可呈現晨昏圈及太陽直射點的透光地球儀的制作方法
【專利摘要】可呈現晨昏圈及太陽直射點的透光地球儀，涉及地球儀。設有底座、C型支架、模型地球體、遮光盤、遮光盤基座、遮光盤支架、球缺轉盤、轉盤軸和二十四節(jié)氣刻度盤。運用相對運動的原理，將地球的自轉和公轉所造成的地球一年四季變化轉化為晨昏圈及太陽直射點的回歸運動，可在地球儀上直接呈現某日晨昏圈和太陽直射點的位置，從而確定出某日某地的日出日落時間、晝夜長短、正午太陽高度角和該日兩極地區(qū)極晝極夜范圍；另外，在演示過程中，可從地球儀上快速反映地球一年四季變化規(guī)律。有助于人們對生活常識及地理知識的理解和掌握，并兼有室內照明和裝飾的作用，結構簡單可靠、直觀性強、功能齊全、操作方便、一物多用。
【專利說明】可呈現晨昏圈及太陽直射點的透光地球儀

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及地球儀，尤其是涉及可確定某日某地的晝夜長短及反映一年四季變化規(guī)律的一種可呈現晨昏圈及太陽直射點的透光地球儀。

【背景技術】
[0002]由于地球自轉平面(赤道平面)與地球公轉平面(黃道平面)呈23 ° 26'夾角，因此在地球環(huán)繞太陽公轉一周(360° )的過程中，太陽直射點(地表接受太陽垂直照射的點)在地球南北回歸線(與赤道平面呈±23° 26'夾角)之間以一個回歸年為周期進行一次往返移動。
[0003]地球是一個不透明的球體，太陽光線只能照亮地球表面的一半(向著太陽的半球為白晝，背著太陽的半球為黑夜)，晝半球和夜半球的分界線為晨昏圈。由于晨昏圈與太陽光線(含太陽直射點光線)垂直，因此晨昏圈也是以一個回歸年的周期在距地軸±23° 26'夾角之間進行一個往返移動。
[0004]地球表面接受太陽輻射能量是因時因地而變化的，這種變化可以通過晝夜長短的變化和正午太陽高度角的變化來體現。晝夜長短反映了日照時間的長短，正午太陽高度角反映了太陽輻射的強弱。二者結合起來，可定性地表達某日某地接受太陽輻射能量的多少。由于晨昏圈位置的變化和太陽高度角的變化跟太陽直射點的移動正相關，因此太陽直射點的南北往返移動使太陽輻射能量在地球表面的分配具有周期性變化規(guī)律，這也是地球會呈現一年四季變化的原因。
[0005]現有的地球儀是一種便于人們直觀了解地球面貌和地理分布的地球模型，它僅能體現某地在球面上的空間位置，不能呈現某日晨昏圈位置和太陽直射點的位置，更無法確定某日某地晝夜長短及反映一年四季變化規(guī)律。因此，人們在認知地球運動的地理意義中，難以從現有的地球儀上獲得充分的信息和解釋，尤其是在中學地理的教學中。


【發(fā)明內容】

[0006]本實用新型的目的旨在提供可確定某日某地的晝夜長短及反映一年四季變化規(guī)律的一種可呈現晨昏圈及太陽直射點的透光地球儀。
[0007]本實用新型設有底座、C型支架、模型地球體、遮光盤、遮光盤基座、遮光盤支架、球缺轉盤、轉盤軸和二十四節(jié)氣刻度盤；
[0008]所述底座、C型支架和模型地球體與現有地球儀相同或相似；所述模型地球體由北半球和南半球疊加而成；所述C型支架的上支柱設有一個軸孔及上支柱緊固件，C型支架的下支柱設有一個通孔及下支柱緊固件；所述遮光盤是一個直徑略小于模型地球體內徑的不透明圓盤，在遮光盤的正面設有環(huán)形燈座，在環(huán)形燈座上設有LED燈；所述遮光盤基座位于遮光盤圓心處，遮光盤基座正前方向設有一個紅色激光發(fā)射器，并在與遮光盤平行方向設有一個基座轉軸；所述遮光盤支架呈L型，遮光盤支架頂端設有一個與基座轉軸配合的軸套，遮光盤支架末端開設一個可嵌入下支柱的通孔；所述球缺轉盤為外徑略小于模型地球體內徑且圓心角略大于46° 52'的球殼體，在球缺轉盤中心位置開設一個矩形通孔，在距球缺轉盤中心位置23° 26,夾角處設置一個叉形限位轉釘，設于叉形限位轉釘上的開口槽可嵌入遮光盤邊緣，叉形限位轉釘可在遮光盤邊緣自由滑動和圍繞自身轉軸自由轉動；所述轉盤軸是一個與上支柱軸孔配合柱體，轉盤軸下端設有與矩形通孔配合的矩形軸端及軸端緊固件，轉盤軸上端與旋鈕聯接；所述二十四節(jié)氣刻度盤的面上均勻分布著24個刻度并標注對應的節(jié)氣名稱和日期，二十四節(jié)氣刻度盤固定在上支柱的上端；所述C型支架置于底座上方，模型地球體通過上支柱緊固件和下支柱緊固件與C型支架的上支柱和下支柱鉸接，遮光盤通過遮光盤基座與遮盤支架鉸接并固定在C型支架的下支柱的末端，球缺轉盤通過轉盤軸與C型支架的上支柱鉸接。
[0009]在環(huán)形燈座上可均勻設有至少2個LED燈。
[0010]所述二十四節(jié)氣刻度盤面上的冬至日正對C型支架的正前方。
[0011]外接電源可通過C型支架的下支柱的通孔進入模型地球體內。
[0012]本實用新型，使用時，根據具體日期(或節(jié)氣日)將旋鈕標記轉到對應位置(節(jié)氣日正對節(jié)氣刻度，非節(jié)氣日采用插值法)，接通電源后，LED燈組照亮的部分為晝半球(另外部分為夜半球)，其明暗兩側的分界線即為此刻晨昏圈的具體位置。通過晨昏圈，可確定某日某地的日出日落時間和晝夜長短，以及該日兩極地區(qū)極晝極夜范圍。另外，與遮光盤垂直的紅色激光束在球面呈現的光點即為該日太陽直射點的具體位置，通過太陽直射點位置及某地在模型地球體上的緯度值可間接推算出該日該地的正午太陽高度角。
[0013]本實用新型在現有地球儀的基礎上增添了描述地球運動的地理意義的作用和演示功能，并可兼作室內照明燈。
[0014]本實用新型運用相對運動的原理，巧妙地將地球的自轉和公轉所造成的地球一年四季變化轉化為晨昏圈及太陽直射點的回歸運動，可在地球儀上直接呈現某日晨昏圈和太陽直射點的位置，從而確定出某日某地的日出日落時間、晝夜長短、正午太陽高度角和該日兩極地區(qū)極晝極夜范圍；另外，在演示過程中，可從地球儀上快速反映地球一年四季變化規(guī)律。上述作用，有助于人們對生活常識及地理知識的理解和掌握。本實用新型在現有地球儀的基礎上，增添了描述地球運動的地理意義的作用和演示功能，并兼有室內照明和裝飾的作用，具有結構簡單可靠、直觀性強、功能齊全、操作方便、一物多用等優(yōu)點，尤其適合在青少年科普活動、中小學地理教學中應用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型實施例的結構示意圖。
[0016]圖2為圖1的A-A視圖。

【具體實施方式】
[0017]以下實施例將結合附圖對本實用新型作進一步說明。
[0018]如圖1和2所示，本實用新型實施例設有底座1、C型支架2、模型地球體3、遮光盤
4、遮光盤基座5、遮光盤支架6、球缺轉盤7、轉盤軸8和二十四節(jié)氣刻度盤9。所述底座1、C型支架2和模型地球體3與現有1: 6400萬比例的地球儀相同或相似；所述模型地球體3的外徑為200mm,內徑為196mm,由北半球和南半球疊加而成；所述C型支架2的上支柱21設有一個軸孔23及上支柱緊固件25，下支柱22設有一個通孔24及下支柱緊固件26 ;所述遮光盤4是一個直徑為192mm的不透明圓盤，在遮光盤4的正面設有環(huán)形燈座41并均勻分布12個IW的LED燈42 ;所述遮光盤基座5位于遮光盤4圓心處，其正前方向裝置一個ImW紅色激光發(fā)射器51，并在與遮光盤4平行方向設有一個基座轉軸52 ;所述遮光盤支架6呈L型，其頂端設有一個與基座轉軸52配合的軸套61，其末端開設一個可嵌入下支柱22的通孔62 ;所述球缺轉盤7是一個外徑為192mm、圓心角為54°左右的球殼體，在球缺轉盤7中心位置開設一個矩形通孔71，在距球缺轉盤7中心位置23° 26'夾角處設置一個叉形限位轉釘72，這個叉形限位轉釘72的開口槽可嵌入遮光盤4邊緣，并可自由滑動和自由轉動；所述轉盤軸8是一個可與上支柱軸孔23配合的柱體，其下端設有與矩形通孔71配合的矩形軸端81及軸端緊固件82，其上端與旋鈕83聯接。
[0019]在圖1中，還標出了赤道、北回歸線、南回歸線和激光束等。
[0020]如圖2所示，所述二十四節(jié)氣刻度盤9的面上均勻分布著24個刻度及對應的節(jié)氣名稱和日期，并固定在上支柱21的上端。
[0021]所述C型支架2置于底座I上方，模型地球體3通過上支柱緊固件25和下支柱緊固件26與C型支架2的上支柱21和下支柱22鉸接，遮光盤4通過遮光盤基座5與遮光盤支架6鉸接并固定在下支柱22的末端，球缺轉盤7通過轉盤軸8與上支柱21鉸接，外接電源可通過下支柱通孔24進入模型地球體3內。
【權利要求】
1.可呈現晨昏圈及太陽直射點的透光地球儀，其特征在于設有底座、C型支架、模型地球體、遮光盤、遮光盤基座、遮光盤支架、球缺轉盤、轉盤軸和二十四節(jié)氣刻度盤； 所述底座、C型支架和模型地球體與現有地球儀相同；所述模型地球體由北半球和南半球疊加而成；所述C型支架的上支柱設有一個軸孔及上支柱緊固件，C型支架的下支柱設有一個通孔及下支柱緊固件；所述遮光盤是一個直徑略小于模型地球體內徑的不透明圓盤，在遮光盤的正面設有環(huán)形燈座，在環(huán)形燈座上設有LED燈；所述遮光盤基座位于遮光盤圓心處,遮光盤基座正前方向設有一個紅色激光發(fā)射器，并在與遮光盤平行方向設有一個基座轉軸；所述遮光盤支架呈L型，遮光盤支架頂端設有一個與基座轉軸配合的軸套，遮光盤支架末端開設一個可嵌入下支柱的通孔；所述球缺轉盤為外徑略小于模型地球體內徑且圓心角略大于46° 52'的球殼體，在球缺轉盤中心位置開設一個矩形通孔，在距球缺轉盤中心位置23° 26'夾角處設置一個叉形限位轉釘，設于叉形限位轉釘上的開口槽可嵌入遮光盤邊緣，叉形限位轉釘可在遮光盤邊緣自由滑動和圍繞自身轉軸自由轉動；所述轉盤軸是一個與上支柱軸孔配合柱體，轉盤軸下端設有與矩形通孔配合的矩形軸端及軸端緊固件，轉盤軸上端與旋鈕聯接；所述二十四節(jié)氣刻度盤的面上均勻分布著24個刻度，二十四節(jié)氣刻度盤固定在上支柱的上端；所述C型支架置于底座上方，模型地球體通過上支柱緊固件和下支柱緊固件與C型支架的上支柱和下支柱鉸接，遮光盤通過遮光盤基座與遮盤支架鉸接并固定在C型支架的下支柱的末端，球缺轉盤通過轉盤軸與C型支架的上支柱鉸接。
2.如權利要求1所述可呈現晨昏圈及太陽直射點的透光地球儀，其特征在于在環(huán)形燈座上均勻設有至少2個LED燈。
3.如權利要求1所述可呈現晨昏圈及太陽直射點的透光地球儀，其特征在于所述二十四節(jié)氣刻度盤面上的冬至日正對C型支架的正前方。
4.如權利要求1所述可呈現晨昏圈及太陽直射點的透光地球儀，其特征在于外接電源通過C型支架的下支柱的通孔進入模型地球體內。
【文檔編號】F21Y101/02GK203966447SQ201420319901
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年6月17日 優(yōu)先權日:2014年6月17日
【發(fā)明者】林康弘, 黃建通 申請人:林康弘