資源簡介

(共21張PPT)
我們曾經觀察過陽光下物體影長的變化，知道日影變化與太陽在天空中的位置變化有關。
太陽越高，影子是越短還是越長？
一天中影子的長短變化規律
早晨
中午
傍晚
早晨和傍晚，太陽高度低，影子長。
正午時，太陽正頭頂，影子短。
影子方向與太陽方向總是相反
四季交替，年年循環，日影變化會隨著季節有規律地變化嗎？
查閱資料，說一說：
1. 古人是使用什么儀器來觀察日影的四季變化的？
2. 通過這一儀器古人發現了什么規律？
探索一：了解古人是如何觀察日影的四季變化規律的。
從表格中你發現了什么？
夏季太陽高度最高，影子最短；冬季太陽高度最低，影子最長；春季和秋季的太陽高度適中。影子適中。
日影四季變化規律：夏短冬長，春秋適中。
日晷
關于影子的天文儀器
圭表
圭表
圭表是古代科學家發明的度量正午時刻日影長度的一種天文儀器。
遠古時的人們，日出而作，日沒而息，從太陽每天有規律地東升西落，直觀地感覺到了太陽與時間的關系，開始以太陽在天空中的位置來確定時間。但這很難精確。據記載，三千年前，西周丞相周公旦在河南登封縣設置過一種以測定日影長度來確定時間的儀器，稱為圭表。這當為世界上最早的計時器。
河南登封觀星臺
基本構造
圭表由“圭”和“表”兩個部件組成。
直立于地面測日影的標桿，叫做表；正南正北方向平放的測定表影長度的刻板，叫做圭。
當太陽照著表的時候，圭上出現了表的影子，根據影子的方向和長度，就能讀出時間。
表
圭
直立于地面測日影的標桿
圭是有刻度的平面
我國位于北半球，正午時，太陽一般位于正南方，圭表中的圭尺朝南北方向放置，垂直的表因太陽照射形成的影子正好落在圭面上。
作用
圭表測定正午的日影長度以定節令，定回歸年或陽歷年。在很長一段歷史時期內，中國所測定的回歸年數值的準確度都居世界第一。通過進一步研究計算，古代漢族學者還掌握了二十四節氣的圭表日影長度。這樣，圭表不僅可以用來制定節令，而且還可以用來在歷書中排出未來的陽歷年以及二十四個節令的日期，作為指導漢族勞動人民農事活動的重要依據。
圭面上有刻度，不同的刻度可以代表不同的節氣。
從夏到冬，逐漸變長；
從冬到夏，逐漸變短。
一天中日影的長度變化規律：
長-短-長
一年中正午日影的長度變化規律：
實驗步驟：
利用尺子在A3紙條上畫出刻度，標上刻度值。為了便于觀察，在相應的刻度值上劃出橫線。
選擇有硬度的卡紙，底部固定在圭面的頂端，對準0刻度。為了方便固定，我們可以對折卡紙，用雙層卡紙制作表。
3. 根據太陽在同一地點正午時分隨四季而位置變化的特點，模擬影子長度的變化。
用手電筒模擬太陽的不同位置，觀察影子的長短變化。
探索四：實際觀察
把自制的圭表放在正午時分太陽可以照射到的窗邊，每月一次測量、記錄影子的實際長度，堅持一年。
答：正午時分物體的影長在四季有規律地變化著：從夏到冬，日影逐漸變長，從冬到夏，日影逐漸變短；夏季日影最短，冬季日影最長，春秋日影適中。
四季交替，正午時分物體的影長會怎樣有規律地變化？
觀察表格中的數據，你有什么發現？
地平面與太陽光線的夾角
夏至日出時間最早,日落時間最晚；冬至日出時間最晚，日落時間最早；春分和秋分日出、日落時間相同。正午太陽仰角夏至最高，冬至最低，春分、秋分是一樣的。

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