小学科学苏教版五年级——太阳钟

很早以前，人们发现房屋、树木等物在太 阳光照射下会投出影子，这些影子的变化有一 定的规律。于是便在平地上直立一根竿子或石 柱来观察影子的变化，这根立竿或立柱就叫做 “表”；用一把尺子测量表影的长度和方向， 则可知道时辰。后来，发现正午时的表影总是 投向正北方向，就把石板制成的尺子平铺在地 面上，与立表垂直，尺子的一头连着表基，另 一头则伸向正北方向，这把用石板制成的尺子 叫“圭”。正午时表影投在石板上，古人就能 直接读出表影的长度值。 经过长期观测，古人不仅了解到一天中表 影在正午最短，而且得出一年内夏至日的正午 ，烈日高照，表影最短；冬至日的正午，煦阳 斜射，表影则最长。于是，古人就以正午时的 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，难怪我国古人 早就知道一年等于365天多的数值。
1、一天中太阳位置的变化规律是： 从 到 。 太阳的高度变化规律是：低→ → 。 影子位置的变化规律是：从 到 ; 影子的长短变化规律是： → → 。
2、一天中，阳光下影子的变化规律是（ ） A、西→东；长→短→长 B、东→西；低→高→低 C、东→西；长→短→长
用太阳来计时
在远古时代，人类用天 上的太阳来计时。 日出而作，日落而息， 昼夜交替自然而然成了人 类最早使用的时间单位— —天。
仰釜日晷--朝鲜时代使用的太阳钟
上海世纪大道日晷
火星上日晷
讨论与思考：
“太阳钟”在实际使用中会 有哪些问题？
古代计时器---水钟
时间博物馆
西汉千 章铜漏
秤漏
水钟（刻漏 ）
沙漏
古钟
现 代 常 用 计 时 器
石英钟
电子钟
我国2006年成功研制铯原子喷泉钟
600万年误差不到1秒
「圭表」
原理：利用了太阳光影 子的变化来计时的。
计时方法：利用太阳光 影子长短变化来计录时间 的。
南京紫金山天文台保存的地平日晷
因为晷面和 大地平面相平行 而得名，它是仿 照我国元代著名 天文学家郭守敬 的地平日晷制作 的。
北京故宫博物院保存的赤道日晷
因晷面和 赤道相平而得 名，晷针分别 指向南极和北 极，最典型的 是北京故宫博 物院保存的。
材料：方便面的纸桶、橡 皮泥、竹签和笔。
据2009年02月10日英国《泰晤士报》报道：
美国科学家研制出激光钟 20亿年误差不到1秒
填空题：
1、古埃及人最早把一天分为（ 24 ） 小时，其中夜晚（ 12 ）小时，白昼 （ 12 ）小时。我国古代则把一天分为 （ 十二 ）时辰。
2、随着时间的变化，物体在阳光下的 影子的（ 长短 ）和（ 方向 ）也会慢慢地 发生变化，而这样的变化是有规律的。 太阳钟就是利用这个原理制成的。
用太阳来计时
在我国 古人是怎 样划分一 天的呢？
中国古时 把一天平均划 分为十二个时 辰，每个时辰 相等于现在的 两小时。
古人把昼夜分为十二个时辰：
子(zǐ)、丑(chǒu)、寅(yín)、卯(mǎo)、辰(chén)、巳(sì)、 午(wǔ)、未(wèi)、申(shēn)、酉(yǒu)、戌(xū)、亥(hài)
用光影来计时——日 晷 ★ 日晷又称“日规”，是我国古代利用日影 测量时间的一种计时仪器。日晷通常由铜制的指 针（晷针）和石制的圆盘（晷面）组成，在晷面 的正反两面有12个大格，每个大格代表两个小时 。 当太阳光照射在日晷上时，晷针的影子就会 投向晷面。太阳由东向西移动时，投向晷面的晷 针影子也会慢慢地由西向东移动。移动着的晷针 影子就好像是现代钟表的指针，晷面也就好比是 现代钟表的盘面，以此来显示时刻。 ★日晷依晷面所放位置的不同，可分成地平 日晷（晷面水平放置而晷针指向北极，晷面和晷 针之间的夹角就是当地的地理纬度）、赤道日晷 （晷针平行地球自转轴而晷面呈北低南高状摆放 ，晷面和晷针垂直）等。
用橡皮泥把竹签固定在桶的中 央，保证竖直向上。 然后把它放在阳光能直接照射 到的地方，竹签会在桶壁上投射一 个影子。这个影子的位置是随时间 变化的，手里拿一块表，每到正点 的时候就用笔在桶壁上作一个标记 。比方这时候手表显示的是上午 “9”点，那么你就在影子的位置 画个标记，写上“9”。注意纸桶 的位置不能再变了，那么明天上午 竹签的影子再到你做的标记“9” 上的时候，此时的时间就是9点。 花上几天的时间来做完所有的 标记，以后就可以用它来代替手表 计时了。
晷针
晷面
水平式日晷
晷面
晷针
底座
赤道式日晷
ห้องสมุดไป่ตู้
清中期，长4.8cm， 宽3.8cm，高2.2cm。清宫旧 藏。 该日晷造型为孔雀尾 状，形体较小。盒内分上下两 层，其上层为晷盘，上刻时刻 线及“午”、“未”等中国时
辰的 名称。中心设小指南针。盒盖 上设直表，表上刻纬度线。若 直表上的小孔与其对面的孔之间系一丝线，即是晷针。盒内下 层为一面镜子。 该日晷盒面高低错落的纹饰无法保证晷体呈 水平状，直表上刻画的纬度线也只是象征性的，没有刻度标志， 不具备调节纬度的功能，因此，该日晷根本无法测时，它仅是 一件供观赏、佩带的日晷式珍玩。
制作太阳钟（水平式日晷）
利用锤子，将钉子垂直钉于圆心处（如图所示）。
确定、绘制刻度
1、利用指南针找到正北方向； 2、将太阳钟平方于桌面，钟面上的“北”正对北方， 3、将影子与圆心画上一条直线，并在直线处记录下此 时的准确时刻。 利用相同的方法，确定一天中每个整点时钉子影子 的位置。
制作一个简易的日晷
如何利用日晷来计时？
原理：利用了太阳光影 子的变化来计时的。
计时方法：利用太阳由 东向西移动时，投向晷面 的晷针影子慢慢地由西向 东移动来计时的。
什么是「圭表」呢？
圭
表
圭表是我国古代度量日影 长度的一种天文仪器，由“圭 ”和“表”两个部件组成。 「表」是直立于平地上测日影 的标杆和石柱。 「圭」是正南正北方向平放的 测定表影长度的刻板。
选择一个有阳光的地方， 在地上垂直插一根小棍。当你 的手表到达某一个整点时，就 在木棍的投影处放一块石头作 为记号，并把时间记录下来。 这就是著名的“牛顿钟”。
著名的科学家牛顿 ,小时候做过 这样一个太阳钟 。他在空地上插根 棍子，每隔2小时，在棍影的终点放 一块石头做记号，记下时间。他摆 石头记影子，又在石头上记时间， 看！多简单，巧妙的太阳钟就做成 功了。他做的这个太阳钟据说在村 上用了70多年，人们把这个太阳种 称之为“牛顿钟” 。
1、太阳钟也叫（ 工具，它是根据 来的。
）是测量 的 下影子的变化规律制造出
2、古代人们制作的利用太阳来计量时间的仪 器是（ ） A、日晷 B、浑天仪 C、滴漏 3、日晷是测量（ ）的工具。 A、体积 B、时间 C、长度 4、 北京故宫博物院保存的日晷属于（ ） A、立晷 B、地平日晷 C、赤道日晷