太阳高度测定仪-成长博客(精)

太阳高度测量计的原理你看啊，这太阳高度测量计呢，就像是一个小侦探，专门去探寻太阳在天空中的高度秘密。

那它到底是咋做到的呢？咱们先来说说这最基础的原理部分。

你知道影子吧？当太阳光照到一个物体上的时候，就会产生影子。

这影子的长短和太阳的高度可是有着超级密切的关系呢。

就好比你在大太阳下走路，中午的时候你的影子就很短，因为这时候太阳在天空中的高度比较高；早上和傍晚的时候，影子就长长的，那是因为太阳的高度低啦。

太阳高度测量计就是利用了这个影子的魔法。

它有一个晷针一样的东西，就像一根小指针，太阳光照过来，它就会产生影子。

这个影子落在测量计的刻度盘上，我们就可以根据影子的长短来判断太阳的高度啦。

再说说那种比较复杂一点的太阳高度测量计哦。

它里面有一些角度的小机关呢。

想象一下，我们把地球当作一个大舞台，太阳就在这个舞台的上空。

我们站在地球上的某个点，从这个点看向太阳，这个视线和地平线之间的夹角就是太阳高度角啦。

那测量计呢，就像是一个聪明的小助手，它可以通过一些巧妙的设计来测量这个角度。

比如说，它可能有两个可以转动的部件，一个部件用来对准太阳，另一个部件用来确定地平线的方向。

当这两个部件调整到合适的位置，测量计就能显示出这个夹角的度数，也就是太阳的高度啦。

还有一种太阳高度测量计是利用光学原理的呢。

这就更有趣啦。

你知道光线是沿直线传播的吧？就像小火车在轨道上跑一样直。

测量计里面有一些镜片或者棱镜之类的东西，它们就像一群小魔术师。

当太阳光射进来的时候，这些小魔术师就开始工作啦。

它们会把光线折射或者反射，最后让光线落在一个特定的位置上。

这个位置和太阳的高度是有对应关系的。

就好像光线是一个小信使，它通过这些光学元件的帮忙，把太阳高度的信息传递给了测量计的读数部分。

宝子，你想啊，如果没有太阳高度测量计，我们想要知道太阳的高度得多麻烦呀。

我们可能得像古人那样，用一些很原始的方法，比如看树影的长短，然后再大概估算。

但是有了这个测量计，就像是有了一个精确的小助手。

《简易、多功能太阳高度测量仪》设计过程及说明各位领导、专家：大家好，我叫张克岱，是平度市南村小学的一名自然教师，现在我向大家汇报设计《简易、多功能太阳高度测量仪》的构思过程，并对仪器的使用作简要的说明。

我在教学《怎样测量太阳高度》一课的过程中，带领学生到室外实际测量时，我发现学生在使用太阳高度测量仪时很不方便：1、是学生对水平的调试存在很大困难；2、仪器对环境的要求也很高，如：地面要平、天气要晴等；3、为避免相互遮挡，学生分散面积很大，给指导带来很大不便；4、实际测量容易出现误差。

针对这些情况，我产生了对太阳高度测量仪进行改进的想法。

最初，我运用逆向思维，原仪器的底盘是固定的，指针转动。

我想如果让垂线当指针，转动底盘不是更好吗？然后，我就动手进行改进，经过反复验证，我改进的仪器比原来的在使用上方便很多，以前使用仪器时需反复调试，现在小学生可以拿来直接使用，勿需调试；原来测量一次太阳高度需要十几分钟，现在只需要几秒钟就可以；此次改进对地面的要求也低了。

但它还有缺点，就是对天气的要求还是和以前一样，必须是晴天才行。

后来，我又继续进行改进，打破原来的思路，重新设计了一个更加适合小学生使用的仪器。

就是我手中现在的这个《简易、多功能太阳高度测量仪》。

以下是对这个仪器的简单介绍：一、仪器的构造一个长方形纸盒，前后面中心位置打孔，两孔轴线与小孔所在面垂直，纸盒右侧面放置一量角器，量角器中心位置悬挂一个铅坠，前方小孔设有保护眼睛的装置。

二、使用方法左手持仪器，眼睛透过两小孔看到太阳后，用右手食指按住铅坠，然后读出量角器上的刻度，即为此时的太阳高度。

三、仪器的优点1、结构简单，制作方便；造价低，成本只有几分钱。

2、操作简单：自然归零，勿需调试；直接读数，勿需计算；速度快、精度高、实用性强。

3、适应性强：对环境要求低，不受地形影响，适应多点测量；不但适用晴天测量，还可适用多云天气；4、用途广泛：除了测太阳高度，还可测量星星、月亮的高度：可以对高大物体进行测量：可以代替水平仪测水平。

太阳高度角测量仪
使用说明书
一、原理：
①重垂线指向地心，与重垂线
垂直的方向就是水平方向。

②当太阳在观察筒所在的直线
上时，观察筒与水平方向所成的角
（即观察筒的中垂线与重垂线所成
的角）就是太阳高度角。

二、使用说明：
①将挡光片插入观察筒卡槽上
中，承光片的卡槽插入观察筒有卡
槽的一端，并把承光片沿折痕折成
90度。

②把观察筒对准太阳，当承光
片上有一方形光斑时，读出与重垂
线重合的刻度。

（注：1、下方的三角架可以与
上方支架分离，需要时可以用手拿
住上半部分支架测量；2、使用完后
把重垂线栓在支架上的图钉上，并
把支架用下端的线捆住，以防止仪
器损坏）。

太阳高度测量仪使用方法
1、放置仪器：将太阳高度测量仪放置在平坦的地面上，使白针那头照准盘面上“南”字黑线，红色的则是对“北”。

2、调整水平：调节底座的调水平螺丝，用小尺的“0”起端处对准下立杆，顺着立杆影长渐量好的数据就是杆子长影的长，保证测量的准确性。

3、对准太阳：转动观察架，使太阳光线从通光孔射入，确保太阳光线与测量仪的光轴对齐。

调好自定度，圆弧所指引的度就是太阳当前所处于的高角度。

4、观察和读取：观察架上通常有一个箭头指向的刻度盘，察知太阳的每个时点的变化。

测量太阳高度
器材准备：太阳高度测量仪、记录纸、笔
实验目的：练习使用太阳高度测量仪，通过实验了解太阳高度的规律及测量方法
实验过程：
（1）检查器材：有检查实验器材的意识或动作。

（2）器材使用：首先把太阳高度测量仪放在地面上，调节底座的水平螺丝，使仪器成水平状。

然后，转动观察架，使将太阳光穿过通光孔与投影屏上的圆完全重合。

最后，我们看到的观察架的箭头所指刻度，就是太阳高度。

（4）将观察到的读数记录在纸上：太阳高度是------度。

（5）实验完毕，将仪器恢复到实验前状态。

专利名称：太阳高度测量仪
专利类型：实用新型专利
发明人：程子鸿
申请号：CN200720300442.3申请日：20071226
公开号：CN201156343Y
公开日：
20081126
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：一种太阳高度测量仪，它解决了现有小学自然教材中有关测量太阳高度的教育教具和学具存在结构较复杂，操作过程繁琐的问题，其特征是由平衡板(1)和两端部的透光板(2)和投影屏(3)构成的投影仪和垂直指针(8)活套于定位轴(7)上并通过螺母固定安装于支架(5)上。

本实用新型结构简单、操作方便准确，为广大小学教师提供了一种测量太阳高度的理想教具。

申请人：程子鸿
地址：438000 湖北省黄冈市黄州七一路8号市科技局
国籍：CN
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[19]中华人民共和国国家知识产权局[12]实用新型专利说明书[11]授权公告号CN 201011496Y [45]授权公告日2008年1月23日专利号 ZL 200720018175.0[22]申请日2007.01.30[21]申请号200720018175.0[73]专利权人马洪兵地址272600山东省济宁市梁山县韩岗镇第一中学[72]设计人马洪兵 [74]专利代理机构济宁宏科利信专利代理事务所代理人樊庆年 李贵斌[51]Int.CI.G01C 21/02 (2006.01)G09B 27/00 (2006.01)权利要求书 1 页 说明书 2 页 附图 1 页[54]实用新型名称太阳高度角测量仪[57]摘要太阳高度角测量仪，涉及有盒体、通光管、量角器、重锤连线、重锤、调节旋钮和遮光板组成。

盒体的一侧设置有通光管，通光管的作用在于接受阳光的直射光线反映到遮光板上。

盒体一端设置有遮光板，在与遮光板对应的盒体另一端的盒体内设置有量角器，量角器的零刻度线与通光管垂直，在量角器原点处用重锤连线设置一摆式重锤。

在靠近遮光板一端的盒体上设置有调节旋钮，用以调节通光管的倾斜度。

使通光管的进光口对向太阳，通光管与光线平行，重锤就会自然下垂，重锤连线会自动停留在量角器的一定角度上，显示出太阳的高度角。

本实用新型整体结构简单，使学生容易理解太阳高度角概念，有利于促进教学，提高教学质量，可用于不同地区太阳高度角的实际测量。

200720018175.0权 利 要 求 书第1/1页 1.太阳高度角测量仪，其特征在于盒体(1)的一侧设置有通光管(2)，盒体(1)的一端设置有遮光板(7)，在与遮光板(7)对应的盒体(1)另一端的盒体(1)内，设置有量角器(3)，量角器(3)的零刻度线与通光管(2)垂直，在量角器(3)原点处用重锤连线(4)设置一摆式重锤(5)。

2.根据权利要求1所述的太阳高度角测量仪，其特征在于在靠近遮光板(7)一端的盒体(1)上，设置有用以调节通光管(2)倾斜度的调节旋钮(6)。

太阳高度测定仪
一、材料；方形废纸盒一个使纸板一些，螺钉两个。

二、制作方法：
(1)在硬纸板上绘出1／4团，并用量角器绘上刻度。

剪下，做成半个量角器。

(2)按图，从硬纸板上剪下一根一端带有一个小圆的，长约30座米的板条来。

在板条
的另一端粘上—个“T”字形硬纸片(或铁片、塑料片)，在板条中部粘上一个中间开有”T”形孔的投影片、使投影片上的“T”形孔正好与“T”形扳对正，并与板条的一个边平行。

(3)用一个螺钉穿过板条一端小圆的圆心和l／4圆板的圆心固定在纸盒边是。

另一螺钉
把1／4圆板与纸盒钉牢。

太阳高度测量器的使用方法
太阳高度测量器的使用方法
太阳高度测量仪为学生分组观测太阳高度的仪器。

它的构造由金属制的量角器、测量架、垂直线锤、底座等组成，全部零件固定的底座上。

1、将仪器停放在测量地点，调节底座上的水平螺丝，使重锤线与刻度盘上的竖直上完全重合，仪器保持水平。

调好后，将重锤线置于量角器的背后。

2、让太阳光线穿过测量架的十字线空隙，投影到对面的十字线指示片上，使投影与指示片上的十字完全重合。

3、观察测量架箭头所指的刻度盘上的度数，即是太阳高度角。

4、如遇多云天气，投影不清楚，可换聚光透镜将太阳光聚焦在十字线指示片上，以便观察比对。

5、用这种方法可以观察一天中不同时刻的太阳高度表，也可以观察记录一年中的太阳高度变化。