[发明专利]一种太阳视运动度量与演示方法及其演示装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳视运动度量与演示方法及其演示装置，属于自然地理规律的演示仪器领域。

背景技术

地球绕太阳运动，一年一个周期，由于黄道面与赤道面的夹角为23.5度，所以太阳直射点在地球上南回归线与北回归线之间来回摆动，又由于地球的自转，一天一个周期，昼夜交替，对于地球上观测的人来说，太阳在天空中东升西落，在天空中划过一道轨迹，并且太阳高度角与方位角不断变化，由于地球是球形的，所以对于地球上不同纬度地区，观测到的太阳在天空中的运动及其高度角与方位角的变化是不同的，比如，对于两极地区还会出现极昼与极夜现象，现有技术难以直观形象地演示节气、时间、观测地纬度变化而引起的视动动轨迹的变化。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种太阳视运动度量与演示方法及其演示装置，该方法能直观、形象、准确解析太阳与地球的运动规律，以及由于地球球面上观测地纬度变化而带来的太阳视运动变化规律，该方法设计精确，直观，全面，该装置操作简便易行。

为了实现上述目的，采用的技术方案如下：

一种太阳视运动度量演示装置，包括支脚、激光灯、可控正逆转电机、单向转电机、导电滑环、简易地球仪、节气时间球、天半球、地半球，其中：

所述天半球上标刻有方位角刻度线与高度角刻度线，所述天半球球面上的东西圈的两端设有东法兰和西法兰；

所述地半球上设有地半球法兰，所述地半球法兰上装有电源插座，控制开关A和控制开关B，地半球法兰与天半球的东法兰及西法兰相联结，将天半球固定在地半球上，所述地半球及地半球法兰上设有转轴槽口，转轴槽口用于安装节气时间球东转轴和西转轴，所述地半球法兰上设有两个方向指示屏，两个方向指示屏可跳转显示字每“N”与“S”；

所述节气时间球由东半球与西半球两个半球组成，所述节气时间球球面上刻有节气纬线，所述节气纬线为南回归线与北回归线及其之间的平行纬线，正中间一条节气纬线为赤道线，所述节气时间球球面上刻有时间经线，每15度表示1小时，东半球与西半球相接处的经线为正午时间经线与子夜时间经线，所述节气时间球球面上刻有观测地纬度刻度，观测地纬度刻度位于观测地正午时间经线所在的经线上；

东半球上设有东转轴，东转轴位于时间经线中的六时刻度线与节气纬线中的赤道线的交点处，东转轴和西转轴外侧均设有限位挡板，用于控制节气时间球的转动角度，东转轴内设有固定轴，所述固定轴从东转轴内穿入到节气时间球内部并与简易地球仪相接，所述固定轴固定在地半球法兰上；

西半球上设有西转轴，西转轴位于时间经线中的十八时刻度线与节气纬线中的赤道线的交点处，所述东转轴与西转轴均与对应的东半球和西半球相结合，西转轴在西半球的球外部分为圆柱与棱柱的组合体，圆柱部分置于地半球的转轴槽口内，棱柱部分安装旋转把手，西转轴与简易地球仪相接，使简易地球仪与节气时间球一起在天半球与地半球之间转动；

所述简易地球仪位于节气时间球内的球心处，与节气时间球的东转轴和西转轴相接，简易地球仪随节气时间球转动，所述简易地球仪为透明球，球面上标有赤道，南回归线、北回归线、南极圈、北极圈，所述简易地球仪内安装可控正逆转电机、激光灯、单向转电机，可控正逆转电机、激光灯、单向转电机的导线从东半球的东转轴内穿出，与地半球法兰上的电源插座、控制开关A、控制开关B连接；

所述激光灯安装在可控正逆转电机的转轴上，所述可控正逆转电机安装在单向转电机转轴上，可控正逆转电机带动激光灯作限位双向摆动，摆动范围为47度角，单向转电机带动可控正逆转电机作单向无限制转动，单向转电机转轴的一端与导电滑环的转子相接，可控正逆转电机36与激光灯35由导电滑环38连接供电；

所述支脚设置在地板球下部，用来支撑度量演示装置。

进一步的，所述东转轴、西转轴、固定轴均为空心轴，所述东转轴和西转轴棱柱部分均为六棱柱。

优选的，方位角刻度线每隔5度或15度刻度标注，高度角刻度线每隔5度或15度刻度标注。

优选的，所述观测地纬度刻度由南极到北极每隔5度或10度进行刻度标注，所述节气纬线由赤道向南、北每隔5度或10度刻度标注。

优选的，所述支脚有三个，每两个支脚之间夹角为120°。

进一步，所述节气时间球内部设有一环形面，环形面位于节气时间球与简易地球仪之间，环形面上设有棱柱状轴孔，棱柱状轴孔用于放置固定轴，使环形面固定，并使环形面与地半球法兰平面平行，环形面上与棱柱状轴孔相对的一侧有一个n形槽，将n形槽置于西半球内部的西转轴上，使节气时间球转动时环形面保持固定状态。