1. 天球仪如何使用
可以看到浑仪从外到里可以分成三层。里面两层可以转(注意红色圈),最内层有一个窥管,可以南北方向移动。整个浑仪的轴指向北天极,也就是与地球自转轴平行。使用时,将窥管对准想要测量的星星,窥管是空心的,指向星星的时候就可以穿过洞看到星星。
最内层有刻度,通过窥管指示的刻度,就可以读出天体的赤纬,反应天体在南北方向的位置。
同时,将第二层与最外层按照一定规律对齐,(也就是恒星时,与日期有简单的对应关系),然后最内层在倒数第二层上,在赤道环上就可以读出天体的赤经,在黄道环上就可以读出黄经。这两个量反应东西方向的位置。
我们可以看到浑仪上体现了常用的天文坐标。
最外层,地平圈和子午圈,是地平坐标;中间,天赤道,二分圈,二至圈,是赤道坐标,黄道,是黄道坐标。
2. 天球仪的使用实验体会和感受
月11日,永川区主办的2021年“中秋、国庆”双节困难农村留守儿童和困境儿童主题活动在区青少年宫举行。
活动现场,50余名农村留守儿童、困境儿童和爱心妈妈在工作人员的带领下,走进科技馆和天文馆参观,了解天球仪的功能、仰望“太阳系八大行星”、观看“黑洞”的神奇等天文奇观。
丰富多彩的天文知识和趣味互动体验,让人眼花缭乱,更令孩子们大呼过瘾。
同时,参与儿童与家长还兴致勃勃地一起制作月饼,感受中国传统文化的魅力。
据了解,本次活动主题为“情暖童心,相伴成长”,旨在让困难农村留守儿童、困境儿童体会科技魅力,启迪思维,开阔视野
3. 天球仪作用
一、知识结构
二、重难点知识
[重点]地球是太阳系中一颗特殊的行星
所谓特殊是与其它天体相比较而言,就目前所知,唯独地球上有生物,特别是有高级智慧生物,这与地球所处的宇宙环境以及地球本身的条件有关。
(1)地球所处的宇宙环境
从两方面分析:一是地球与太阳的关系——太阳的光和热是地球上一切生物赖以生存和人类活动的源泉,因为从地球形成以来所接受的太阳光热条件一直比较稳定。二是地球、其它大小行星同太阳三者的关系——地球及其它大小行星绕日公转不仅方向一致,而且公转轨道面几乎在同一平面上,各行其道,互不干扰碰撞,故运行较为安全。
(2)地球本身具有的条件
地球表面有适宜的温度(平均温度15℃)、液态水、适合生物呼吸的大气。
[难点]宇宙
可以简要地讲:宇宙由各种形态的天体物质所组成,是时间、空间和天地万物的总称。也可以较详细地讲——宇宙有两个不同的概念:
(1)有限的宇宙,指总星系,是当前科学技术上能观察到的宇宙部分,有的学者(如天文学家金祖孟)称之为科学上的宇宙;有的学者(如上海天文台台长赵君亮)称为“子宇宙”,总星系在时间上有始有终,空间上有边有际。
(2)无限的宇宙,把哲学理念上的宇宙,有人称之为“母宇宙”,空间上无边无际、无形状、无中心;时间上无始无终,没有起源、年龄、寿命。
[重点]太阳辐射对地球的影响
(1)太阳辐射的概念。
(2)太阳辐射能对地理环境形成和变化的重要作用(促进地球上的水、大气、生物活动的动力)。
(3)太阳辐射能是人类生产和生活所用的主要能源(包括太阳能以及煤、石油)。
[重点]太阳活动对地球的影响
(1)太阳活动的概念。太阳除了不停地发出均匀的辐射外,太阳表面还常常发生一些周期性、短暂性的扰乱太阳的活动,简称太阳活动。
(2)太阳活动的标志及其特征。黑子实际上并不黑,耀斑突然增亮,发出能量,活动周期均为11年。
(3)不利影响,影响无线电短波通讯、磁针失灵以及降水量。
(4)分析产生这些影响的原因。
[难点]核聚变反应
(1)太阳产能中心[太阳内部核心区]。
(2)太阳能产生的条件[氢、高温、高压]。
(3)太阳能产生过程。
(4)结果(或能源产生机制),损耗质量,产生能量。(爱因斯坦曾在狭义相对论中指出质量和能量可以相互转化,其关系如下列公式:E=mc2,E表示能量,m表示质量,c表示光速。)
[重点]地球自转的特点
方向:(略)
周期
(1)地球自转周期的度量,需要有一个超然于地球自转的参考点(即参照系或定标点),这个参照点应当是固定不动的。
(2)教材所讲的恒星日即以恒星作为参照点,这是因为恒星十分遥远,在地球上看来,恒星之间的位置似乎是固定不变的(但实际上,所有恒星都在不停地运动和变化中,即“恒星不恒”)。
(3)恒星日是地球自转的真正周期,地球自转了360度,所需时间为23时56分4秒。
速度
(1)切运动都有线速度,作为一种圆运动,地球自转有它的角速度。教学紧扣三点:
(2)地球自转角速度全球一致,它既不因纬度高低而不同,也不因高度而有不同。
(3)自转线速度却因纬度差异而不同,这是因为各地与地轴距离有所不同。纬度愈低,距地轴愈远,线速度愈大,纬度愈高,距地轴愈近,线速度也愈小。所以,赤道是唯一的大圆,线速度最大;纬线圈周长自赤道向两极逐渐减小,线速度也愈来愈小。
(4)南、北极点因为各是一个点,自转半径为0,超然于地球自转,既无角速度,也无线速度。换言之,角速度、线速度均为0。
[重点]地球公转的特点
指地球公转的轨道、速度、方向和周期。
方向 地球绕日公转方向同地球自转方向一致,由西向东。
轨道 地球公转轨道就是环绕太阳运动的路线。是近似正圆的椭圆轨道。太阳位于椭圆的一个焦点上??太阳略微偏离地球公转轨道的中心。 日地距离和公转速度(角速度和线速度) 速度·周期 公转速度,教材以表1.2″地球在公转轨道不同位置时速度的变化”来表述,只讲了结论,省略了过程,一般很难理解,”为什么日地距离不同会影响公转速度的变化?”但在这里又不能超教材而出现面积速度的概念或开普勒行星运动第二定律。所以,只好采取推论的办法,即:线速度是单位时间转过的孤长,如近日点 ,远日点 单位时间(相等的时间)内的运动线速度 所以,近日点地球运动速度快,远日点慢。
[重点·难点]黄赤交角
黄赤交角是一个比较抽象的概念,看不见、摸不着,甚至感觉不到。因此,必须按照”抽象知识形象化”的原则,利用天球仪或地球仪作直观分析,或者自制教具,将赤道平面和黄道平面镶在一个球上作演示,从而调动自己的空间想象能力。
黄赤交角是一个重要的概念,因为它与“地球运动的地理意义(二)”中所产生的种种现象,如太阳直射点的回归运动、正午太阳高度的变化、昼夜长短的变化、四季和五带的划分等都有很大影响,它们都起因于黄赤交角的存在。
[难点]晨昏线
我们说昼夜交替这段教材的教学难点是晨昏线,并不是指知识的深度,而晨昏线是这段教材中很多知识点之间的转折点。例如: , , 。所以,晨昏线的运转(晨昏线本身是固定不动的,只是由于地球自西向东自转,因而晨昏线看起来由东向西转动)是理解昼夜交替的关键性知识。难点的解决,可用地球仪演示,应注意强调的是要仔细观察箍在地球仪上的线圈(代表晨昏线圈)变化。
[重点]太阳日
昼夜交替的周期,或太阳高度的日变化周期为24小时,叫做1太阳日。(待续) 第一单元 宇宙环境(2) [重点]地方时
1、地方时 以太阳“东升西落”为标准,在同纬度地区,相邻位置偏东的地点,比偏西的地点先看到日出,时刻就早。同学们应注意三点:
(1)地方时的概念——因经度而不同的钟表时刻,称为地方时。
(2)在同一瞬时,经度不同的世界各地时刻都不同。
(3)根据两地地方时之差,换算两地经度差。
◆地方时及计算。
(1)经纬网的理解:经线、经度及东西半球的划分标准;纬线、纬度及南北半球、中低高纬度、五带的划分标准。纬度1°所对经线长度为111千米,经度1°所对纬线长度为111·cosφ千米(φ为当地纬度)。
(2)地方时的概念:因经度而不同的时刻(同线同时)。时间计算本质上是地方时计算。
(3)地方时的性质:
①严格按照某经线与太阳光照的关系来确定本经线的时刻,如正午12点,子夜0点;
②严格按照“东早西晚,东加西减,经经计较,分秒必算”进行时间换算;
③由于地方时总是对某一经线而言的,没有平面二维空间(区域),具有东西多变性, 因此常会造成时间混乱,给交通和通讯带来许多不便。
(4)地方时的计算:空间定位清楚与地理分析到位与数学计算准确。
①空间定位:用图示两点的经度定点,清楚准确直观反映空间关系;
②地理分析:已知、未知和东西关系,经度差和时间差的相互转换;
③数学计算:认真计算,仔细检查。
④计算公式:所求地地方时=已知地地方时+ -(经度差)÷150 (东+;西-)
例题1:读下图(图中阴影部分为夜半球),假设北京时间为7月1日20时,完成下列要求: (1)在图上画出位于东半球昼夜等长的一点A。
(2)A地日期为___月___日。
(3)A地方时应在___时___分至___时___分。
答案:(1)A点正确位置应在图中加粗的范围内,如下图: (2)7 1
(3)10 40 12 0
例题2:读下图,若阴影部分表示黑夜,据图回答下列两题。 ①.此时北京时间是( )
A、6月21日8时20分 B、12月22日21时20分
C、6月22日8时 D、12月22日8时
②.下列叙述正确的是( )
A、此时,我国主要受极地大陆气团控制
B、此时北半球某地正午太阳高度角为73度32分,该处的地理纬度是北纬38度54分
C、以雨水补给为主的河流都将进入汛期
D、此时南北极圈相比,是昼夜长短相差最大的一天
答案及解析:
①.因0度经线(40°E西侧第一条经线)平分夜半球即0度经线是两日的分界线,则其时间为6月22日0时,故北京时间为C。
②.D对。北极圈为极昼无夜,南极圈为极夜无昼。此时60°58’N的正午太阳高度也等于73032’,B错。
2、区时 在地方时(使用不方便)的基础上,人为制定了理论区时,实行分区(24个时区)计时(相邻两时区相差1小时)的办法。区时是以各时区的中央经线的地方时为计时标准,这样使用起来就有了一个统一的标准。
①特别的计时方法 不少国家根据本国的具体情况,在理论区时的基础上,采用了一些变通的办法计时,如我国采用北京时间即是一例。
②时区的划分注意要点:
A由于地球不停地自西向东自转,不同经度的地方,便产生了不同的时刻。这种因经度不同而造成的不同时刻,叫地方时。
B.经度相差1°,地方时相差4分钟。东边地点的时刻总是早于西边。
C.为了统一时间,国际上采用每隔经度15°,划分一个时区的方法,全球共分为24个时区。
D.每个时区都以本区中央经线上的地方时,作为全区共同使用的时间,即区时。
E.北京时间就是北京所在东八区的中央经线120°E上的地方时。
◆区时的计算
●方法
(1)公式法:
所求区时=已知区时±时区差
正负号选取原则:东加西减。(所求区时的时区位于已知区时时区的东侧,取“+”;若位于西侧,则取“—”)。
(2)数轴法:
画一个简单的示意图是进行区时计算的好方法。计算时遵循东加西减、一区一时的计算法则,注意日期的变化。
●区时的性质:
①严格按照各时区中央经线(地方时)与太阳光照的关系来确定某时区的时刻,同一时区不会因经度的变化而改变区时。
②严格按照“东早西晚,东加西减,区区计较,整时换算”进行区时计算。
③由于区时是对时区(跨经度15°)而言的,有平面二维空间(区域),具有相对统一性、一致性和稳定性(同区同时),使用方便,克服了时间在钟点上的混乱。实际上,每个国家或地区,为了采用统一的时间,一般都不严格沿经线划分时区,而是按自己的行政边界和自然边界来确定时区。
●区时的计算方法:
①用已知经度推算时区:
时区号数:已知经度÷15°
②已知两地所在地区,计算两地时差:(异区相加,同区相减)
若两地同在东时区或西时区,则两地时区数值相减后取绝对值,即为所求时差值。
若两地分别位于东、西时区,则两地时区数值相加,即为所求时差值。
③已知某地区时,求另一地区时:所求区时=已知区时±时差
正负号选取原则:东加西减。(所求区时的时区位于已知区时时区的东侧,取“+”;若位于西侧,则取“-”)
注意事项:计算时采用全天24小时制,区时计算结果若大于24小时,则为第二天,该数值减去24小时,即为所求时刻,日期加一天;若区时小于0,则为前一天,需用24小时减所得数的绝对值,即为所求时刻,日期减一天。
例题3:已知本初子午线的地方时是正午12点,东经116°的地方时是______;而另一地点的地方时为6点56分,它所在的时区是______区。
答案:19时44分 西5
●时区图的判读
第一,地球上划分日期的经线的确定
例题4: 读中心点为地球北极的示意图(图1),若阴影部分表示黑夜,判断
①.甲地时间为:A.8时 B.9时 C.15时 D.16时(B)
若阴影部分为7月6日,非阴影部分为7月7日,判断
②.甲地时间为: A.15时 B.9时 C.3时 D.12时 (C)
③.北京为:A.6日8时 B.7日8时 C.6日20时D.7日20时 (B)
解题思路:(1)在地球上使日期发生变化的地方有两处:一处为180°经线;另一处为时间是今日0点或昨天24点处。因此,如(图1)AB与BC两条经线中,有一条必为180°经线,而另一条则为7月6日的24点或7月7日的0点所在的经线,那么,哪条是180°经线呢?
(2)180°经线的确定
根据地球运动方向(题干中的隐含条件:圆心为北极点),180°经线的东侧比西侧的日期要晚一天。而图中经线BC东侧为7月6日,西侧为7月7日,则经线BC为180°经线。确定了180°经线的位置,其它经线的度数就迎刃而解了。
第二,变换图形,化解难点
在平时的学习中,对于时区图,我们习惯于侧视平面图。若将题目上的俯视图转换为侧视的平面图,问题就变得清晰了。 根据题目条件,全球只有两个日期且互相平分。因此题图可转换为(图4)。这样,甲地时间及北京(东八区)时间就一目了然了。例题4第③小题的计算方法:先根据题目条件转绘为如上图,则:X=7月7日3时+(8-3)=7月7日8点
第三,对时区图的再认识
在时区图的学习中,一是不仅要重视时间的换算,同时要注意全球日期的分布。例如:当全球只有一个日期时,太阳直射在哪条经线上?北京时间是多少?例如当全球1/3的地方为7月6日,2/3的地方为7月7日时,北京时间为多少?反之,当全球1/3的地方为7月7日,2/3的地方为7月6日时,北京时间是多少?
二是要重视图形的变换,化繁为简。只要是计算时间的题目,不论是文字题还是图表题,均要转化为侧视平面图,使题目直观明了。例如:已知50°W为某月3日20点,求北京的区时是几点? 先将题目转绘为如上图,从图上可知:
①两地时区差为3+8=11,则两地相差11小时 ②因北京位于50°W东面,故北京比50°W早11小时。根据时间计算的东加西减的原则,北京的区时为3日20时+11时=4日7时。
3、日界线
●日界线的划分 东、 西十二区钟点相同,日期相差一天。在解题过程中同样强调绘制简单的示意图,帮 助思维。
●日界线避免通过陆地,以免影响一些国家或地区时间的完整性,实际上并不完全在180度经线上,而是有几处偏移成为折线。因此,越过180度经线日期的变化就有三种可能:
如箭头A、B、C:日期不变
如箭头D、E:日期加一天
如箭头F、G:日期减一天
●日界线的性质:
①更日性:只要地方时所在经线和时区中央经线过这两条日界线,都要更换日期。在钟点上,人文日界线两侧是相同的;在时间上,自然日界线两侧是连续的。
②运动性:人文日界线相对于地球而言是静止的,相对于太阳来说则是运动的(自转东移);自然日界线相对于地球而言是运动的(位置西移),相对于大阳来说则是静止的。说明运动是绝对的,静止是相对的。
③转折性:为了照顾人文日界线附近国家或地区居民生活方便,人文日界线不完全按180°经线定位,而是在有些地方成折线在海洋上通过,从北极开始通过白令海峡,绕过阿留申群岛西边,萨摩亚、斐济、汤加等群岛之间,经过新西兰东边,继续沿180°经线到南极为止。自然日界线隐形而规则,和地球上对应经线平行。
④意义性:人文日界线是地球上新的一天的起点和终点;自然日界线是当地新的一天的起点和终点。
●日界线的用法:以任何时刻过人文日界线,东12区比西12区早一天,更换日期,钟点相同,因此,人文日界线两侧时间不连续,但钟点是一致的;而自然日界线只能以0时通过,两侧时间是连续的。
4. 天球仪使用方法
地球到月球的平均距离是384,400千米 。月球离地球近地点距离 为 35.7万 千米 (就是地表到月表);距离地球最远的远地点距离为40.6万千米(就是加上月球与地球的直径)。 月球是离我们地球最近的星球。平常月亮距离地球大概是40多万公里,由于月球环绕地球运行是一个以一个轴心为主的椭圆形的轨道,因此,月球距离地球最远比最近时多5万公里。同样是满月,月球距离地球最近比最远时,月亮的视直径大14%,视面积大30%。 月光从月球传到地球的时间只要1.3秒,也就是说只眨了下眼的功夫。可是这么短的时间,它的路程却有38万多千米。并且月球轨道以3.8cm/a的速度向外偏移,也就是以每年3.8厘米的速度远离地球而去。 古人测量地球到月球的方法: 古人最早测量地月距是通过肉眼观察进行大概的测量,最早测定月地距离的人是伊巴谷,其在公元前180年左右出生于小亚细亚,也就是今天的土耳其。 伊巴谷发明了一种“瞄准器”,一根约两米长的木杆上,有沟槽可容一个挡板在其中滑动,在木杆的一端竖立一块有小孔的板,人眼从小孔中观察星体,同时滑动挡板,使它刚好遮住目标。根据挡板与小孔之间的距离及挡板的宽度,就可以算出被测物体的相对大小,或星空中两点的视距离。 他还发明了一种星盘,可以测天体的方位和高度。人们还传说他制作过一个天球仪,刻在上面的恒星数目比他列在星表上的还多。还是让我们欣赏伊巴谷是如何测量日、月、地三天体的距离的。 他观测了一次日食,同埃拉托色尼一样,他也需要两个地点的观测数据。在土耳其附近,人们看到了日全食;而在经度接近而纬度不同的亚历山大城,只能看到日偏食,月球最大遮住了太阳的4/5。 由此,他推算出了月球的视差,他也将太阳光处理为平行照射到地球上。他的计算结果是,月球直径是地球的三分之一,月地距离是地球半径的60.5倍。第一个数据偏大了一点,对于第二个数据,按照现在的测量结果,月地距离是地球半径的60.34倍。由于埃拉托色尼已经给出了地球半径的数据,于是伊巴谷得到了月地距离的真实数据。 让我们替伊巴谷算一下:38400×60.5/(2×3.14)=37万千米。现代的月地距离数据是38万千米。2100多年前的祖先,手持木杆,单凭一双肉眼,就得到如此准确的数据,面对这样的结果,我们后人实在是没有什么可骄傲的,我们发明出来的令人眼花缭乱的“先进”技术,只是反映出我们理性思考的贫乏和虚弱罢了。 伊巴谷的太阳数据误差较大,主要还是受阿里斯塔克的数据影响。伊巴谷算出的太阳直径是地球直径的12倍多,而实际太阳直径超出地球达百倍之多;他的日地距离是地球半径的2500倍,而实际是两万多倍。 科学家测量地球到月球的距离的方法: 1、三角法 比如说地球在春分点和秋分点时分别观测一颗恒星对地球的角度,然后以公转轨道半径为基线,算出它距地球的距离 对于较近的天体(500光年以内)采用三角法测距。 500–10万光年的天体采用光度法确定距离。10万光年以外天文学家找到了造父变星作为标准,可达5亿光年的范围。 更远的距离是用观测到的红移量,依据哈勃定理推算出来的。 月球是距离我们最近的天体,天文学家们想了很多的办法测量它的远近,但都没有得到满意的结果。科学的测量直到18世纪(1715年至1753年)才由法国天文学家拉卡伊(N.L.Lacaille)和他的学生拉朗德(Larand)用三角视差法得以实现。他们的结果是月球与地球之间的平均距离大约为地球半径的60倍,这与现代测定的数值(384401千米)很接近。 2、光谱在天文研究中的应用 人类一直想了解天体的物理、化学性状。这种愿望只有在光谱分析应用于天文后才成为可能并由此而导致了天体物理学的诞生和发展。通过光谱分析可以:(1)确定天体的化学组成;(2)确定恒星的温度;(3)确定恒星的压力;(4)测定恒星的磁场;(5)确定天体的视向速度和自转等等。 3、激光测量 雷达技术诞生后,人们又用雷达测定月球距离。激光技术问世后,人们利用激光的方向性好,光束集中,单色性强等特点来测量月球的距离。测量精度可以达到厘米量级。 列如: 用激光测距仪测量从地球到月球的距离。激光的传播速度为3×108m/s,在激光从地球发射到月球后再反射回地球的过程中,所需时间为2.56s,求地球到月球的距离。 s=v.t/2=3乘10的8次方乘2.56/2=384000000米=38.4万 科学家们所用的这种精细测量地月距离的新设备叫做“阿帕奇月球激光测量仪”(英文简称APPOLLO,和“阿波罗”同名)。为了达到期望的精度,来往于地月之间的激光脉冲计时精度必须达到几皮秒(1皮秒等于百亿分之一秒)的水准。由于光速是已知的,因此通过测量激光脉冲在地月之间(准确地说是在“阿帕奇月球激光测量仪”和安放在月球表面的反射阵列之间)往来的时间就可以求得两点之间的精确距离。
5. 天球仪怎么使用
浑仪
浑仪是我国古代的一种天文观测仪器。在古代,“浑”字含有圆球的意义。古人认为天是圆的,形状像蛋壳,出现在天上的星星是镶嵌在蛋壳上的弹丸,地球则是蛋黄,人们在这个蛋黄上测量日月星辰的位置。因此,把这种观测天体位置的仪器叫做“浑仪”。
最初,浑仪的结构很简单,只有三个圆环和一根金属轴。最外面的那个圆环固定在正南北方向上,叫做“子午环”;中间固定着的圆环平行于地球赤道面,叫做“赤道环”;最里面的圆环可以绕金属轴旋转,叫做“赤经环”;赤经环与金属轴相交于两点,一点指向北天极,另一点指向南天极。在赤经环面上装着一根望筒,可以绕赤经环中心转动,用望筒对准某颗星星,然后,根据赤道环和赤经环上的刻度来确定该星在天空中的位置。
后来,古人为了便于观测太阳、行星和月球等天体,在浑仪内又添置了几个圆环,也就是说环内再套环,使浑仪成为多种用途的天文观测仪器。
天体仪
天体仪
天体仪,古称“浑象”,是我国古代一种用于演示天象的仪器。我国古人很早就会制造这种仪器,它可以用来直观、形象地了解日、月、星辰的相互位置和运动规律,可以说天体仪是现代天球仪的直接祖先。北京古观象台上安置的天体仪,是我国现存最早的天体仪,制于清康熙年间,重3850公斤。
天体仪的主要组成部分是一个空心铜球,球面上刻有纵横交错的网格,用于量度天体的具体位置;球面上凸出的小圆点代表天上的亮星,它们严格地按照亮星之间的相互位置标刻。整个铜球可以绕一根金属轴转动,转动一周代表一个昼夜,球面与金属轴相交于两点:北天极和南天极。两个极点的指尖,固定在一个南北正立着的大圆环上,大圆环垂直地嵌入水平大圈的两个缺口内,下面四根雕有龙头的立柱支撑着水平大圈,托着整个天体仪。利用浑象,无论是白天还是阴天的夜晚,人们都可以随时了解当时应该出现在天空的星空图案。
水运仪象台
水运仪象台
水运仪象台是宋代苏颂、韩公廉等人设计制造的一座大型天文仪器,它把观测天象的浑仪、演示天象的浑象和报时装置巧妙地结合在一起,是我国古代一项卓越的创造。水运仪象台高约12米,宽约7米,呈下宽上窄的正方台形,全部为木建筑结构。全台分为三部分,最上层是一个可以开闭屋顶的木屋,里面放置一架铜制浑仪,用来观测天象;中间部分是一间密室,放置浑象,可以随时演示天象;最为有趣的是下面的报时装置,在台的南面可以看到五层木阁,每一层木阁里都有报时的小木人,他们各司其职,根据不同的时刻,轮流出来报时。它的一套动力装置“可能是欧洲中世纪天文钟的直接祖先”。
6. 天球仪讲解
中国古代天球仪是郭守敬创制的简仪,在清康熙五十四年(公元1715年)被传教士纪理安当作废铜给熔化了.现在保存在南京紫金山天文台的简仪是明代正统二年到七年(公元1437-1422年)间的复制品.
最早的专门观测天象天文台专门观测天象建于夏代,时间约为公元前2033年至公元前1562年间,居世界领先地位.
顺便说下,我国专门观测天象的天文台夏代叫“清台”,商代(约公元前16世纪至前11世纪)时称“神台”,周代(约公元前11世纪至前770年)称“灵台”.而且,元代(公元1271年至1368年)曾经在北京建立的司天台,是当时世界上最大的天文台.
7. 天球仪有哪些直接的实际应用
中国甘肃玉门夏代古墓中出土的金耳环虽然铸造粗糙,但却是我国发现的最早的金饰器实物。商代的金器以装饰品占主导地位,器物类相对较少。河南安阳殷墟遗址出土的眼部贴金的虎形饰及金片、金叶、金箔等装饰,四川广汉三星堆商代祭祀坑中发现的金面罩和金杖等祭祀用的金器说明,金器在商代已经得到社会上层广泛使用。
银的使用历史较晚,目前所见的春秋时期银错铜兵器,是最早用银的实例。 春秋战国和两汉时期的金银器的设计制作工艺已经非常高超。唐代金银器的制作和应用达到了历史的巅峰,除了饰件还开始生产餐具、茶具、佛教法器等生活器物,而且品种大为增多。
两宋时期的金银器制造业更为商品化。 皇亲贵戚、王公大臣、富商巨贾,都享有着大量的金银器,上层庶民和酒肆妓馆的饰品及饮食器皿也都使用金银器。随着金银器的社会化,宋代金银器无论在造型上或纹饰上一反唐代的富丽之风,而变为素雅和富有生活气息。
明代的金银器制造工艺高超,明定陵出土的金冠、金盆等是代表作。 造型庄重,装饰华丽,雕镂精细。器物用打胎法制成胎型,主体纹样采用锤成凸纹法,细部采用錾刻法,结合花丝工艺,组成精美图案,有的器物镶嵌珍珠宝石,五光十色。
金银上凿刻压印“官作”或“行作”或工匠名及成色。 清代金银器的工艺多趋于繁富华丽、精细琐碎。色彩追求艳丽妍美,样式崇尚变奇化异。 金银器可分为金银器物和金银饰物两大类,它们还可分为饮食、信符玺印、容器、舆洗器、梳妆用具、陈设观赏品、宗教祭祀器、冠服、发饰、颈饰、耳饰、手、臂饰、胸坠饰、剑饰、车马饰、货币、杂器等10余小类。
金银器物中的饮食器有樽、杯、盘、壶、盏、碗、豆、蛊、锅、箸、勺、匙、温碗、盏托、茶具、羽觞、执壶、花口杯、提梁壶等。 信符玺印有腰牌、符牌、金印章等。容器有盒、缸、罐、簋等。
舆洗器有匜、盆、洗等。梳妆用具有梳、篦、刀、奁、镊、镜架、栉背等。陈设观赏器有薰炉、香薰、银钏、金钟、瓶、盘、挂屏、盆景、天球仪等。宗教祭祀器有造像,葬具、法器、祭器、如意、香案、匾牌、菩萨等。
金银饰物中的冠服有凤冠、冠顶、冠带、金银冠、步摇冠、冠花等。 发饰有笄、簪、钗、梳步摇、钿花、珠花等。颈饰有项链、顶圈、排圈、金银冠坠、护头箍、金银角、银马围帕、金银抹额、金银插针、金银衣帽饰、吊饰、长命锁等。
耳饰有耳珰、耳环耳坠等。手、臂饰有钏、镯、条脱、戒指、指环、顶针等。胸腰坠饰有压领、腰链、腰带、腰牌等,货币类有金贝、金条、金砖、金板、金饼、银贝、银饼、银元、银铤、银锭、金五铢、马蹄金、麟趾金、金银开元通宝等。
8. 天球仪怎么看
圭表是一种既简单又重要的测天仪器,它由垂直的表(一般高八尺)和水平的圭组成。圭表的主要功能是测定冬至日所在,并进而确定回归年长度,此外,通过观测表影的变化可确定方向和节气。 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。 在现存的河南 登封观星台上,40尺的高台和128尺长的量天尺也是一个巨大的圭表。 中国古代天文仪器 日晷又称“日规”,是我国古代利用日影测得时刻的一种计时仪器。通常由铜制的指针和石制的圆盘组成。铜制的指针叫做“晷针”,垂直地穿过圆盘中心,起着圭表中立竿的作用,因此,晷针又叫“表”,石制的圆盘叫做“晷面”,安放在石台上,呈南高北低,使晷面平行于天赤道面,这样,晷针的上端正好指向北天极,下端正好指向南天极。在晷面的正反两面刻划出12个大格,每个大格代表两个小时。当太阳光照在日晷上时,晷针的影子就会投向晷面,太阳由东向西移动,投向晷面的晷针影子也慢慢地由西向东移动。于是,移动着的晷针影子好像是现代钟表的指针,晷面则是钟表的表面,以此来显示时刻。 由于从春分到秋分期间,太阳总是在天赤道的北侧运行,因此,晷针的影子投向晷面上方;从秋分到春分期间,太阳在天赤道的南侧运行,因此,晷针的影子投向晷面的下方。所以在观察日晷时,首先要了解两个不同时期晷针的投影位置。 漏刻是古代的一种计时工具,不仅古代中国用,而且古埃及、古巴比伦等文明古国都使用过。漏是指计时用的 中国古代天文仪器 漏壶,刻是指划分一天的时间单位,它通过漏壶的浮箭来计量一昼夜的时刻。最初,人们发现陶器中的水会从裂缝中一滴一滴地漏出来,于是专门制造出一种留有小孔的漏壶,把水注入漏壶内,水便从壶孔中流出来,另外再用一个容器收集漏下来的水,在这个容器内有一根刻有标记的箭杆,相当于现代钟表上显示时刻的钟面,用一个竹片或木块托着箭杆浮在水面上,容器盖的中心开一个小孔,箭杆从盖孔中穿出,这个容器叫做“箭壶”。随着箭壶内收集的水逐渐增多,木块托着箭杆也慢慢地往上浮,古人从盖孔处看箭杆上的标记,就能知道具体的时刻。漏刻的计时方法可分为两类:泄水型和受水型。漏刻是一种独立的计时系统,只借助水的运动。后来古人发现漏壶内的水多时,流水较快,水少时流水就慢,显然会影响计量时间的精度。于是在漏壶上再加一只漏壶,水从下面漏壶流出去的同时,上面漏壶的水即源源不断地补充给下面的漏壶,使下面漏壶内的水均匀地流人箭壶,从而取得比较精确的时刻。 现存于北京 故宫博物院的铜壶漏刻是公元1745年制造的,最上面漏壶的水从雕刻精致的龙口流出,依次流向下壶,箭壶盖上有个铜人仿佛报着箭杆,箭杆上刻有96格,每格为15分钟,人们根据铜人手握箭杆处的标志来报告时间。 浑仪是我国古代的一种天文观测仪器。在古代,“浑”字含有圆球的意义。古人认为天是圆的,形状像蛋壳,出现在天上的星星是镶嵌在蛋壳上的弹丸,地球则是蛋黄,人们在这个蛋黄上测量日月星辰的位置。因此,把这种观测天体位置的仪器叫做“浑仪”。 最初,浑仪的结构很简单,只有三个圆环和一根金属轴。最外面的那个圆环固定在正南北方向上,叫做“子午环”;中间固定着的圆环平行于地球 赤道面,叫做“赤道环”;最里面的圆环可以绕金属轴旋转,叫做“赤经环”;赤经环与金属轴相交于两点,一点指向北天极,另一点指向南天极。在赤经环面上装着一根望筒,可以绕赤经环中心转动,用望筒对准某颗星星,然后,根据赤道环和赤经环上的刻度来确定该星在天空中的位置。 后来,古人为了便于观测太阳、行星和月球等天体,在浑仪内又添置了几个圆环,也就是说环内再套环,使浑仪成为多种用途的天文观测仪器。 天体仪,古称“浑象”,是我国古代一种用于演示天象的仪器。我国古人很早就会制造这种仪 中国古代天文仪器 器,它可以用来直观、形象地了解日、月、星辰的相互位置和运动规律,可以说天体仪是现代天球仪的直接祖先。北京古观象台上安置的天体仪,是我国现存最早的天体仪,制于清康熙年间,重3850公斤。 天体仪的主要组成部分是一个空心铜球,球面上刻有纵横交错的网格,用于量度天体的具体位置;球面上凸出的小圆点代表天上的亮星,它们严格地按照亮星之间的相互位置标刻。整个铜球可以绕一根金属轴转动,转动一周代表一个昼夜,球面与金属轴相交于两点:北天极和南天极。两个极点的指尖,固定在一个南北正立着的大圆环上,大圆环垂直地嵌入水平大圈的两个缺口内,下面四根雕有龙头的立柱支撑着水平大圈,托着整个天体仪。利用浑象,无论是白天还是阴天的夜晚,人们都可以随时了解当时应该出现在天空的星空图案。 中国古代天文仪器 水运仪象台是宋代 苏颂、韩公廉等人设计制造的一座大型天文仪器,它把观测天象的浑仪、演示天象的浑象和报时装置巧妙地结合在一起,是我国古代一项卓越的创造。水运仪象台高约12米,宽约7米,呈下宽上窄的正方台形,全部为木建筑结构。全台分为三部分,最上层是一个可以开闭屋顶的木屋,里面放置一架铜制浑仪,用来观测天象;中间部分是一间密室,放置浑象,可以随时演示天象;最为有趣的是下面的报时装置,在台的南面可以看到五层木阁,每一层木阁里都有报时的小木人,他们各司其职,根据不同的时刻,轮流出来报时。它的一套动力装置“可能是欧洲中世纪天文钟的直接祖先”。