[发明专利]一种地球自转公转模拟演示仪

说明书

一种地球自转公转模拟演示仪，包括电源、遮光罩、菲涅尔透镜、玻璃罩和地球仪，遮光罩右侧设有开口，电源设置在遮光罩内部中心，电源产生的光束将从开口射向菲涅尔透镜，电源设置在菲涅尔透镜的焦点上，电源产生的光束透过菲涅尔透镜形成平行光束；菲涅尔透镜产生的平行光射向玻璃罩，玻璃罩位于正对着地球仪左侧的位置并且玻璃罩与地球仪的相对位置固定。本发明整体装置简单，却能直观地显示地球自转公转导致的各种地理现象；尤其是将公转、黄赤交角、自转等多重因素导致的四季气候变化尤其是太阳直射点与温度的变化的关系以荧光粉的发光强度直观展示，加身学员的理解。

技术领域

本发明涉及教学设备领域，具体涉及一种地球自转公转模拟演示仪。

背景技术

在中学教学或科普宣传的过程中，有关于天文地理中的地球自转、地球绕太阳公转导致的地理现象的解释过于抽象，例如包含晨昏线、南北回归线514、南北极圈、极昼极夜现象、太阳直射点等，尤其是对于夏热冬冷主要由于太阳直射点的变换以及地球与太阳距离远近导致的则更为抽象，为加深学员的理解，因此需要一种演示仪用来供讲解学习或宣传用。

发明内容

根据背景技术提出的问题，本发明提供一种地球自转公转模拟演示仪来解决，接下来对本发明做进一步地阐述。

一种地球自转公转模拟演示仪，其特征在于：包括电源、遮光罩、菲涅尔透镜、玻璃罩和地球仪，遮光罩右侧设有开口，电源设置在遮光罩内部中心，电源产生的光束将从开口射向菲涅尔透镜，电源设置在菲涅尔透镜的焦点上，电源产生的光束透过菲涅尔透镜形成平行光束；菲涅尔透镜产生的平行光射向玻璃罩，玻璃罩位于正对着地球仪左侧的位置并且玻璃罩与地球仪的相对位置固定；地球仪包括球体、框架和底座，球体活动设置在框架上，球体与框架的连接贯穿球体的中心，球体可绕着转轴旋转；框架设置在底座上，框架下部设有滑槽，底座的顶端可在滑槽内滑动，使用时底座位置不动，框架移动，从而使得转轴与平行光的夹角变化，模拟一年四季地球绕太阳公转时地球自转轴的变化；滑槽内设有三个固定位，最左侧为夏至位，中间为春秋分位，最右侧为冬至位；球体表层覆盖有一层荧光粉，用以感知是否有光照射以及光照的强度，所述的球体表面还刻画有南回归线、南极圈、赤道、北极圈、北回归线；所述玻璃罩中空，其内部密封存有模拟大气的混合物气体。

遮光罩内侧刷有黑漆，吸收电源发射的光，不产生反射光束，避免发出不经过菲涅尔透镜的焦点的光束射向菲涅尔透镜，进而产生非平行光束。

在遮光罩开口的相对一侧设有激光笔，将激光笔射向菲涅尔透镜，菲涅尔透镜的中心对准激光点。

有益效果：与现有技术相比，本发明整体装置简单，却能直观地显示地球自转公转导致的昼夜交替、四季变换下的南北回归线内太阳直射点的轨迹变换、南北极圈内的极昼极夜现象、昼夜晨昏线的显示以及与南北极圈的位置关系等地理现象；更重要的是，将公转、黄赤交角、自转等多重因素导致的四季气候变化尤其是太阳直射点与温度的变化的关系以荧光粉的发光强度直观展示，加身学员的理解；能使得学生自己动手操作，加深对此抽象知识的理解。

附图说明

图1：本发明的结构示意图；

图2：本发明的地球仪的结构示意图；

图3：本发明校准示意图；

图4：本发明模拟冬至时节的模拟示意图；

图5：本发明模拟春分以及秋分时节的模拟示意图；

图6：本发明模拟春分时节的模拟示意图；

图7：本发明模拟一年之中太阳直射点位置移动的模拟示意图；

图8：本发明模拟冬至日地球晨昏线位置情况的模拟示意图；