地球繞太陽公轉(zhuǎn),夏至日太陽光直射北回歸線,冬至日太陽光直射南回歸線,春分日和秋分日太陽光直射地球赤道。地球公轉(zhuǎn)一周,太陽光線在地球上的直射點就在南北回歸線之間往返移動一次,由此形成地球上一年四季的更替。地球運動儀能夠動態(tài)地、立體地演示太陽光線直射點在南北回歸線之間的往返移動,演示這個既有東西方向的平面圓周運動,又有南北方向上下運動的三維立體空間運動過程。同時還能展示中國歷法所特有的一年廿四節(jié)氣的實際含義,展示每一個節(jié)氣時太陽光線對地球的照射狀況,以及每個節(jié)氣時太陽處在哪一個黃道星座中。
工具與材料:剪刀,卡紙,漿糊。
活動過程1.在圖紙背面平抹漿糊,裱上卡紙,晾干后剪下15個零件(圖4-3-2-2,4-3-2-3)。零件上凡繪有虛線處,應(yīng)沿線向背面反折,沿線向正面對折。零件A應(yīng)再增裱一層卡紙以加固,然后刻出它的兩個圓孔。粘貼時參照圖4-3-2-1。
2.折疊B,將其立體部分粘合為雙層,兩側(cè)的粘貼邊粘在A上標(biāo)b處。
5.將K粘合為3層,然后把它粘牢在M背面的中心部位。粘貼時注意:M與K兩者的中心+必須對準(zhǔn),可用針分別刺穿M與K的中心進行定位。
4.將G和H分別沿虛線向前或向后折疊,把G和H中央的兩個矩形粘合為雙層,兩端的兩個半圓便合成一個圓盤。折疊G兩側(cè)的4個梯形,使其下方呈H形。
5.將M背面的K從A的正面放入B上太陽下方的一個圓孔內(nèi),然后將G上方的圓盤中心部分與K粘合起來,圓盤與A的圓端邊緣要對齊,使A可以自由轉(zhuǎn)動。
6.將C、D、E、F分別沿虛線向正面折疊。將C、D中部的四邊形(虛線之間)背靠背粘合為雙層,其上下4個半圓便形成了兩個圓盤。將E、F的兩個半圓背靠背粘合為雙層,與另兩個半圓上的赤道合為一個完整的赤道圈。
7.將粘合后的E-F赤道圈的背面粘合注C-D上方一個圓盤的背面,構(gòu)成一個完整的地球。
8.將L粘合為3層,然后粘在圓盤H背面的中心部分。再將L從A的背面放入A上另一個圓孔內(nèi)。最后將C-D下方背面的中心部分與H粘合起來,C-D和H兩者的圓盤與A的圓端的邊緣要對齊,使A可以自由轉(zhuǎn)動。
說明與延伸
l.赤道盤上的地球自轉(zhuǎn)箭頭方向表示地球的自轉(zhuǎn)方向。
2.演示地球公轉(zhuǎn)。
左手拿住G不動。右手拿住H,按A上地球公轉(zhuǎn)箭頭方向轉(zhuǎn)動A,使地球繞太陽公轉(zhuǎn)。特別注意:轉(zhuǎn)動A時,無論地球轉(zhuǎn)到什么位置,C和E(也就是地球標(biāo)有字的一面)都必須朝向操作者本人。這樣便可演示:
(l)地球公轉(zhuǎn)一周期間,地球的自轉(zhuǎn)軸方向始終保持不變,其北端總是指向小熊星座的北極星。
(2)6月22日夏至,地球北極偏向太陽,正午太陽光線垂直照射在北回歸線上.太陽位于金牛星座。
(3)12月22日冬至,地球公轉(zhuǎn)到太陽的另一側(cè),它的南極偏向太陽,正午太陽光線垂直照射在南回歸線上,太陽位于人馬星座。
(4)3月21日春分和9月23日秋分,正午太陽光線都是直射地球赤道。春分以后的半年中,太陽光線直射點在北半球;秋分以后的半年中,太陽光線直射點在南半球。
(5)地球繞太陽公轉(zhuǎn)一周,太陽光直射點就在南北回歸線之間往返移動一次。將B上的節(jié)氣箭頭對準(zhǔn)M上各個節(jié)氣刻度,可以演示每個節(jié)氣時太陽光線照射地球的狀態(tài)和太陽所在的星座,并可以看出太陽光線直射點是在北半球還是南半球。
3.演示地球的進動。
地球自轉(zhuǎn)軸所指的方向是視作固定不變的,它一直指向星空里某一固定的方向。目前地軸的北端正指向小熊星座的勾陳一,于是勾陳一就成了我們的北極星。然而,從長時間看,地軸的方向還是在極緩慢地改變著,約25800年轉(zhuǎn)動一周,這就是地球的進動。地球的進動也可以用地球運動儀來演示。當(dāng)我們按D上的進動箭頭方向轉(zhuǎn)動H,就可看出地球的地軸指向發(fā)生了變化。
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