实验:测算实验学校所在地的地理坐标与太阳高度角的测定-、实验目的(1) 具体掌握太阳高度角的变化情况,并根据实践认知检验实际问 题,树立一切从实际出发,实事求是的探索精神;(2) 培养学生探究地理问题的能力和地理实验操作能力,•(3) 激发和培养学生的地理实验兴趣,改变传统地理教学方式二、 活动准备观测用具:长度为1.5m左右的直杆一根,卷尺一把,计时器 或电子表一块(精确度越高越好),三角函数一本,天文年历一份,白 纸和彩色笔若干如果没有天文年历,最好是选择"两分两至日",从 教学进度考虑,应以秋分曰为宜,此时S为特殊值0三、 活动过程(实验步骤)找一块空旷平地,下面铺好白纸,把直杆通过白纸并垂直插在平地 上,并量出直杆在地面以上的高度h,每隔一定时间测一次直杆影子长 度,并记录此时影子长度及对应时间,并将影子画在白纸上,测量时间间隔不要太大(5分 钟以内),以免影响测量准确度四、分析和计算①从纸上或记录中找出直杆影子最短时(即太阳位于该地上中天时)的影子长度a ,利用tanH = b/a(H为此时// + //正午太阳高度),查函数表得出H的值;②利用正午太阳高度的计算公 式计算该地地理纬度:(p=90-H+6,(式中S为该日太阳直射点纬度, 式中(P为所求点的地理纬度);③从记录中查找出直杆影子最短时,此时 的北京时间(t),此时当地地方时为12时,并计算地方时差:以=1-12(换 算为分钟)。
再计算经度差:△入=(At/4) ,便可得出地理经度:A=120 △入,式中加号和减号的取法为东加西减若影子长度最小值出现在北京 时间12时之后,表示观测地点在120以西,取;相反,则耳该实验的完成要考虑一定的误差,重在原理的运用,北半球地理纬白纸上度也可以用北极星观测法简易求得,还可以利用"副产品" 的杆影变化,推知该地该日太阳升落的方位和规律二)测量当地的经度和太阳高度取一个木板或纸板在上面划出一长线,并划出刻度(表示长度)在长线的一端垂直木板(纸板)树立一木杆,长度10厘米利用直角 三角学原理绘制一个影长和太阳高度关系的表格备用,在晴朗的天气里 将它放置在一块开阔的平地上,利用指南针找到北方向并将板上的刻度 尺对准北,在太阳光产生的影子和刻度尺重合时记录下北京时间和影长 (可记录多次求出平均值),通过计算可知当地的经度和当曰的太阳高 度五、 实验思考题1, 太阳高度角与当地的地理纬度呈怎样的关系?从实验结果中可以看出太阳高度角与当地的地理纬度有着一定的 关系,主要表现在纬度越高中午太阳高度角变小,当纬度超过回归线 (235*)时,最大太阳高度角小于902, 哪个时刻太阳高度角最大,最小呢?当地正午12h时,太阳高度角最大。
同理,一天的清晨太阳升起或 傍晚太阳落下时最小六、 注意事项尽量在地势平坦开阔,曰期尽量选在晴朗的天气下进行七、 教学策略1、培养学生观察地理现象和分析地理问题的能力,通过模拟实验, 学生能从数据的差异中发现一天中不同时刻的太阳福射的差异,由此建 立疑问,培养学生分析产生此种差异的原因,变知识的讲授为主动的获2、培养学生地理分析的思维,此实验数据需要学生自主整理,通 过数据整理和图表绘制等手段去获得地理知识,地理思维强度从图表和 数据中获得地理信息,通过本实验的训练,能有效锻炼学生的地理思维 能力。