日晷的制作原理

一:日晷的由来和工作原理(五年级科学)

晷面两面都有刻度,分子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥十二时辰,每个时辰又等分为“时初”、“时正”,这正是一日24小时。 绝大部分的日晷显示的都是视太阳时,有些在设计上作了变更,可以显示标准时或是日光节约时间。

这项发明被人类所用达几千年之久,然日晷有一个致命弱点是阴雨天和夜里是没法使用的,直至1270年在意大利和德国才出现早期的机械钟,而中国则在1601年明代万历皇帝才得到二架外国的自鸣钟,清代时虽有很多进口和自制的钟表,但都为王宫贵府所用,一般平民百姓还是看天晓时。

原理

在一天中,被太阳照射到的物体投下的影子在不断地改变着:

第一是影子的长短在改变。早晨的影子最长,随着时间的推移,影子逐渐变短,一过中午它又重新变长;

第二是影子的方向在改变。在北半球,早晨的影子在西方,中午的影子在北方,傍晚的影子在东方。从原理上来说,根据影子的长度或方向都可以计时,但根据影子的方向来计时更方便一些。故通常都是以影子的方位计时。[4]随着时间的推移,晷针上的影子慢慢地由西向东移动。移动着的晷针影子好像是现代钟表的指针,晷面则是钟表的表面,以此来显示时刻。

早晨,影子投向盘面西端的卯时附近;当太阳达正南最高位置(上中天)时,针影位于正北(下)方,指示着当地的午时正时刻。午后,太阳西移,日影东斜,依次指向未、申、酉各个时辰。

二:如何制作日晷 带图的

怎样做一个日晷仪

材料:

一张薄纸板

木板或纸板基座

( 30厘米×15厘米)

半圆规、磁性罗盘

透明胶条

制作方法:

用一张薄纸板可以剪成一个直角的三角形,这就是一个指示针。但首先你要知道,你所在地的纬度,这是一条想像的、环绕地球的圆线,纬度线与赤道平行。从赤道到地球的极分成若干个度数,赤道的度数是零度,北极是北纬 90度,南极是南纬90度,你可以在地球上找出你所在的纬度。美国约是在北纬30~50度;中国约是在北纬5~55度。

假设你所在的纬度是 40度,这就是你所做的三角形最长边(斜边)的角度。在直板上画一个15厘米长的基线(如图1),再画一个90度的角,沿这个角边线向上约长13厘米,从底线量出40度的角,并沿这个角画直线,完成了这个三角形。这条斜线长约20厘米,剪下这个三角形。画一个 30厘米×15 厘米的方块,再把这个方块的中间对折,使之成为两个边长15厘米的正方形。在这个长方形内画一个半径为15厘米的半圆。这样,就做成了一个底座。用胶条把前面的三角形贴在这个底座上,三角形的底边就放在使长方形分成两个正方形的折线上,三角形40度角的斜边端点放在半圆的中心(如图2)。

用一个罗盘针使太阳表成南北走向(如图 2),使日光表站立的直角边向北,圆心向南,也可以使直角边向正北方向而不是磁极的北极。一般街道都是正南正北的,你也可以在晚上借助北极星来确定正北。

日晷仪安置完毕后,在底盘上记下每小时的太阳阴影的位置。你可以得到日晷仪开始的时间在半圆的开始处是 6点,在三角形的直角边处是12点,在半圆的另一端是下午6点。每一个小时间距是一样的。这样,在晴朗的天气,你就可以用日晷仪来测时间。

我等级级不够不能传图。

三:日晷的原理

日晷的工作原理:太阳东升西落,它所照射的物休的影子也会随着移动。在古代人们通过对这个自然现象的观察,学会了计算时间,发现了日晷。

四:日晷的使用方法

日晷的制作除了指时针必需正确的安装之外,时间线的刻划也不能忽视。各形日晷时间线的刻划与日晷的地理位置,指时针的高度等,都有关系。假设地理纬度为φ,指时针的高度为H,要刻划的时间与正午的差值为T;时间线与指时针的夹角为A,距离为D,则各形日晷的计算式如下:(1) 地平式日晷:(2) 赤道式日晷:等分圆盘,每小时相当与十五度,正午线垂直朝下。(3) 极地晷:(4) 南向垂直日晷:(5) 东或西向垂直式:(6) 侧向垂直式:θ为日晷墙面的斜角指时针与墙面垂线的夹角W,指时针高出于墙面的夹角O,指时针与正午线的时间线夹角R,6点与12点时间线的夹角S,(7)投影日晷:时间点在长轴方向上的值:时间点在短轴方向上的值:椭圆长轴与短轴的比:竖竿(人立足)的位置: ,其中del为太阳的赤纬

五:日晷的工作原理是怎样的?

日晷的工作原理:太阳东升西落,它所照射的物休的影子也会随着移动。在古代人们通过对这个自然现象的观察,学会了计算时间,发现了日晷。

日晷,是最古老的、以日影测时的盯时仪器,如今它已成为人类文明的象征。我国历史悠久、文化发达,也是世界上最早使用日晷测时的文明古国之一。迄今我国发现的最早的石刻日晷乃西汉初年的遗物,距今已有约2200年的历史了。在我国众多的古代科技成就史,以日影测时原理制作并应用的日晷,可以说是一颗晶莹璀璨的明珠。?

主要内容包括:日晷概述、有关天文知识、画法几何有关知识、各种日晷晷面线图设计及日晷总体设计概要等。本书作者是上海交通大学机械学院教授,在阐述日晷的由来及其建造意义的基础上,侧重对其设计的核心问题——晷面线图设计展开研讨。根据地球运动规律,运用画法几何和解析几何的有关知识,对各种类型的日晷的晷面线图进行较为全面的分析研究。其中,重点是给出各种类型的日晷晷面线图设计公式及其推导过程,运用这些公式可方便地绘制出种类型日晷的晷面线图。

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