一种太阳直射点移动演示仪的制作方法

1.本实用新型涉及地理教具技术领域，具体为一种太阳直射点移动演示仪。


背景技术：

2.地理学是研究地理要素或者地理综合体空间分布规律、时间演变过程和区域特征的一门学科，是自然科学与人文科学的交叉，具有综合性、交叉性和区域性的特点，随着地理信息技术发展与研究方法变革，新时期的地理学正在向地理科学进行转身，研究主题更加强调陆地表层系统的综合研究，研究范式经历着从地理学知识描述、格局与过程耦合，向复杂人地系统的模拟和预测转变。
3.地球围绕太阳公转时，地轴与地球公转轨道面约成66.5
°
的固定夹角，这就使太阳直射点在南北回归线之间有规律地移动，各地正午的太阳高度也随之发生有规律的变化除了赤道，地球其他地方一年中都有昼夜长短的变化，在南北极圈以内，甚至出现“极昼”和“极夜”现象。这部分内容为初中地理的重点亦是难点，要学好这部分内容，必须具备丰富的知识储备和较强的空间思维想象能力。学生往往对这部分知识的学习存在畏难情绪，觉得抽象难懂。
4.目前在中学地理的教学过程中老师为了给学生展示太阳直射点的移动与昼夜长短变化之间的关系以及极昼极夜的现象大多是在黑板上进行绘制来展示，绘制的过程枯燥无味，无法有效吸引学生的注意力，而且展示效果不形象，学生理解不透彻，最终导致教学效果不理想。


技术实现要素：

5.本实用新型主要解决的技术问题是提供一种结构简单、操作便捷、并能够直观、精确、动态、形象生动地演示太阳直射点的移动规律、各地昼夜长短变化，各地正午太阳高度分布，极昼极夜的现象及其范围变化的太阳直射点移动演示仪。
6.为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：
7.一种太阳直射点移动演示仪，包括底座，所述底座上部固定连接有支撑托，支撑托顶部中心处固定连接有支撑轴，所述支撑轴顶端固定连接有支架，所述支架上转动连接有地球仪，所述地球仪的外部且与地球仪同心设置有昼夜演示球壳，所述昼夜演示球壳底部通过支撑轴限位安装在支撑托上，所述昼夜演示球壳在支撑托上转动，所述昼夜演示球壳顶部通过转轴与支架转动连接。
8.以下是本实用新型对上述技术方案的进一步优化：
9.所述地球仪球体表面布设有经线、纬线，该纬线至少包括赤道、南北回归线和两极圈线，并且还布设有世界地图。
10.进一步优化：所述昼夜演示球壳包括左右对称的昼半球部和夜半球部，所述昼半球部透明，所述夜半球部为黑色不透明，这样的设计，生动形象的模拟在太阳光照射下地球东西半球的昼夜状态，使得学生的直观感受比较强烈，便于知识的理解和记忆。
11.进一步优化：所述昼半球部和夜半球部的交界处形成晨昏线，这样的设计，直观、精确、动态、形象生动地演示了晨昏线，丰富了地理教学的表达展示方式，可以让学生直观的学习相关地理知识，有助于提高学生的学习效率。
12.进一步优化： 所述昼夜演示球壳由昼半球部和夜半球部紧密扣合而成，必要时可以分开，这样的设计，便于将其中的地球仪取出，用于其它课程的教学，实现教具的重复利用，节约成本，环保经济。
13.进一步优化：所述昼夜演示球壳上开设有一个圆孔，通过所述圆孔拨动内层地球仪转动，形成地球仪自转现象。
14.进一步优化：所述昼夜演示球壳表面固定设有太阳直射点标志，该太阳直射点标志位于昼半球中间与水平底座相互垂直的位置，所述太阳标志用红色圆形表示。
15.进一步优化：所述昼夜演示球壳是采用透明或半透明的轻质材料制造而成，所述夜半球表面喷黑色漆。
16.进一步优化：所述支架包括环形支架和设置在环形支架上的南极连接轴和北极连接轴，所述地球仪的南北极分别转动连接在所述南极连接轴和北极连接轴上。
17.本实用新型具体使用时，首先转动昼夜演示球壳，将太阳直射点标志与地球仪的赤道相重合，此时观察到晨昏线与经线圈重合。
18.用手拨动地球仪，地球仪转动一圈，观察到赤道地区正午太阳高度最高，正午太阳高度充赤道向南北两侧递减；各地昼夜平分。
19.转动昼夜演示球壳，将太阳直射点从赤道向北回归线移动，此时观察到晨昏线与经线之间形成夹角，随着移动夹角不断变大；北半球各地昼长夜短，南半球各地昼短夜长；北极点附近出现极昼现象，南极出现极夜现象，极昼的范围从北极点向北极圈扩大，极夜的范围从南极点向南极圈扩大；北极圈内出现的极昼范围与南极圈出现的极夜范围一样大。
20.当昼夜演示球壳的太阳直射点与北回归线重合时，停止转动，之后用手拨动地球仪转动一周，此时观察到晨昏线与经线夹角达到最大；北半球各地昼最长、夜最短，南半球各地昼最短、夜最长；北极圈内极昼，南极圈内极夜；北回归线地区正午太阳高度最高，太阳高度从北回归线向南北两侧递减。
21.再次转动昼夜演示球壳，太阳直射点从北回归线向赤道移动，此时观察到晨昏线与经线夹角变小，当太阳直射点与赤道重合时，晨昏线与经线圈重合。
22.继续转动昼夜演示球壳，太阳直射点从赤道向南回归线移动，此时观察到晨昏线与经线之间形成夹角，随着移动夹角不断变大，南半球各地昼长夜短，北半球各地昼短夜长；南极点附近出现极昼现象，北极出现极夜现象，极昼的范围从南极点向南极圈扩大，极夜的范围从北极点向北极圈扩大；南极圈内出现的极昼范围与北极圈出现的极夜范围一样大。
23.当昼夜演示球壳的太阳直射点与南回归线重合时，停止转动，之后用手拨动地球仪转动一周，此时观察到晨昏线与经线夹角达到最大；南半球各地昼最长、夜最短，北半球各地昼最短、夜最长；南极圈内极昼，北极圈内极夜；南回归线正午太阳高度最高，太阳高度从南回归线向南北两侧递减。
24.本实用新型采用上述技术方案，通过昼夜演示球壳及地球仪，能够直观、精确、动态、形象生动地演示晨昏线，太阳直射点的移动规律，各地正午太阳高度变化、各地昼夜长
短变化，极昼极夜现象及其范围变化，使教学更加方便，同时具有设计巧妙、结构简单、制作容易、成本低等特点。
25.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
附图说明
26.图1为本实用新型实施例的结构示意图；
27.图2为本实用新型实施例在北回归线的效果示意图；
28.图3为本实用新型实施例在南回归线的效果示意图。
29.图中：1-底座；2-支撑托；3-支撑轴；4-支架；41-环形支架；42-南极连接轴；43-北极连接轴；5-地球仪；51-纬线；511-赤道；512-南回归线；513-北回归线；514-北极圈；515-南极圈；52-经线；53-世界地图；6-昼夜演示球壳；61-昼半球部；62-夜半球部；63-太阳直射点；64-晨昏线；65-圆孔；7-转轴。
具体实施方式
30.实施例：参照图1-3，一种太阳直射点移动演示仪，包括底座1，所述底座1上部固定连接有支撑托2，支撑托2顶部中心处固定连接有支撑轴3，所述支撑轴3顶端固定连接有支架4，所述支架4上转动连接有地球仪5，所述地球仪5外部且同心设置有昼夜演示球壳6，所述昼夜演示球壳6底部通过支撑轴3限位安装在支撑托2上，所述昼夜演示球壳6在支撑托2上转动，所述昼夜演示球壳6顶部通过转轴7与支架4转动连接。
31.所述地球仪5球体表面布设有经线52、纬线51，该纬线51至少包括赤道511、北回归线512、南回归线513和被北极圈514、南极圈515，并且还布设有世界地图53。
32.所述昼夜演示球壳6包括左右对称的昼半球部61和夜半球部62，所述昼半球部61透明，所述夜半球部62为黑色不透明，这样的设计，生动形象的模拟在太阳光照射下地球东西半球的昼夜状态，使得学生的直观感受比较强烈，便于知识的理解和记忆。
33.所述昼半球部61和夜半球部62的交界处形成晨昏线64，这样的设计，直观、精确、动态、形象生动地演示了晨昏线64，丰富了地理教学的表达展示方式，可以让学生直观的学习相关地理知识，有助于提高学生的学习效率。
34.所述昼夜演示球壳6由昼半球部61和夜半球部62紧密扣合而成，必要时可以分开，这样的设计，便于将其中的地球仪5取出，用于其它课程的教学，实现教具的重复利用，节约成本，环保经济。
35.所述昼夜演示球壳6上开设有一个圆孔，通过所述圆孔拨动内层地球仪5转动，形成地球仪5自转现象。
36.所述昼夜演示球壳6表面固定设有太阳直射点63标志，该太阳直射点63标志位于昼半球中间与水平底座1相互垂直的位置，所述太阳标志用红色圆形表示。
37.所述昼夜演示球壳6是采用透明或半透明的轻质材料制造而成，所述夜半球表面喷黑色漆。
38.所述支架4包括环形支架41和设置在环形支架41上的南极连接轴42和北极连接轴43，所述地球仪5的南北极分别转动连接在所述南极连接轴42和北极连接轴43上。
39.本实用新型具体使用时，首先转动昼夜演示球壳6，将太阳直射点63标志与地球仪
5的赤道511相重合，此时观察到晨昏线64与经线52圈重合。
40.用手拨动地球仪5，地球仪5转动一圈，观察到赤道511地区正午太阳高度最高，正午太阳高度充赤道511向南北两侧递减；各地昼夜平分。
41.转动昼夜演示球壳6，将太阳直射点63从赤道511向北回归线513移动，此时观察到晨昏线64与经线52之间形成夹角，随着移动夹角不断变大；北半球各地昼长夜短，南半球各地昼短夜长；北极点附近出现极昼现象，南极出现极夜现象，极昼的范围从北极点向北极圈514扩大，极夜的范围从南极点向南极圈515扩大；北极圈514内出现的极昼范围与南极圈515出现的极夜范围一样大。
42.当昼夜演示球壳6的太阳直射点63与北回归线513重合时，停止转动，之后用手拨动地球仪5转动一周，此时观察到晨昏线64与经线52夹角达到最大；北半球各地昼最长、夜最短，南半球各地昼最短、夜最长；北极圈514内极昼，南极圈515内极夜；北回归线513地区正午太阳高度最高，太阳高度从北回归线513向南北两侧递减。
43.再次转动昼夜演示球壳6，太阳直射点63从北回归线513向赤道511移动，此时观察到晨昏线64与经线52夹角变小，当太阳直射点63与赤道511重合时，晨昏线64与经线52圈重合。
44.继续转动昼夜演示球壳6，太阳直射点63从赤道511向南回归线512移动，此时观察到晨昏线64与经线52之间形成夹角，随着移动夹角不断变大，南半球各地昼长夜短，北半球各地昼短夜长；南极点附近出现极昼现象，北极出现极夜现象，极昼的范围从南极点向南极圈515扩大，极夜的范围从北极点向北极圈514扩大；南极圈515内出现的极昼范围与北极圈514出现的极夜范围一样大。
45.当昼夜演示球壳6的太阳直射点63与南回归线512重合时，停止转动，之后用手拨动地球仪5转动一周，此时观察到晨昏线64与经线52夹角达到最大；南半球各地昼最长、夜最短，北半球各地昼最短、夜最长；南极圈515内极昼，北极圈514内极夜；南回归线512正午太阳高度最高，太阳高度从南回归线512向南北两侧递减。
46.本实用新型采用上述技术方案，通过昼夜演示球壳6及地球仪5，能够直观、精确、动态、形象生动地演示晨昏线，太阳直射点63的移动规律，各地正午太阳高度变化、各地昼夜长短变化，极昼极夜现象及其范围变化，使教学更加方便，同时具有设计巧妙、结构简单、制作容易、成本低等特点。
47.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。