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影长的四季变化
导入
玩过踩影子?什么时候的影子最难踩?
阳光下,物体一天影子长度的变化与什么有关?
早晨
中午
下午
导入
太阳高度角:太阳光的入射方向与地平面的夹角。
不同季节同一时刻,影子长度也不相同。
表
根据一天日影长度的变化,用一把尺子测量表影的长度和方向,则可知道时辰。
聚焦
四季交替,年年循环,日影长度会随着季节有规律的变化吗?
探索
古人的观测结果是什么?
正午
影子长度
古人是用什么方法更好地观测出影长四季变化的规律的?
季节
探索
阅读资料,说说古人观测规律的方法
右图是河南省登封县的古观星台。此观星台是周朝时期周公在这里“垒土为圭,立木为表,测日影,正地中,定四时”所建立的。它是利用一根直立八尺(古尺)长的杆子,通过观测杆子在一年四季每天正午时,投在地上的影子长度的变化情况来测量节气。在天气炎热,投射在地上的杆影最短的一天定为夏至;而在天气寒冷太阳对地照射角度偏低的时候,投在地上的杆影最长的一天便被定为冬至。冬至后,杆影渐渐缩短,直到天气变暖杆影最短的夏至,一年四季就在杆影最长的冬至和杆影最短的夏至的范围之内变化,该测量方法被称为土圭表测影(或石圭表测影)。
探索
认识圭表
圭
圭
圭
圭
圭表
圭
表
你能模仿古人探索影长的四季变化规律吗?
古人以正午时的表影长度来确定节气和一年的长度。譬如,连续两次测得表影的最长值,这两次最长值相隔的天数,就是一年的时间长度。
制作简易的圭表
第二步在圭面上立表
探索
第一步制作圭面刻度
实验要求:
将表固定在圭上时,表与圭上的“0”刻度对齐,且两者要保持垂直。
如何在教室模拟影长在四季的变化?
探索
模拟影长的四季变化
北京正午时分太阳高度角
不同季节正午太阳的位置如何摆放?如何模拟?
26°34'
50°
73°26'
探索
模拟影长的四季变化
角度:26°34‘
量角尺
1)将量角尺的中心对准圭表位置,调节尺子角度与对应日期的角度大致相同;
2)将手电筒沿尺子延长线或平行位置,照射表;
3)分别记录数据并完成折线图。
角度:26°34‘
探索
模拟影长的四季变化
实验方案
由于量角尺下面凸起,在桌边进行
探索
同一地点,一年四季正午时分,影子长度有怎样的变化规律?
四季交替,正午时分物体的影长会怎样有规律地变化
夏至→秋分→冬至:影子越来越长
冬至→春分→夏至:影子越来越短
夏至影子最短
冬至影子最长
冬 春 夏 秋 冬
至 分 至 分 至
四季的影长变化
同一地方
总结
实际情况是这样吗?
真实情况下,四季交替物体影长会有规律地变模化
总结
如何让实验结果更贴近真实数据?
探索
自制圭表,长期观察
还有哪些材料也可以用来制作圭表?
拓展
除了影长变化,四季还有哪些不同?
观察数据,你有哪些发现?
四季形成与高度角有怎样的关系?
收获与反思