道圈上沿和時(shí)刻圈上沿(黃道圈上沿代表黃道平面，時(shí)刻圈上沿代表赤道平面)。
操作方法推動(dòng)地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)一周，就可以使學(xué)員觀(guān)察到黃道平面與赤道平面形成的交角。黃赤交角度為23°26′。黃赤交角有兩個(gè)交點(diǎn)，兩個(gè)交點(diǎn)是不斷移動(dòng)的，移動(dòng)的方向是與自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)方向相反的。
12、太陽(yáng)光直射點(diǎn)范圍參照標(biāo)志是光射圈上直射點(diǎn)和地球上南北回歸線(xiàn)。
操作方法把地球旋轉(zhuǎn)到夏至點(diǎn)，然后使地球公轉(zhuǎn)一周。就可以使學(xué)員觀(guān)察到太陽(yáng)直射點(diǎn)的直射范圍只在南北回歸線(xiàn)之間。
13、太陽(yáng)光直射在南北回歸線(xiàn)上每年一次參照標(biāo)志是光射圈上直射點(diǎn)和地球上南北回歸線(xiàn)。
操作方法把地球旋轉(zhuǎn)到夏至點(diǎn)，然后使地球公轉(zhuǎn)一周。就可以使學(xué)員觀(guān)察到在南北回歸線(xiàn)上，太陽(yáng)光每年只能直射一次。
14、太陽(yáng)光直射在南北回歸線(xiàn)之間的地區(qū)每年兩次參照標(biāo)志是光射圈上直射點(diǎn)和地球上南北回歸線(xiàn)之間的地區(qū)。
操作方法把地球旋轉(zhuǎn)到夏至點(diǎn)，然后使地球公轉(zhuǎn)一周。就可以使學(xué)員觀(guān)察到在南北回歸線(xiàn)之間的地區(qū)，太陽(yáng)光每年要直射兩次。
15、南北回歸線(xiàn)以外的地區(qū)全年無(wú)太陽(yáng)光直射參照標(biāo)志是光射圈上直射點(diǎn)和南回歸線(xiàn)以南、北回歸線(xiàn)以北地區(qū)。
操作方法把地球旋轉(zhuǎn)到夏至點(diǎn)，然后使地球公轉(zhuǎn)一周。就可以使學(xué)員觀(guān)察到在南回歸線(xiàn)以南和北回歸線(xiàn)以北地區(qū)，全年無(wú)太陽(yáng)直射。
16、太陽(yáng)光直射點(diǎn)變化參照標(biāo)志是北回歸線(xiàn)、赤道、南回歸線(xiàn)、黃道圈上的節(jié)氣欄和節(jié)氣指針。
操作方法把地球旋轉(zhuǎn)到夏至點(diǎn)，然后使地球公轉(zhuǎn)一周。就可以使學(xué)員觀(guān)察到在夏至日太陽(yáng)光直射在北回歸線(xiàn)上；在春分日、秋分日太陽(yáng)光直射在赤道上；在冬至日太陽(yáng)光直射在南回歸線(xiàn)上。
17、極晝和極夜參照標(biāo)志是光射圈上南北0°光射點(diǎn)和地球上南極圈、北極圈。
操作方法把地球旋轉(zhuǎn)到夏至點(diǎn)，然后使地球公轉(zhuǎn)一周。就可以使學(xué)員觀(guān)察到在夏至日北極圈的極晝現(xiàn)象、南極圈的極夜現(xiàn)象；在冬至日南極圈的極晝現(xiàn)象、北極圈的極夜現(xiàn)象。還可以觀(guān)察到極晝現(xiàn)象和極夜現(xiàn)象總是相反的。
18、太陽(yáng)高度角參照標(biāo)志是黃道圈上的節(jié)氣欄、節(jié)氣指針、地球緯線(xiàn)和光射圈。
操作方法把地球旋轉(zhuǎn)到夏至點(diǎn)，然后再公轉(zhuǎn)到秋分點(diǎn)、冬至點(diǎn)、春分點(diǎn)。在每一點(diǎn)上均暫停一下。在暫停時(shí)觀(guān)察光射圈上的光射標(biāo)就可以使學(xué)員觀(guān)察到在不同的節(jié)氣里其北極點(diǎn)、北極圈、北回歸線(xiàn)、赤道、南回歸線(xiàn)、南極圈和南極點(diǎn)上的太陽(yáng)光光射點(diǎn)與地平面的角度，即太陽(yáng)在當(dāng)?shù)氐难鼋?，是各不相同的?br>(1)北半球夏至日太陽(yáng)光在各緯線(xiàn)上的仰角是北極點(diǎn)的正午為23°26′北極圈的正午為46°52′北回歸線(xiàn)的正午為90°赤道的正午為66°34′南回歸線(xiàn)的正午為43°08′南極圈的正午為0°(2)北半球冬至日地球上各條緯線(xiàn)的仰角與夏至日洽巧相反北極圈的正午為0°北回歸線(xiàn)的正午為43°08′赤道的正午為66°34′南回歸線(xiàn)的正午為90°南極圈的正午為46°52′南極點(diǎn)的正午為23°26′(3)春分日、秋分日地球上各條緯線(xiàn)上太陽(yáng)光的仰角是北極點(diǎn)的正午為0°北極圈的正午為23°26′北回歸線(xiàn)的正午為66°34′赤道的正午為90°南回歸線(xiàn)的正午為66°34′南極圈的正午為23°26′
南極點(diǎn)的正午為0°19、北京正午時(shí)太陽(yáng)光仰角的變化參照標(biāo)志是黃道圈上節(jié)氣欄、節(jié)氣指針、北京、太陽(yáng)高度角標(biāo)明牌。
操作方法將地球分別旋轉(zhuǎn)到夏至點(diǎn)、秋分點(diǎn)、冬至點(diǎn)、春分點(diǎn)和夏至點(diǎn)后暫停，在暫停中推動(dòng)地球自轉(zhuǎn)，使東經(jīng)120°經(jīng)線(xiàn)對(duì)準(zhǔn)日心。就可以使學(xué)員觀(guān)察到北京的夏至日正午太陽(yáng)高度角為73°32′北京的春、秋分日正午太陽(yáng)高度角為50°06′北京的冬至日正午太陽(yáng)高度角為26°40′20、太陽(yáng)高度角計(jì)算尺的使用方法(1)所謂太陽(yáng)高度角計(jì)算尺就是兩個(gè)120mm的直尺。
(2)春分至白露段①計(jì)算基本公式所求地方的高度角＝89°60′－(高緯度－低緯度)②計(jì)算規(guī)則第一條，高緯度或低緯度均可為所求地方的緯度或太陽(yáng)直射點(diǎn)的緯度。哪個(gè)數(shù)大哪個(gè)數(shù)就是高緯度，哪個(gè)數(shù)小哪個(gè)數(shù)就是低緯度。
〔附〕二十四節(jié)氣太陽(yáng)赤緯度春 分 0° 秋 分清明 白露 5°57′ 寒露 驚蜇谷雨 處暑 11°32′ 霜降 雨水立夏 立秋 16°19′ 立冬 立春小滿(mǎn) 大暑 20°16′ 小雪 大寒芒種 小暑 22°44′ 大雪 小寒夏 至 23°26′ 冬 至第二條，如括號(hào)內(nèi)所得緯度差的分?jǐn)?shù)為00′時(shí)，總減時(shí)將89°60°改為90°00′。
第三條，如高緯度的分?jǐn)?shù)小于低緯度的分?jǐn)?shù)時(shí)，則高緯度的分?jǐn)?shù)加上60′之后再進(jìn)行相減。例如，(15′＋60′)－16′＝59′。總減時(shí)將89°60′改為90°60′。
(3)秋分至驚蜇段①計(jì)算基本公式所求地方的高度角＝89°60′－(所求地方緯度＋太陽(yáng)光直射點(diǎn)赤緯度)②計(jì)算規(guī)則如所求地方緯度的分?jǐn)?shù)與太陽(yáng)光直射點(diǎn)緯度的分?jǐn)?shù)，相加的和大于60′時(shí)，總減時(shí)將89°60′改為88°120′。
(4)計(jì)算時(shí)進(jìn)位退位規(guī)則度與度相加減，分與分相加減，度分單算，不進(jìn)不退。
21、晝夜長(zhǎng)短相同的演示參照標(biāo)志是晨昏圈、黃道圈上的春分欄和秋分欄、節(jié)氣指針和赤道。
操作方法推動(dòng)地球公轉(zhuǎn)到春分點(diǎn)或秋分點(diǎn)上暫停，再推動(dòng)地球自轉(zhuǎn)，就可以使學(xué)員觀(guān)察到全球各個(gè)地區(qū)晝夜長(zhǎng)短是相同的。然后再將地球公轉(zhuǎn)到任意一個(gè)節(jié)氣點(diǎn)上，還可以使學(xué)員觀(guān)察到在赤道上總是晝夜相同的。
22、晝夜長(zhǎng)短變化的演示參照標(biāo)志是晨昏圈、黃道圈上的節(jié)氣欄、節(jié)氣指針、時(shí)刻圈和時(shí)區(qū)。
操作方法將地球公轉(zhuǎn)到夏至點(diǎn)和秋分點(diǎn)上后暫停，然后再推動(dòng)地球自轉(zhuǎn)，就可以使學(xué)員觀(guān)察到各個(gè)時(shí)區(qū)晝夜長(zhǎng)短的變化。
23、南北兩半球晝夜長(zhǎng)短相反的演示參照標(biāo)志是晨昏圈、黃道圈上的節(jié)氣欄、節(jié)氣指針、時(shí)刻圈和時(shí)區(qū)。
操作方法將地球公轉(zhuǎn)到夏至點(diǎn)和冬至點(diǎn)上后暫停，然后再推動(dòng)地球自轉(zhuǎn)，就可以使學(xué)員觀(guān)察到在南北緯度相同的地方，其晝夜長(zhǎng)短洽好相反。
24、在各節(jié)氣中地球運(yùn)行的位置參照標(biāo)志是黃道圈上的二十四節(jié)氣、節(jié)氣指針、黃經(jīng)盤(pán)、黃經(jīng)度指針、太陽(yáng)光直射點(diǎn)和地球緯線(xiàn)。
操作方法推動(dòng)地球公轉(zhuǎn)。在每個(gè)節(jié)氣處都暫停一下，就可以使學(xué)員觀(guān)察到地球在公轉(zhuǎn)過(guò)程中，在每一個(gè)節(jié)氣點(diǎn)上，地球在太陽(yáng)周?chē)幍奈恢?。還可以使學(xué)員觀(guān)察到黃經(jīng)度和赤緯度。
25、四季更替參照標(biāo)志是晨昏圈、時(shí)刻圈、光射圈、黃道圈、節(jié)氣指針和地球緯線(xiàn)。
操作方法將地球公轉(zhuǎn)到夏至點(diǎn)、秋分點(diǎn)、冬至點(diǎn)和春分點(diǎn)上后暫停，然后再推動(dòng)地球自轉(zhuǎn)。就可以使學(xué)員觀(guān)察到，北半球在一年內(nèi)白晝最長(zhǎng)，太陽(yáng)仰角最高的時(shí)期為夏季；白晝最短，太陽(yáng)仰角最低的時(shí)期為冬季；白晝與黑夜長(zhǎng)短相近，太陽(yáng)仰角適中的時(shí)期為春季和秋季。
同時(shí)還能使學(xué)員觀(guān)察到晝夜長(zhǎng)短變化的原因、日照時(shí)間長(zhǎng)短的原因和太陽(yáng)仰角高低的原因都是由于地球斜身自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)的結(jié)果所造成，也就是四季更替的原因。
26、地球自轉(zhuǎn)的角速度和線(xiàn)速度參照標(biāo)志是地球上的時(shí)區(qū)和角、線(xiàn)速度標(biāo)。
操作方法將地球自轉(zhuǎn)角、線(xiàn)速度標(biāo)附著于北半球上任意一個(gè)時(shí)區(qū)，然后推動(dòng)地球自轉(zhuǎn)15°而角、線(xiàn)速度標(biāo)要原地不動(dòng)，即不隨地球自轉(zhuǎn)。就可以使學(xué)員觀(guān)察到地球自轉(zhuǎn)的角速度和線(xiàn)速度是不相同的。地球自轉(zhuǎn)的角速度在各個(gè)不同的緯度上都是一樣的。而線(xiàn)速度在不同緯度上是不相同的。
27、東西向物體水平運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生偏向的演示參照標(biāo)志是東西向物體水平運(yùn)動(dòng)演示器和赤道兩側(cè)的任意一個(gè)經(jīng)緯區(qū)。
操作方法將東西向物體水平運(yùn)動(dòng)演示器附著于地球南北兩半球的任意一個(gè)經(jīng)緯區(qū)，然后使地球自轉(zhuǎn)15°，東西向物體水平運(yùn)動(dòng)演示器原地不動(dòng)，即不隨地球自轉(zhuǎn)。就可以使學(xué)員通過(guò)拋物示意針觀(guān)察到在北半球拋物向右偏；在南半球拋物向左偏；在赤道上拋物無(wú)偏向的自然現(xiàn)象。
28、南北向物體水平運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生偏向的演示參照標(biāo)志是南北向物體水平運(yùn)動(dòng)演示器和赤道兩側(cè)的任意一個(gè)經(jīng)緯區(qū)。
操作方法將南北向物體水平運(yùn)動(dòng)演示器附著于地球南北兩半球的任意一個(gè)經(jīng)緯區(qū)，就可以使學(xué)員通過(guò)拋物示意針觀(guān)察到在北半球拋物向右偏；在南半球拋物向左偏；在赤道附近拋物無(wú)偏向的自然現(xiàn)象。
權(quán)利要求
1.一種模擬地球繞太陽(yáng)運(yùn)行變化規(guī)律的雙轉(zhuǎn)地球儀，包括有底座[2]、軸桿[13]及串在軸桿[13]上的示地球[11]，其特征在于a、在底座[2]的軸架[6]上設(shè)有與示地球[11]相適應(yīng)的晨昏圈[12]，帶有黃經(jīng)度指針[15]的光射圈[7]，并在晨昏圈[12]和光射圈[7]的半徑處設(shè)有與它們垂直相交的黃道圈[9]；b、在軸桿[13]上串有與示地球[11]相適應(yīng)的帶有時(shí)刻圈[10]的框架；c、在底座[2]或軸架[6]上設(shè)有帶有黃經(jīng)盤(pán)或黃經(jīng)圈[17]的支架，并在黃經(jīng)盤(pán)或黃經(jīng)圈內(nèi)放有或固定有示太陽(yáng)[16]；d、在底座[2]上設(shè)有由穿在示地球[11]上的軸桿[13]，固設(shè)在底座[2]上的傳動(dòng)軸[5]，與軸桿[13]和傳動(dòng)軸[5]連接的搖臂[8]，帶有固定軸[19]的底座支座[25]及套在傳動(dòng)軸[5]和固定軸[19]上的傳動(dòng)帶[23]所構(gòu)成的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；e、在搖臂的側(cè)部設(shè)有與傳動(dòng)軸軸線(xiàn)相對(duì)應(yīng)的節(jié)氣指針[14]。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的雙轉(zhuǎn)地球儀，其特征在于所說(shuō)的示太陽(yáng)〔16〕是不透明或透明的空心或?qū)嵭牡那蝮w。
3.根據(jù)權(quán)利要求
2所述的雙轉(zhuǎn)地球儀，其特征在于在透明的空心球體內(nèi)設(shè)有光源。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的雙轉(zhuǎn)地球儀，其特征在于在固定軸〔19〕、傳動(dòng)軸〔5〕上固設(shè)有等徑的滑輪或鏈輪或互相嚙合的齒輪。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的雙轉(zhuǎn)地球儀，其特征在于所說(shuō)的示地球〔11〕、示太陽(yáng)〔16〕的圓心同位于一條水平線(xiàn)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求
1、2、3、4、5所述的雙轉(zhuǎn)地球儀，其特征在于在底座〔2〕的下部設(shè)有腳輪〔1〕。
7.根據(jù)權(quán)利要求
1、2、3、4、5所述的雙轉(zhuǎn)地球儀，其特征在于還備有太陽(yáng)高度角計(jì)算尺〔30〕，東西向及南北向物體水平運(yùn)動(dòng)的演示器〔28〕、〔29〕和角、線(xiàn)速度標(biāo)〔27〕。
專(zhuān)利摘要
一種用于教學(xué)的雙轉(zhuǎn)地球儀，它是由底座、軸桿、示地球、時(shí)刻圈、晨昏圈、黃道圈、光射圈、黃經(jīng)盤(pán)或黃經(jīng)圈、黃經(jīng)度指針、節(jié)氣指針、示太陽(yáng)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等構(gòu)成。該雙轉(zhuǎn)地球儀，不僅能形象地表示地球，而且能演示地球自轉(zhuǎn)及繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的變化規(guī)律。其具有設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單合理、結(jié)構(gòu)新穎，符合地球運(yùn)動(dòng)的自然規(guī)律等特點(diǎn)，能使學(xué)員較正確地模擬觀(guān)測(cè)到與實(shí)際情況相符的地球繞太陽(yáng)運(yùn)行的實(shí)況。
文檔編號(hào)G09B27/00GK87203416SQ87203416
公開(kāi)日1988年3月23日 申請(qǐng)日期1987年7月3日
發(fā)明者陳元 申請(qǐng)人:陳元導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan