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一、仪器名称：太阳周日视运动轨迹与日影观测仪

二、仪器的用途及特点：为准确地反馈太阳周日运动在天球中的运动轨迹及对应的日影变化，特制作了太阳周日视运动轨迹与日影观测仪，通过分别模拟30°N（浙江省杭州市）和30°S某地在二分二至日时太阳周日运动来帮助学生形成准确的空间思维，并在模拟演示中观察、读取南北半球太阳视运动轨迹中的太阳高度角的大小变化及正午太阳方位和高度；观察、总结太阳视运动方位变换对观测者日影的长短变化、方位变化、移动方向等方面的影响的地理规律。该仪器的模拟实验过程简单，模拟演示结果直观，可根据需求更换地点进行区域对比，具有可操作性强、转换便捷、观察结果可视化强的特点。

       三、制作材料：亚克力有机透明半球（模拟天球）；迷你射灯或手电筒（模拟太阳）；赤道式日晷、量角器、直尺、马克笔、激光笔、卷尺（绘制等太阳高度线、太阳视运动轨迹）；PVC透明软管（制作太阳视运动轨槽）；KT板、方位角盘（制作地平面）；黏土（观测者制作）。

       四、使用方法

（一）无灯光状态直接观察太阳视运动轨迹

利用小射灯或手电筒模拟太阳，在绘制好的二分二至日太阳视运动轨道面上模拟太阳东升西落的过程，反馈30°N太阳周日视运动轨迹统一向南倾斜、从夏至到冬至太阳方位一日在地平面的绕转角度由大到小的变化，且正午太阳均在正南，高度存在差异等现象。另外也可以根据轨迹在球面的特点，确定二分二至日昼夜长短的规律。

根据南北半球同纬度太阳视运动轨迹根据东西方位对称的原理，将“天球”根据标注的刻度线转换方向，同理观察30°S太阳视运动轨迹在天球上的分布特点并模拟太阳周日运动。

也可根据需求，依据等太阳高度线和地平面方位角，寻找某地某时刻的太阳方位。

（二）有光源状态模拟观察太阳视运动轨迹及日影变化规律

1、模拟地点为30°N的浙江杭州：打开小射灯（或手电筒），将光源对准观测者，依次缓慢地沿二分二至日太阳视运动轨道槽，从东侧地平面起点升起到正午再到西侧地平面落下，观察太阳周日视运动绕转轨迹及观测者日影方位、长短变化，可得到以下规律：①北半球日影方面与太阳方位相反；②日影长短与太阳高度角呈负相关；③日影绕转方向为顺时针且夏至日超过180°，春秋分日等于180°，冬至日小于180°等。

2、模拟地点30°S某地：据（一）所述，调整天球方位，同理观察模拟太阳视运动下的日影变化规律。