太阳高度测量教案5

《正午太阳高度得测量与实际应用》

一课程目得

新课程设计得基本理念中特别重视对地问题得探究,倡导自主学习、合作学习与探究学习,开展地理观测、地理考察、地理实验、地理调查与地理专题研究等实践活动。实践活动可以培养学生得创新能力、分析判断能力与实践动手能力,切实体现素质教育得理念。

二设计依据

1.让学生在测量某地某日得正午太阳高度得活动中,进一步体会正午太阳高度得变化规律。

2.通过圭表得理论研究与实地制作,培养学生得创新精神、探索精神与实践能力。

3.通过研究两幢楼之间得间距与地理纬度得关系,培养学生科学得研究与学习态度。

4.通过小组合作学习,培养学生互助协作得团队精神与社交能力、提高综合素质。

三设计思路

1.成立活动研究小组,明确活动任务、活动背景、活动意义、活动步骤、研究内容、研究方法、研究成果展示方法等,小组讨论分工合作,责任到人。

2.资料得收集与整理,活动记录表设计。

3.设计测量得方案。

4. 实验器材得准备:杆:一定要直,有一定分量,不能被风吹动摇摆。最好准备一个重物悬挂在绳子上,检验杆子就是否立得竖直。表:提前在中央电视台对准时间,精确到秒。尺:能够测量2米以上,刻度精确到毫米。绳子:用来画圆弧。粉笔:地面标记。计算器:能够计算反三角函数。

5.实地测量。

6.数据得整理与分析,分析数据存在差距得原因。

7.完成实践活动报告。

四教学过程

本堂课就是建立在充足得课前准备基础上,包括资料查询、方法研究、器材准备等一系列活动。

【教室教学现场】

课程导入:我们通过查询地图可以知道一个地方得地理坐标,当我们想知道自己得所在得地理位置时可以借助GPS信号接收机来获取,但假如我们没有精确得地图与现代化得技术装备我们如何利用我们日常生活中得一些简单工具来获取比较精确得地理坐标呢？

学生讨论。

结论:可以利用该地地方时12时与北京时间得时差计算出该地得经度。

如何确定地方时12时,就就是找到当天物体影子最短得时刻。

只要用测量得方法测出该地得正午太阳高度,再查出当日太阳直射得地理纬度,就可以计算出该地得地理纬度。

学习原理:教师:(投影)

【室外教学现场】

活动一利用正午太阳高度测量计算当地得地理经纬度

步骤:

①于夏至日前一天,选定一处开阔得地方将杆竖直立于地面,在正午之前大约两小时,记录时刻t1,画出杆影,并以杆影长为半径画出一段圆弧。

②在正午之后大约两小时前观测杆影得顶点,当顶点再次与圆弧重合时,记下杆影位置,并记录时间t2,做两次杆影得角平分线,该线就就是当地得经线,即指示正南正北方向。

(以上两步为前一日准备活动:目得就是找到正北方向。)

③在夏至日时,在正午前观测杆影,当杆影与角平分线重合时,记录杆影顶点位置,与北京时

间,测出杆长与影长,并计算当日正午太阳高度。

实验记录表一:

地理坐标计算表

(注:本表格中数据均为参考值)

数据存在误差得可能分析:(每个小组自己分析)

①今年夏至准确时间为21日13时46分,此时太阳直射点还没有到达最北点。而我们得计算就是以直射在最北点来计算得。

②杆影与经线得重合度问题,有得可能就是在没有完全重合时测量得,可能测量得时间提前或者推后了。

③杆子可能并不完全垂直于水平地面,还有可能地面并不水平。

④测量得精度问题。

(注:本表格中数据均为参考值)活动二研究两幢楼之间得间距与地理纬度得关系

学生收集楼间距得资料:

《物权法》第八十九条明确规定:“建造建筑物,不得违反国家有关工程建设标准,妨碍相邻建筑物得通风、采光与日照。”在现代化得大都市中,高层住宅已成为了人们最主要得住房形式,而住房得楼间距直接影响到了住户得采光,尤其就是底层住户得采光条件。一年之中太阳得高度在冬至日这一天就是最小得,而且太阳照射得时间在冬至日这一天就是最短得。所以,只要保证在冬至日这一天能有充足得阳光照射,便可以保证全年都有比较充足得阳光照射。

结论一:楼间距与楼高得关系

我校一年中最小得正午太阳高度应为冬至日时得正午太阳高度。

因此合理楼间距OC＝L•ctgH (OC:楼间距L: 楼高H:冬至日得正午太阳高度) 实地量取我校南北教学楼得高度与楼间距。并计算理论楼间距,讨论就是否合理。

结论二:楼间距与地理纬度得关系

楼间距OC＝L•ctgH,H=90°－(Φ＋23°26′)

得到楼间距OC＝L×ctg(66°34′－Φ)

即在纬度(南北几圈之外)越高楼间距应越大。

学生还可以研究怎样即保证合理得楼间距,有充分利用土地资源:还可采用以下方法:

活动三 研究太阳能热水器得安装与改进

为了获得最多太阳光能,提高利用效率,需要根据太阳高度得变化随季节调整倾角,那么热水器在我们这里怎样安装最合理呢？

学生得出多种结论,如:

①根据太阳能热水器得使用频率最高得季节固定一个角度。

②有得学生家里冬季不使用,主要在春夏秋季使用,而夏季温度容易升高,春秋季不容易升高,故主要为满足春秋季,应保证春秋季被照射角度大。

③还可以改进装置,设置调节阀,根据不同季节调节,这样使用效率最高。

【学生总结报告】

五 教学思考及评价

本次实践活动通过典型案例有针对性地进行研究讨论,引导学生从个别到一般、从具体到抽象,在实际案例中进一步学习理解得一种方法。本次活动具有如优点:

1.本次实践活动就是克服传统教学模式弊端得有益尝试。实践活动教学利于调动学生得积极性与学习热情,利于活跃她们得思维与拓展创新能力;以学生为主体

,通过一个真实得案例,让学生身临其境,通过对案例认真分析研究,提出比较有见地得观点,并参与辩论,这对培养学生分析问题与解决问题得能力就是大有好处得。

2.本次实践活动有利于创新型人才得培养。实践活动教学有利于营造创新型人才培养得良好文

建楼时可以高低相间分布,前楼