专利名称：周年晨昏仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种演示教具，尤其是涉及一种显示地球运动的科教演示仪器。
背景技术：
由于地球的赤道平面与地球轨道面呈23°26′的交角，因此在一年里地球有四季变化，某地气温的变化是与该地点的昼夜长短和正午太阳高度角直接相关。昼夜长短反映了日照时间的长短，正午太阳高度角反映了太阳辐射的强弱。综合这两种因素，可以定性地表达某时某地太阳辐射能量的多少。现有的地球仪、三球仪等仪器均无法直观演示全年地球昼夜长短变化和正午太阳高度角变化，理解和掌握这方面的知识显得十分困难。
发明内容
本实用新型的目的在于针对已有的演示仪器无法直观演示全年地球昼夜长短变化和正午太阳高度角变化的不足，提供一种能直接显示某时某地的昼夜长短和正午太阳高度角及间接确定日出日落时间的地球运动演示仪器。
本实用新型设有基座、环型支架、地球壳体、转轴、夜半球壳体、限位支架、滑动手柄、副支架、半环形刻度盘和平行光线标记。环型支架竖直固定在基座的正上方，地球壳体通过其转轴与环形支架连接，转轴的轴线与中垂线呈23°26′交角，夜半球壳体通过限位支架、滑动手柄和2个副支架与环形支架连接并套在地球壳体的外侧，半环形刻度盘的两端固定在夜半球壳体上，平行光线标记固定在半环形刻度盘的90°位置上，并能伴随夜半球壳体进行弧形移动；限位支架和滑动手柄的作用是固定夜半球壳体及限制其在弧形滑动槽内移动和紧固，紧固的方式可采用旋转滑动手柄一端的紧固件来实现；副支架的作用是辅助夜半球壳体沿着环形支架进行圆弧滑动。
环型支架上设有二十四节气刻度盘(节气刻度间的距离呈近似正弦规律变化)和弧型滑动槽(滑动槽两端的圆弧夹角为46°52′)。
夜半球壳体为不透明或半透明材料制成的半球形薄壳体，半环形刻度盘上有0°～90°和90°～0°两段相邻的角度标记。平行光线标记的外形可采用箭头形等形状，代表太阳光线的投射方向。
地球壳体采用地球仪上的空心球体，外表绘有地图和用较粗线条标注的间隔15°夹角的经纬线以及赤道、南北回归线、南北极圈的线段及文字等。
使用时，操作滑动手柄将楔形限位支架的尖端对准某一节气的刻度，此时夜半球壳体的边缘就是地球上的晨昏线；通过晨昏线，不仅可以显示出此季节(或某日)某地的昼夜长短和间接确定日出日落时间，还可以显示出极昼极夜的范围；通过半球刻度盘，在地球壳体上所对应的角度即为该地点的正午太阳高度角。
本实用新型运用相对运动的原理，巧妙地将地球自转和公转形成的周年季节变化转化为晨昏线及正午太阳高度角的规律性变化，可直接显示全年某一时间、全球各地的昼夜长短和正午太阳高度角，以及间接确定某纬度各地日出日落时间，直接显示全年某一时间两极地区极昼或极夜范围。具有结构简单、直观性强、功能较齐全等优点，特别适用于教学和科普活动，有助于对天文地理知识的理解和掌握。
图1为本实用新型实施例的结构示意图。
图2为图1的俯视图。
具体实施方式
如图1、2所示，本实用新型的实施例设有基座1、环形支架2、地球壳体3、转轴4、夜半球壳体5，环形支架2竖直固定在基座1的正上方，地球壳体3通过转轴4与环形支架2连接，夜半球壳体5通过限位支架51、滑动手柄52、副支架53与环型支架2连接，半环形刻度盘54两端与夜半球壳体5连接，平行光线标记55连接在半环形刻度盘54的中部，二十四节气刻度盘21和弧形滑动槽22位于环形支架2的一侧下方；半环形刻度盘54标有0°～90°和90°～0°的刻度，二十四节气刻度盘21标有二十四节气的刻度及文字(大寒、立春、雨水、惊蛰、春分、清明、谷雨、立夏、小满、芒种、夏至、小暑、大暑、立秋、处暑、白露、秋分、寒露、霜降、立冬、小雪、大雪、冬至)，地球壳体3的外表绘有地图并标注赤道、经纬线、南北回归线、南北极圈线段及文字。在图1中，转轴4的轴线与中垂线呈23°26′交角，滑动槽22两端的圆弧夹角为46°52′。
权利要求1.周年晨昏仪，其特征在于设有基座、环型支架、地球壳体、转轴、夜半球壳体、限位支架、滑动手柄、副支架、半环形刻度盘和平行光线标记，环型支架竖直固定在基座的正上方，地球壳体通过其转轴与环形支架连接，转轴的轴线与中垂线呈23°26′交角；夜半球壳体通过限位支架、滑动手柄和2个副支架与环形支架连接并套在地球壳体的外侧，半环形刻度盘的两端固定在夜半球壳体上，平行光线标记固定在半环形刻度盘的90°位置上，并能伴随夜半球壳体进行弧形移动。
2.如权利要求1所述的周年晨昏仪，其特征在于环型支架上设有二十四节气刻度盘和弧型滑动槽，滑动槽两端的圆弧夹角为46°52′。
3.如权利要求1所述的周年晨昏仪，其特征在于夜半球壳体为不透明或半透明材料制成的半球形薄壳体。
4.如权利要求1所述的周年晨昏仪，其特征在于半环形刻度盘上有0°～90°和90°～0°两段相邻的角度标记。
5.如权利要求1所述的周年晨昏仪，其特征在于平行光线标记的外形采用箭头形形状，代表太阳光线的投射方向。
6.如权利要求1所述的周年晨昏仪，其特征在于地球壳体采用地球仪上的空心球体，外表绘有地图和用线条标注的间隔15°夹角的经纬线以及赤道、南北回归线、南北极圈的线段及文字。
专利摘要周年晨昏仪，涉及一种演示教具，提供一种能直接显示某时某地昼夜长短和正午太阳高度角及间接确定日出日落时间的地球运动演示仪器。环型支架固定在基座上，地球壳体接环形支架，转轴轴线与中垂线呈23°26′交角；夜半球壳体通过限位支架、滑动手柄和副支架与环形支架连接并套在地球壳体外侧，半环形刻度盘两端固定在夜半球壳体上，平行光线标记固定在半环形刻度盘的90°位置上。将地球自转和公转形成的周年季节变化转化为晨昏线及正午太阳高度角的规律性变化，可直接显示全年某一时间、全球各地的昼夜长短和正午太阳高度角，间接确定某纬度各地日出日落时间，直接显示全年某一时间两极地区极昼或极夜范围。结构简单、直观性强、功能较齐全。
文档编号G09B27/08GK2828986SQ20052011141
公开日2006年10月18日 申请日期2005年6月14日 优先权日2005年6月14日
发明者罗牧晴, 黄建通, 林忠进 申请人:罗牧晴