太陽鐘-上課2014

1、現(xiàn)代計時工具現(xiàn)代計時工具早晨當太陽升起時白天就開始了早晨當太陽升起時白天就開始了太陽落山了，天變黑了，就進入夜晚了太陽落山了，天變黑了，就進入夜晚了猜一猜：現(xiàn)在可能幾點了？猜一猜：現(xiàn)在可能幾點了？日出艷陽高照猜一猜：現(xiàn)在可能幾點了？猜一猜：現(xiàn)在可能幾點了？猜一猜：現(xiàn)在可能幾點了？猜一猜：現(xiàn)在可能幾點了？日落用太陽來計時用太陽來計時 在遠古時代，人類用天上的太陽來計時。 日出而作，日落而息，晝夜交替自然而然成了人類最早使用的時間單位天。古埃及人把天古埃及人把天空劃分為空劃分為36個星座，個星座，通過觀測這些星座通過觀測這些星座在一年時間里橫貫在一年時間里橫貫天空的情況，利用天空的情況，利用星座計

2、算時間。埃星座計算時間。埃及人觀察到在這段及人觀察到在這段時間里有時間里有12個個星座橫過天空，星座橫過天空，于是他們把夜于是他們把夜晚確定為晚確定為12個個小時，同樣，小時，同樣，白晝也被確定白晝也被確定為為12個小時。個小時。但夏夜實際上但夏夜實際上大約有大約有8個小時。個小時。 因為古埃及人在確定時間時，因為古埃及人在確定時間時，是把從日出到日落這段時間確定是把從日出到日落這段時間確定為白晝，從天黑到天亮這段時間為白晝，從天黑到天亮這段時間確定為夜晚，白晝和黑夜各被分確定為夜晚，白晝和黑夜各被分為為1212小時。但是，例如夏季的白小時。但是，例如夏季的白晝比夜晚要長，而此時的白晝和晝比夜

3、晚要長，而此時的白晝和夜晚仍然分別被分為夜晚仍然分別被分為1212小時，所小時，所以白天和晚上每小時的時間經(jīng)常以白天和晚上每小時的時間經(jīng)常會不一樣長。會不一樣長。古人把晝夜分為十二個時辰：古人把晝夜分為十二個時辰：子子(z)(z)、丑、丑(chu)(chu)、寅、寅(yn)(yn)、卯、卯(mo)(mo)、辰、辰(chn)(chn)、巳、巳(s)(s)、午、午(w)(w)、未未(wi)(wi)、申、申(shn)(shn)、酉、酉(yu)(yu)、戌、戌(x)(x)、亥、亥(hi) (hi) 子鼠子鼠、丑牛丑牛、寅虎、卯兔、辰龍、寅虎、卯兔、辰龍、巳蛇、午馬、未羊、申猴、酉、巳蛇、午馬、未羊、申

4、猴、酉雞、戌狗、亥豬雞、戌狗、亥豬用影子用影子來計時來計時早晨的影子早晨的影子中午的影子中午的影子晚上的影子晚上的影子隨著時間隨著時間的變化，的變化，影子的方影子的方向、長短向、長短也會慢慢也會慢慢地發(fā)生變地發(fā)生變化?；Ｌ柗较颍河白臃较颍洪L長的影子猜一猜：猜一猜：現(xiàn)在可能是什么時候？北北猜一猜：現(xiàn)在可能是什么時候？晷面底座晷針赤道日晷赤道日晷晷面晷針地平日晷地平日晷日晷原理 陽光下物體影子的方向、長短會陽光下物體影子的方向、長短會慢慢的變化，并且具有規(guī)律，日晷慢慢的變化，并且具有規(guī)律，日晷就是根據(jù)這個原理制成的計時器。就是根據(jù)這個原理制成的計時器。如何利用日晷如何利用日晷來計時來計時？ 原

5、理：利用了太陽光原理：利用了太陽光影子的變化來計時的。影子的變化來計時的。計時方法：利用太陽計時方法：利用太陽由東向西移動時，投向由東向西移動時，投向晷面的晷針影子慢慢地晷面的晷針影子慢慢地由西向東移動來計時的。由西向東移動來計時的。牛牛頓頓鐘鐘 著名的科學家牛頓著名的科學家牛頓 , ,小時小時候做過這樣一個太陽鐘候做過這樣一個太陽鐘 。他在他在空地上插根棍子，每隔空地上插根棍子，每隔2小時，小時，在棍影的終點放一塊石頭做記在棍影的終點放一塊石頭做記號，記下時間。他擺石頭記影號，記下時間。他擺石頭記影子，又在石頭上記時間，看！子，又在石頭上記時間，看！多簡單，多巧妙的太陽鐘就做多簡單，多巧妙的

6、太陽鐘就做成功了。他做的這個太陽鐘據(jù)成功了。他做的這個太陽鐘據(jù)說在村上用了說在村上用了70多年，人們把多年，人們把這個太陽種稱之為這個太陽種稱之為“牛頓鐘牛頓鐘” 。制作太陽鐘利用橡皮泥，將小竹棒垂直固定于圓心（如圖所示）。確定、繪制刻度1、利用指南針找到正北方向；2、將太陽鐘平放于桌面，鐘面上的“北”正對北方，3、將影子與圓心畫上一條直線，并在直線處記錄下此時的準確時刻。 利用相同的方法，確定一天中每個整點時影子的位置。制作太陽鐘（地平日晷）利用橡皮泥，將小竹棒垂直固定于圓心（如圖所示）。指南針在中國準確說應(yīng)該叫指南針在中國準確說應(yīng)該叫指北針，在南半球才會叫指指北針，在南半球才會叫指南針。南

7、針。討論與思考： 在白天人們是怎樣利用太陽來計時的？ “太陽鐘”在實際使用中會有哪些問題？所謂赤道日晷，即日晷的晷面為赤道面。赤所謂赤道日晷，即日晷的晷面為赤道面。赤道式日晷是日晷世界中最重要和最常見的，道式日晷是日晷世界中最重要和最常見的，也是中國古代最經(jīng)典和傳統(tǒng)的天文觀測儀器也是中國古代最經(jīng)典和傳統(tǒng)的天文觀測儀器。所謂赤道，是指地球的赤道或平行于地球。所謂赤道，是指地球的赤道或平行于地球赤道的平面，對于天文儀器，其赤道，一般赤道的平面，對于天文儀器，其赤道，一般都指后者，即平行于赤道之平面，簡稱為赤都指后者，即平行于赤道之平面，簡稱為赤道面。所謂赤道式日晷或赤道日晷，此日晷道面。所謂赤道式

8、日晷或赤道日晷，此日晷之晷面，即為赤道面。之晷面，即為赤道面。地平日晷的晷面必須嚴格水平；地平日晷的晷面必須嚴格水平；由于日晷的產(chǎn)生是從觀察陽光下由于日晷的產(chǎn)生是從觀察陽光下豎直物體影子的方向變化而開始豎直物體影子的方向變化而開始的，所以最早的日晷應(yīng)是地平式的，所以最早的日晷應(yīng)是地平式日晷。日晷。古代其他計時工具沙漏沙漏西漢漏壺西漢漏壺我們常常會利用太陽來估計時間，具體怎么我們常常會利用太陽來估計時間，具體怎么判斷呢判斷呢 太陽在頭頂上時是中午12點左右。在春秋季節(jié)，特別是在春分秋分左右時，太陽升起的時間大約是早上6點，太陽下山的時間大約是晚上6點，而太陽在半空的位置，分別是上午9時與下午3時

9、。但是因為季節(jié)不同太陽升起和落下的時間也會不同，同時太陽高度受地球緯度的影響，時區(qū)由緯度決定，因此這個判斷方法并不是很準確，只能知道大概的時間。原原子子鐘鐘 據(jù)2009年02月10日英國泰晤士報報道：討論與思考：討論與思考：“太陽鐘太陽鐘”在實際使用中會在實際使用中會有哪些問題？有哪些問題？古人陰天下雨怎么辦？到了晚上怎么辦？制作一個簡易的日晷制作一個簡易的日晷 材料：方便面的紙桶、橡材料：方便面的紙桶、橡皮泥、竹簽和筆。皮泥、竹簽和筆。 用橡皮泥把竹簽固定在桶的中用橡皮泥把竹簽固定在桶的中央，保證豎直向上。央，保證豎直向上。 然后把它放在陽光能直接照射然后把它放在陽光能直接照射到的地方，竹簽

10、會在桶壁上投射一到的地方，竹簽會在桶壁上投射一個影子。這個影子的位置是隨時間個影子。這個影子的位置是隨時間變化的，手里拿一塊表，每到正點變化的，手里拿一塊表，每到正點的時候就用筆在桶壁上作一個標記的時候就用筆在桶壁上作一個標記。比方這時候手表顯示的是上午。比方這時候手表顯示的是上午“9”點，那么你就在影子的位置畫點，那么你就在影子的位置畫個標記，寫上個標記，寫上“9”。注意紙桶的位。注意紙桶的位置不能再變了，那么明天上午竹簽置不能再變了，那么明天上午竹簽的影子再到你做的標記的影子再到你做的標記“9”上的時上的時候，此時的時間就是候，此時的時間就是9點。點。 花上幾天的時間來做完所有的花上幾天的

11、時間來做完所有的標記，以后就可以用它來代替手表標記，以后就可以用它來代替手表計時了。計時了。討論與思考： 在白天人們是怎樣利用太陽來計時的？ “太陽鐘”在實際使用中會有哪些問題？用光影來計時用光影來計時日日晷晷 日晷(gu)又稱“日規(guī)”，是我國古代利用日影測量時()間的一種計時儀器。日晷通常由銅制的指針（晷針）和石制的圓盤（晷面）組成，在晷面的正反兩面有12個大格，每個大格代表兩個小時。 當太陽光照射在日晷上時，晷針的影子就會投向晷面。太陽由西向東移動時，投向晷面的晷針影子也會慢慢地由西向東移動。移動著的晷針影子就好像是現(xiàn)代鐘表的指針，晷面也就好比是現(xiàn)代鐘表的盤面，以此來顯示時刻。 日晷依晷面

12、所放位置的不同，可分成地平日晷（晷面水平放置而晷針指向北極，晷面和晷針之間的夾角就是當?shù)氐牡乩砭暥龋?、赤道日晷（晷針平行地球自轉(zhuǎn)軸而晷面呈北低南高狀擺放，晷面和晷針垂直）等。什什么么是圭表呢？是圭表呢？ 很早以前，人們發(fā)現(xiàn)房屋、樹木等物在太很早以前，人們發(fā)現(xiàn)房屋、樹木等物在太陽光照射下會投出影子，這些影子的變化有一陽光照射下會投出影子，這些影子的變化有一定的規(guī)律。于是便在平地上直立一根竿子或石定的規(guī)律。于是便在平地上直立一根竿子或石柱來觀察影子的變化，這根立竿或立柱就叫做柱來觀察影子的變化，這根立竿或立柱就叫做“表表”；用一把尺子測量表影的長度和方向，；用一把尺子測量表影的長度和方向，則可知道

13、時辰。后來，發(fā)現(xiàn)正午時的表影總是則可知道時辰。后來，發(fā)現(xiàn)正午時的表影總是投向正北方向，就把石板制成的尺子平鋪在地投向正北方向，就把石板制成的尺子平鋪在地面上，與立表垂直，尺子的一頭連著表基，另面上，與立表垂直，尺子的一頭連著表基，另一頭則伸向正北方向，這把用石板制成的尺子一頭則伸向正北方向，這把用石板制成的尺子叫叫“圭圭”。正午時表影投在石板上，古人就能。正午時表影投在石板上，古人就能直接讀出表影的長度值。直接讀出表影的長度值。經(jīng)過長期觀測，古人不僅了解到一天中表經(jīng)過長期觀測，古人不僅了解到一天中表影在正午最短，而且得出一年內(nèi)夏至日的正午影在正午最短，而且得出一年內(nèi)夏至日的正午，烈日高照，表影

14、最短；冬至日的正午，煦陽，烈日高照，表影最短；冬至日的正午，煦陽斜射，表影則最長。于是，古人就以正午時的斜射，表影則最長。于是，古人就以正午時的表影長度來確定節(jié)氣和一年的長度。譬如，連表影長度來確定節(jié)氣和一年的長度。譬如，連續(xù)兩次測得表影的最長值，這兩次最長值相隔續(xù)兩次測得表影的最長值，這兩次最長值相隔的天數(shù)，就是一年的時間長度，難怪我國古人的天數(shù)，就是一年的時間長度，難怪我國古人早就知道一年等于早就知道一年等于365天多的數(shù)值。天多的數(shù)值。表圭 圭表是我國古代度量日影圭表是我國古代度量日影長度的一種天文儀器，由長度的一種天文儀器，由“圭圭”和和“表表”兩個部件組成。兩個部件組成。表是表是直立

15、于平地上測日影直立于平地上測日影的標桿和石柱的標桿和石柱。圭是圭是正南正北方向平放的正南正北方向平放的測定表影長度的刻板。測定表影長度的刻板。原理：利用了太陽光影原理：利用了太陽光影 子的變化來計時的。子的變化來計時的。計時方法：利用太陽光計時方法：利用太陽光影子長短變化來計錄時間影子長短變化來計錄時間的。的。圭表圭表水鐘（刻漏水鐘（刻漏 ）時間博物館西漢千西漢千章銅漏章銅漏 秤漏秤漏沙漏沙漏 根據(jù)太陽和根據(jù)太陽和影子的關(guān)系，影子的關(guān)系，小組合作，制小組合作，制作一個可用來作一個可用來計時的太陽鐘。計時的太陽鐘。五年級上冊五年級上冊2.太陽鐘太陽鐘赤道日晷赤道日晷所謂赤道日晷，即日晷的所謂赤道

16、日晷，即日晷的晷面為赤道面。赤道式日晷面為赤道面。赤道式日晷是日晷世界中最重要和晷是日晷世界中最重要和最常見的，也是中國古代最常見的，也是中國古代最經(jīng)典和傳統(tǒng)的天文觀測最經(jīng)典和傳統(tǒng)的天文觀測儀器。所謂赤道，是指地儀器。所謂赤道，是指地球的赤道或平行于地球赤球的赤道或平行于地球赤道的平面，對于天文儀器道的平面，對于天文儀器，其赤道，一般都指后者，其赤道，一般都指后者，即平行于赤道之平面，即平行于赤道之平面，簡稱為赤道面。所謂赤道簡稱為赤道面。所謂赤道式日晷或赤道日晷，此日式日晷或赤道日晷，此日晷之晷面，即為赤道面。晷之晷面，即為赤道面。赤道日晷赤道日晷所謂赤道日晷，即日晷的所謂赤道日晷，即日晷的

17、晷面為赤道面。赤道式日晷面為赤道面。赤道式日晷是日晷世界中最重要和晷是日晷世界中最重要和最常見的，也是中國古代最常見的，也是中國古代最經(jīng)典和傳統(tǒng)的天文觀測最經(jīng)典和傳統(tǒng)的天文觀測儀器。所謂赤道，是指地儀器。所謂赤道，是指地球的赤道或平行于地球赤球的赤道或平行于地球赤道的平面，對于天文儀器道的平面，對于天文儀器，其赤道，一般都指后者，其赤道，一般都指后者，即平行于赤道的平面，即平行于赤道的平面，簡稱為赤道面。所謂赤道簡稱為赤道面。所謂赤道日晷，此日晷之晷面，即日晷，此日晷之晷面，即為赤道面。為赤道面。水水 平平 日日 晷晷地平日晷的晷面必須嚴格水平；由于日晷的產(chǎn)生是從觀察地平日晷的晷面必須嚴格水平

18、；由于日晷的產(chǎn)生是從觀察陽光下豎直物體影子的方向變化而開始的，所以最早的日陽光下豎直物體影子的方向變化而開始的，所以最早的日晷應(yīng)是地平式日晷。地平日晷制造容易，除了把它作為一晷應(yīng)是地平式日晷。地平日晷制造容易，除了把它作為一般的測時工具外，常常在城市廣場、花園、道路等都可看般的測時工具外，常常在城市廣場、花園、道路等都可看到它的蹤影，顯得非常別致和美觀。到它的蹤影，顯得非常別致和美觀。垂直式日晷垂直式日晷安置墻上的日晷稱之為“垂直式日晷”。它有標準向南、向北和向東、向西四個面。垂直式日晷分為三種，即“垂直向南日晷”、“垂直向北日晷”和“垂直向東和向西日晷”。日晷原理 陽光下物體影子的方向，長短

19、會慢慢的陽光下物體影子的方向，長短會慢慢的變化，并且具有規(guī)律，日晷就是根據(jù)這個變化，并且具有規(guī)律，日晷就是根據(jù)這個原理制成的計時器。原理制成的計時器。為什么這個日晷上只有部分刻度呢？制作太陽鐘制作太陽鐘準備材料：準備材料：硬紙板、量角器步驟：步驟：1：剪一塊長方形紙板2：在紙板上用量角器畫一個半圓3：標上刻度，從6-18，每15度角為一個小時4：剪一個三角形，垂直粘好拓展：手掌日晷 1，正面朝南 2，掌心向上平端橫放在胸前 3，在掌心上標數(shù)字，如書本p5。 4，記得早上是用左手，下午用右手哦！隨著時間的變化，物體在陽光下的影子的（ ）和（ ）也會慢慢地發(fā)生變化，而這樣的變化是有規(guī)律的。太陽鐘就

20、是利用這個原理制成的。填空題：5、太陽位置的變化影響影子的變化。 （ ）判斷題1、太陽自西向東的位置移動造成了一天中物體影子的變化。 （ ）2、陽光下物體影子的變化是有規(guī)律的。 （ ）4、一天中，陽光下物體影子由短變長，再由長變短。 （ ）古人把晝夜分為十二個時辰：子(z)23-1、丑(chu)1-3、寅(yn)3-5、卯(mo)5-7、辰(chn)7-9、巳(s)9-11、午(w)11-13、未(wi)13-15、申(shn)15-17、酉(yu)17-19、戌(x)19-21、亥(hi)21-23 日晷日晷 日晷名稱是由“日”和“晷”兩字組成?！叭铡敝浮疤枴?，“晷”表示“影子”，“日晷”

21、的意思為“太陽的影子”。因此，所謂日晷，就是白天通過測日影定時間的儀器。日晷計時的原理是這樣。在一天中，被太陽照射到的物體投下的影子在不斷地改變著，第一是影子的長短在改變，第二是影子的方向在改變，從原理上來說，根據(jù)影子的長度或方向都可以計時，但根據(jù)影子的方向來計時更方便一些。故通常都是以影子的方位計時。由于日晷必須依賴日照，不能用于陰天和黑夜。因此，單用日晷來計時是不夠的，還需要其他種類的計時器，如水鐘，來與之相配。2 2四川大學附屬實驗小學四川大學附屬實驗小學 陳耀華陳耀華日晷日晷 在遠古時代，人類用天上的太陽來計時。日出而作，日落而息，晝夜交替自然而然成了人類最早使用的時間單位天。 古埃及

22、人把星空劃分為古埃及人把星空劃分為3636個星座，通過個星座，通過觀測這些星座在一年時間里的橫貫天空的情觀測這些星座在一年時間里的橫貫天空的情況，利用星座計算時間。埃及人觀察到在這況，利用星座計算時間。埃及人觀察到在這段時間里有段時間里有1212個星座橫過天空，于是他們把個星座橫過天空，于是他們把夜晚確定為夜晚確定為1212個小時，同樣，白晝也被確定個小時，同樣，白晝也被確定為為1212小時。但夏夜實際上大約有小時。但夏夜實際上大約有8 8個小時。個小時。白天和晚上每小時的時間怎白天和晚上每小時的時間怎么不一樣長？么不一樣長？汽車正在向北方行駛。猜一猜：現(xiàn)在可能是什么時候？為什么這個日晷上只有

23、部分刻度呢？制作太陽鐘（水平式日晷）利用錘子，將釘子垂直釘于圓心處（如圖所示）。確定、繪制刻度1 1、利用指南針找到正北方向；、利用指南針找到正北方向；2 2、將太陽鐘平方于桌面，鐘面上的、將太陽鐘平方于桌面，鐘面上的“北北”正對北方，正對北方，3 3、將影子與圓心畫上一條直線，并在直線處記錄下此、將影子與圓心畫上一條直線，并在直線處記錄下此時的準確時刻。時的準確時刻。 利用相同的方法，確定一天中每個整點時釘子影子利用相同的方法，確定一天中每個整點時釘子影子的位置。的位置。我們的祖先早就注意到晝我們的祖先早就注意到晝夜交替的現(xiàn)象，并發(fā)明計夜交替的現(xiàn)象，并發(fā)明計時的儀器時的儀器請看請看日晷上海世

24、紀大道日晷上海世紀大道日晷火星上日晷火星上日晷漏刻漏刻古代計時器古代計時器-水鐘水鐘現(xiàn)現(xiàn)代代常常用用計計時時器器機械停表機械停表電子停表電子停表1、古埃及人最早把一天分為（ ）小時，其中夜晚（ ）小時，白晝（ ）小時。我國古代則把一天分為（ ）時辰。2、隨著時間的變化，物體在陽光下的影子的（ ）和（ ）也會慢慢地發(fā)生變化，而這樣的變化是有規(guī)律的。太陽鐘就是利用這個原理制成的。填空題填空題：241212十二方向長短5、太陽位置的變化影響影子的變化。 （ ）判斷題1、太陽自西向東的位置移動造成了一天中物體影子的變化。 （ ）2、陽光下物體影子的變化是有規(guī)律的。 （ ）3、只有在陽光下物體才有影子。

25、 （ ）4、一天中，陽光下物體影子由長變短，再由短變長。 （ ） 在遠古時代，人類用天上的太陽來計時。日出而作，日落而息，晝夜交替自然而然成了人類最早使用的時間單位天。 古埃及人把星空劃分為36個星座，通過觀測這些星座在一年時間里的橫貫天空的情況，利用星座計算時間。埃及人觀察到在這段時間里有12個星座橫過天空，于是他們把夜晚確定為12個小時，同樣，白晝也被確定為12小時。但夏夜實際上大約有8個小時。白天和晚上每小時的時間怎么不一樣長？ 因為古埃及人在確定時間時，是把從日出到日落這段時間確定為白晝，從天黑到天亮這段時間確定為夜晚，白晝和黑夜各被分為12小時。但是，例如夏季的白晝比夜晚要長，而此時

26、的白晝和夜晚仍然分別被分為12小時，所以白天和晚上每小時的時間經(jīng)常會不一樣長。北北東東南南西西長長的影子猜一猜：現(xiàn)在可能是什么時候？北北猜一猜：現(xiàn)在可能是什么時候？汽車正在向北方行駛。猜一猜：現(xiàn)在可能是什么時候？晷面底座晷針赤道式日晷晷面晷針水平式日晷日晷日晷 陽光下物體影子的方向和長度會慢慢的變化，陽光下物體影子的方向和長度會慢慢的變化，日晷就是根據(jù)這個原理制成的計時器。日晷就是根據(jù)這個原理制成的計時器。古人把晝夜分為十二個時辰：子(z)、丑(chu)、寅(yn)、卯(mo)、辰(chn)、巳(s)、午(w)、未(wi)、申(shn)、酉(yu)、戌(x)、亥(hi) 為什么這個日晷上只有部分刻度呢？ 為什么有些日晷的晷面是水平的為什么有些日晷的晷面是水平的 日晷有許多種不同的形式，基本上可以分為地平式日晷、赤道式日晷、子午式日晷和卯酉式日晷等，我們看到的晷面水平的日晷是地平式的。 地平式日晷在春秋時期就已發(fā)明使用了，它是在一個特制的石板或木板面上，中間垂直立一細柱，把石面水平放置，面上標明刻度，這樣就成為了一個日晷，晝間看晷針投影到哪個刻度上就知道是什么時間。 在中國古代，隋代以前因為沒有解決