專利名稱：周年晨昏儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種演示教具，尤其是涉及一種顯示地球運(yùn)動(dòng)的科教演示儀器。
背景技術(shù)：
由于地球的赤道平面與地球軌道面呈23°26′的交角，因此在一年里地球有四季變化，某地氣溫的變化是與該地點(diǎn)的晝夜長短和正午太陽高度角直接相關(guān)。晝夜長短反映了日照時(shí)間的長短，正午太陽高度角反映了太陽輻射的強(qiáng)弱。綜合這兩種因素，可以定性地表達(dá)某時(shí)某地太陽輻射能量的多少?，F(xiàn)有的地球儀、三球儀等儀器均無法直觀演示全年地球晝夜長短變化和正午太陽高度角變化，理解和掌握這方面的知識顯得十分困難。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于針對已有的演示儀器無法直觀演示全年地球晝夜長短變化和正午太陽高度角變化的不足，提供一種能直接顯示某時(shí)某地的晝夜長短和正午太陽高度角及間接確定日出日落時(shí)間的地球運(yùn)動(dòng)演示儀器。
本實(shí)用新型設(shè)有基座、環(huán)型支架、地球殼體、轉(zhuǎn)軸、夜半球殼體、限位支架、滑動(dòng)手柄、副支架、半環(huán)形刻度盤和平行光線標(biāo)記。環(huán)型支架豎直固定在基座的正上方，地球殼體通過其轉(zhuǎn)軸與環(huán)形支架連接，轉(zhuǎn)軸的軸線與中垂線呈23°26′交角，夜半球殼體通過限位支架、滑動(dòng)手柄和2個(gè)副支架與環(huán)形支架連接并套在地球殼體的外側(cè)，半環(huán)形刻度盤的兩端固定在夜半球殼體上，平行光線標(biāo)記固定在半環(huán)形刻度盤的90°位置上，并能伴隨夜半球殼體進(jìn)行弧形移動(dòng)；限位支架和滑動(dòng)手柄的作用是固定夜半球殼體及限制其在弧形滑動(dòng)槽內(nèi)移動(dòng)和緊固，緊固的方式可采用旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)手柄一端的緊固件來實(shí)現(xiàn)；副支架的作用是輔助夜半球殼體沿著環(huán)形支架進(jìn)行圓弧滑動(dòng)。
環(huán)型支架上設(shè)有二十四節(jié)氣刻度盤(節(jié)氣刻度間的距離呈近似正弦規(guī)律變化)和弧型滑動(dòng)槽(滑動(dòng)槽兩端的圓弧夾角為46°52′)。
夜半球殼體為不透明或半透明材料制成的半球形薄殼體，半環(huán)形刻度盤上有0°～90°和90°～0°兩段相鄰的角度標(biāo)記。平行光線標(biāo)記的外形可采用箭頭形等形狀，代表太陽光線的投射方向。
地球殼體采用地球儀上的空心球體，外表繪有地圖和用較粗線條標(biāo)注的間隔15°夾角的經(jīng)緯線以及赤道、南北回歸線、南北極圈的線段及文字等。
使用時(shí)，操作滑動(dòng)手柄將楔形限位支架的尖端對準(zhǔn)某一節(jié)氣的刻度，此時(shí)夜半球殼體的邊緣就是地球上的晨昏線；通過晨昏線，不僅可以顯示出此季節(jié)(或某日)某地的晝夜長短和間接確定日出日落時(shí)間，還可以顯示出極晝極夜的范圍；通過半球刻度盤，在地球殼體上所對應(yīng)的角度即為該地點(diǎn)的正午太陽高度角。
本實(shí)用新型運(yùn)用相對運(yùn)動(dòng)的原理，巧妙地將地球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)形成的周年季節(jié)變化轉(zhuǎn)化為晨昏線及正午太陽高度角的規(guī)律性變化，可直接顯示全年某一時(shí)間、全球各地的晝夜長短和正午太陽高度角，以及間接確定某緯度各地日出日落時(shí)間，直接顯示全年某一時(shí)間兩極地區(qū)極晝或極夜范圍。具有結(jié)構(gòu)簡單、直觀性強(qiáng)、功能較齊全等優(yōu)點(diǎn)，特別適用于教學(xué)和科普活動(dòng)，有助于對天文地理知識的理解和掌握。


圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為圖1的俯視圖。
具體實(shí)施方式
如圖1、2所示，本實(shí)用新型的實(shí)施例設(shè)有基座1、環(huán)形支架2、地球殼體3、轉(zhuǎn)軸4、夜半球殼體5，環(huán)形支架2豎直固定在基座1的正上方，地球殼體3通過轉(zhuǎn)軸4與環(huán)形支架2連接，夜半球殼體5通過限位支架51、滑動(dòng)手柄52、副支架53與環(huán)型支架2連接，半環(huán)形刻度盤54兩端與夜半球殼體5連接，平行光線標(biāo)記55連接在半環(huán)形刻度盤54的中部，二十四節(jié)氣刻度盤21和弧形滑動(dòng)槽22位于環(huán)形支架2的一側(cè)下方；半環(huán)形刻度盤54標(biāo)有0°～90°和90°～0°的刻度，二十四節(jié)氣刻度盤21標(biāo)有二十四節(jié)氣的刻度及文字(大寒、立春、雨水、驚蟄、春分、清明、谷雨、立夏、小滿、芒種、夏至、小暑、大暑、立秋、處暑、白露、秋分、寒露、霜降、立冬、小雪、大雪、冬至)，地球殼體3的外表繪有地圖并標(biāo)注赤道、經(jīng)緯線、南北回歸線、南北極圈線段及文字。在圖1中，轉(zhuǎn)軸4的軸線與中垂線呈23°26′交角，滑動(dòng)槽22兩端的圓弧夾角為46°52′。
權(quán)利要求1.周年晨昏儀，其特征在于設(shè)有基座、環(huán)型支架、地球殼體、轉(zhuǎn)軸、夜半球殼體、限位支架、滑動(dòng)手柄、副支架、半環(huán)形刻度盤和平行光線標(biāo)記，環(huán)型支架豎直固定在基座的正上方，地球殼體通過其轉(zhuǎn)軸與環(huán)形支架連接，轉(zhuǎn)軸的軸線與中垂線呈23°26′交角；夜半球殼體通過限位支架、滑動(dòng)手柄和2個(gè)副支架與環(huán)形支架連接并套在地球殼體的外側(cè)，半環(huán)形刻度盤的兩端固定在夜半球殼體上，平行光線標(biāo)記固定在半環(huán)形刻度盤的90°位置上，并能伴隨夜半球殼體進(jìn)行弧形移動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的周年晨昏儀，其特征在于環(huán)型支架上設(shè)有二十四節(jié)氣刻度盤和弧型滑動(dòng)槽，滑動(dòng)槽兩端的圓弧夾角為46°52′。
3.如權(quán)利要求1所述的周年晨昏儀，其特征在于夜半球殼體為不透明或半透明材料制成的半球形薄殼體。
4.如權(quán)利要求1所述的周年晨昏儀，其特征在于半環(huán)形刻度盤上有0°～90°和90°～0°兩段相鄰的角度標(biāo)記。
5.如權(quán)利要求1所述的周年晨昏儀，其特征在于平行光線標(biāo)記的外形采用箭頭形形狀，代表太陽光線的投射方向。
6.如權(quán)利要求1所述的周年晨昏儀，其特征在于地球殼體采用地球儀上的空心球體，外表繪有地圖和用線條標(biāo)注的間隔15°夾角的經(jīng)緯線以及赤道、南北回歸線、南北極圈的線段及文字。
專利摘要周年晨昏儀，涉及一種演示教具，提供一種能直接顯示某時(shí)某地晝夜長短和正午太陽高度角及間接確定日出日落時(shí)間的地球運(yùn)動(dòng)演示儀器。環(huán)型支架固定在基座上，地球殼體接環(huán)形支架，轉(zhuǎn)軸軸線與中垂線呈23°26′交角；夜半球殼體通過限位支架、滑動(dòng)手柄和副支架與環(huán)形支架連接并套在地球殼體外側(cè)，半環(huán)形刻度盤兩端固定在夜半球殼體上，平行光線標(biāo)記固定在半環(huán)形刻度盤的90°位置上。將地球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)形成的周年季節(jié)變化轉(zhuǎn)化為晨昏線及正午太陽高度角的規(guī)律性變化，可直接顯示全年某一時(shí)間、全球各地的晝夜長短和正午太陽高度角，間接確定某緯度各地日出日落時(shí)間，直接顯示全年某一時(shí)間兩極地區(qū)極晝或極夜范圍。結(jié)構(gòu)簡單、直觀性強(qiáng)、功能較齊全。
文檔編號G09B27/08GK2828986SQ20052011141
公開日2006年10月18日 申請日期2005年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月14日
發(fā)明者羅牧晴, 黃建通, 林忠進(jìn) 申請人:羅牧晴