《太阳的位置和方向》
35 太阳的位置和方向

同学们,你们知道吗?当我们在太阳下的时候,永远都会有一个黑色的影子在我们的脚下。只要在有光的的地方,我们就能看见它,那么同学们知道影子是如何存在的吗?

其实影子是由于我们遮住了光线的传播路径,而光线不能穿过不透明物体,所以形成了较暗的区域,这就是我们常说的影子,它是一种光学现象。我们发现早上太阳光照射物体形成的影子和傍晚照射物体形成的影子的方向是不一样的。那么造成这一现象的原因是什么呢?

为了能够方便的观察影子的变化,这里老师介绍一种可以观察影子变化的设备⸺气象微观察记录仪。气象微观察记录仪上安装了光照传感器,可以测量一天中任何时间的光照强度,并且在我们的“智慧生态教育学习平台”可以看到光照数据的折线图。

气象微观察记录仪上还装有高清摄像头,同学们可以在学习平台上观看影子一天的变化情况。同时,同学们还可以在我们的APP上看到高清摄像头拍摄到的影子一天角度变化的追溯图片。

同学们已经初步的了解了太阳光和影子的一些知识,那同学们知道为什么影子会移动方向呢?

(1)为什么我们的影子会移动方向?

由于地球的自转,地球被分成了东半球和西半球,太阳光只能照射一半的地球,这就让地球一半是白天一半是黑夜。我们在地球上看太阳,会以为是太阳在移动。其实太阳是不会移动的,是地球的自转让我们产生了太阳会移动的错觉。

(2)影子的位置和太阳的位置有什么关联?

影子的方向总是和太阳的方向相反。一天中早晚影子长,中午影子短。一年中冬季影子长,夏季影子短。物体影长与太阳的高度有关,太阳高度越大,物体影子就越短。而太阳高度越小,物体影子也就越长。

(3)什么是日冕,什么是日冕仪?

日冕,是指太阳大气的最外层,其厚度达到几百万公里以上,而这个外层便被称之为日冕层。我们要观察日冕,一般要在日全食的时候,或者用日冕仪来观察日冕。日冕仪是一种特殊的望远镜。天文学家不用等待日全食,便可以使用日冕仪来拍摄日冕。

(4)太阳光对生物的重要性?

太阳光是地球一切地表能源的来源,比如植物的光合作用,温室效应等等。太阳光照地面的角度,影响地球的气候和环境,给生物产生多样性带来影响,而生物多样性是生物进化,生生不息的必要条件之一。太阳和地球之间的作用是相互的 , 特别是对生命的影响 , 更是相互的 , 地球自身的条件也是对生物产生影响的客观原因。

失去阳光的一周内,地球平均地表温度将降到低于零下 17.78 摄氏度,在一年内则会骤降到零下 73.33 摄氏度。海面将冻结,但由于海洋表面冰层形成了一张性能良好的绝

缘体,在千年内浅层区下面的深水都不会冻结。百万年后,生物体依赖的地球会达到一个相对稳定的零下240摄氏度。
研究性任务

我们模仿古人,制作一个简易的日晷。在下方同心圆中心红点处放一块插上牙签的橡皮(注意:牙签要垂直于书本)。把书放在太阳下,然后在每一个整点把牙签留在书上的影子描下来,并标记上时间。

问题

1.在一天中,阳光下物体的影子变化有什么规律?

2.根据影子变化规律,说说太阳的位置是如何变化的。

研究性任务

同学们利用气象微观察记录仪的图片追溯功能,用量角器测量影子的方向,用直尺测量影子的长度,并记录在下表中

问题

1.一年各个月的同一天、同一个时辰,某固定物体的影子的长度和方向一样吗?

2.根据影子变化规律,说说太阳的位置是如何变化的。

同学们通过网络搜索,查阅相关资料了解更多有关“日全食”、“日偏食”等科学现象,并画出出现这些现象时相关天体的相对位置示意图,和同学们分享你的学习成果。

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