【公開課課件】五（下）第三單元2.太陽鐘

1、早晨當(dāng)太陽升起早晨當(dāng)太陽升起時白天就開始了時白天就開始了太陽落山了，天變黑了，太陽落山了，天變黑了，就進(jìn)入夜晚了就進(jìn)入夜晚了用太陽來計(jì)時用太陽來計(jì)時 在遠(yuǎn)古時代，人類用天上的太陽來計(jì)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。古時候，一古時候，一天分為幾小天分為幾小時？是怎樣時？是怎樣劃分的？劃分的？用太陽來計(jì)時用太陽來計(jì)時古埃及人把古埃及人把天空劃分為天空劃分為36個個星座，通過觀測星座，通過觀測這些星座在一年這些星座在一年時間里橫貫天空時間里橫貫天空的情況，利用星的情況，利用星座計(jì)算時間。埃座計(jì)算時間。埃及人觀察到在這及人觀察到在這段時間里有段時間里有12個個星

2、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(shí)際上但夏夜實(shí)際上大約有大約有8個小時。個小時。 在我國在我國古人是怎古人是怎樣劃分一樣劃分一天的呢？天的呢？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) 用光影來計(jì)時用光影來計(jì)時早晨早晨的影子的影子中午中午的影子的影子傍晚傍晚的影子的影子 隨著時間的隨著時間的變化，影子變化，影子的方向、長的方向、長短也會慢慢短也會慢慢地發(fā)

3、生變化。地發(fā)生變化。用光影來計(jì)時用光影來計(jì)時日日晷晷 日晷又稱“日規(guī)”，是我國古代利用日影測量時間的一種計(jì)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(dāng)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(dāng)?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）

4、等。晷面底座晷針赤道式日晷晷面晷針?biāo)绞饺贞腥绾卫萌贞腥绾卫萌贞衼碛?jì)時來計(jì)時？ 原理：利用了太陽光影原理：利用了太陽光影子的變化來計(jì)時的。子的變化來計(jì)時的。計(jì)時方法：利用太陽由計(jì)時方法：利用太陽由東向西移動時，投向晷面東向西移動時，投向晷面的晷針影子慢慢地由西向的晷針影子慢慢地由西向東移動來計(jì)時的。東移動來計(jì)時的。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

5、，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

6、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

7、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。表是表是直立于平地上測日影直立于平地上測日影的標(biāo)桿和石柱的標(biāo)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(jì)時的。子的變化來計(jì)時的。計(jì)時方法：利用太陽光計(jì)時方法：利用太陽光影子長短變化來計(jì)錄時間影子長短變化來計(jì)錄時間的。的。圭表圭表討論與思考：討論與思考：“太陽鐘太陽鐘”在實(shí)際使用中會在實(shí)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？水鐘（

8、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(jì)時的太陽鐘。計(jì)時的太陽鐘。小故事小故事 著名的科學(xué)家牛頓著名的科學(xué)家牛頓 , ,小時候做過這樣小時候做過這樣一個太陽鐘一個太陽鐘 。他在空地上插根棍子，每他在空地上插根棍子，每隔隔2小時，在棍影的終點(diǎn)放一塊石頭做記小時，在棍影的終點(diǎn)放一塊石頭做記號，記下時間。他擺石頭記影子，又在號，記下時間。他擺石頭記影子，又在石頭上記時間，看！多簡單，多巧妙的石頭上記時間，看！多簡單，多巧妙的太陽鐘就做成功了。他做的這個太陽鐘太陽鐘就做成功了。

9、他做的這個太陽鐘據(jù)說在村上用了據(jù)說在村上用了70多年，人們把這個太多年，人們把這個太陽種稱之為陽種稱之為“牛頓鐘牛頓鐘” 。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(diǎn)變化的，手里拿一塊表，每到正點(diǎn)的時候就用筆在桶壁上作一個標(biāo)記的時候就

10、用筆在桶壁上作一個標(biāo)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(diǎn)，那么你就在影子的位置畫點(diǎn)，那么你就在影子的位置畫個標(biāo)記，寫上個標(biāo)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(biāo)記的影子再到你做的標(biāo)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(diǎn)。點(diǎn)。 花上幾天的時間來做完所有的花上幾天的時間來做完所有的標(biāo)記，以后就可以用它來代替手表標(biāo)記，以后就可以用它來代替手表計(jì)時了。計(jì)時了。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