日晷的原理是什麼日晷的由來和工作原理五年級科學

2021-03-05 16:19:42 字數 5066 閱讀 1839

1樓:景田不是百歲山

日晷計時的原理:在一天中,被太陽照射到的物體投下的影子在不斷地改變著,首先是影子的長短在改變,早晨的影子最長,隨著時間的推移,影子逐漸變短,一過中午它又重新變長;然後是影子的方向在改變,在北半球,早晨的影子在西方,中午的影子在北方,傍晚的影子在東方。

從原理上來說,根據影子的長度或方向都可以計時,但根據影子的方向來計時更方便一些。故通常都是以影子的方位計時。由於日晷必須依賴日照,不能用於陰天和黑夜。

因此,單用日晷來計時是不夠的,還需要其它種類的計時器,如水鍾,來與之相配。

2樓:闕瑞典巨集深

日晷的工作原理:太陽東昇西落,它所照射的物休的影子也會隨著移動。在古代人們通過對這個自然現象的觀察,學會了計算時間,發現了日晷。

日晷,是最古老的、以日影測時的計時儀器,如今它已成為人類文明的象徵。我國歷史悠久、文化發達,也是世界上最早使用日晷測時的文明古國之一。迄今我國發現的最早的石刻日晷乃西漢初年的遺物,距今已有約2023年的歷史了。

在我國眾多的古代科技成就史,以日影測時原理製作並應用的日晷,可以說是一顆晶瑩璀璨的明珠。

主要內容包括:日晷概述、有關天文知識、畫法幾何有關知識、各種日晷晷面線圖設計及日晷總體設計概要等。本書作者是上海交通大學機械學院教授,在闡述日晷的由來及其建造意義的基礎上,側重對其設計的核心問題——晷面線圖設計研討。

根據地球運動規律,運用畫法幾何和解析幾何的有關知識,對各種型別的日晷的晷面線圖進行較為全面的分析研究。其中,重點是給出各種型別的日晷晷面線圖設計公式及其推導過程,運用這些公式可方便地繪製出種型別日晷的晷面線圖。

3樓:匿名使用者

日晷原理:就是平行光照射物品,都會留下影子。影子的長短和平行光照射的角度有線性關係。

照射的角度就是由地球自轉產生的。地球自轉就是一個時間過程。於是,影子的長短就能反映時間。

還有,由於不同維度太陽對於地平線都有不同的夾角,所以不同維度的日晷面和地平面的夾角就不一樣,這樣就產生了赤道日晷,極地日晷,子午日晷等等說法

4樓:匿名使用者

日晷的原理是光的直線傳播

日晷的原理是什麼?

5樓:北京創典文化

我國古代利用日影測得時刻的一種計時儀器,又稱「日規」。其原理就是利用太陽的投影方向來測定並劃分時刻,通常由晷針和晷面組成。

日晷的由來和工作原理(五年級科學)

6樓:暴走少男

1、由來:

人類使用日晷的時間非常久遠,古巴比倫人在遠古時代的2023年前就開始使用了,中國是在2023年前的周朝。

日晷不但能顯示一天之內的時刻,還能顯示節氣和月份。當然它的缺點也是顯而易見的,笨重而且看不到陽光的時候不能用,比方陰天和晚上。

中國最早的可靠記載是《隋書·天文志》中提到的袁充於594年(隋開皇十四年)發明的短影平儀(即地平式日晷)。赤道日晷的明確記載初見於南宋曾敏行的《獨醒雜誌》卷二中提到的晷影圖。

2、工作原理:

在一天中,被太陽照射到的物體投下的影子在不斷地改變著:第一是影子的長短在改變。早晨的影子最長,隨著時間的推移,影子逐漸變短,一過中午它又重新變長;

第二是影子的方向在改變。在北迴歸線以北的地方,早晨的影子在西方,中午的影子在北方,傍晚的影子在東方。從原理上來說,根據影子的長度或方向都可以計時,但根據影子的方向來計時更方便一些。

故通常都是以影子的方位計時。隨著時間的推移,晷針上的影子慢慢地由西向東移動。移動著的晷針影子好像是現代鐘錶的指標,晷面則是鐘錶的表面,以此來顯示時刻。

早晨,影子投向盤面西端的卯時附近;當太陽達正南最高位置(上中天)時,針影位於正北(下)方,指示著當地的午時正時刻。午後,太陽西移,日影東斜,依次指向未、申、酉各個時辰。

擴充套件資料:

日晷分類:

日晷依晷面所放位置、擺放角度、使用地區的不同,日晷可分成地平式、赤道式、子午式、卯酉式、立晷等多種,應用範圍也不盡相同。按晷面的擺放角度,可分為:地平式、垂直式、赤道式。

1、地平式日晷

亦稱水平式日晷(the horizontal sundiale),地平日晷的晷面必須嚴格水平 [4]  ,晷面和晷針之間的夾角就是當地的地理緯度。晷面刻度需要利用三角函式計算才能確定。適合低緯度的使用。

由於日晷的產生是從觀察陽光下豎直物體影子的方向變化而開始的,因此最早的日晷可能是地平式日晷。但它必須在使用其他計時工具進行精確計時的條件下,根據表影隨時間變化的實際情況來進行刻劃。

這顯然是不方便的,但如果採用均勻刻劃的方法又會帶來相當大的計時誤差。這是地平式日晷重大的缺陷。

地平日晷製造容易,安裝簡便,除了把它作為一般的測時工具外,常常在城市廣場、花園、道路、小區、寺堂、學校、碼頭和遊覽點等都可看到它的蹤影,顯得非常別緻和美觀。

2、赤道式日晷

赤道式日晷(the erquatorial sundial)的晷面為赤道面,依照使用地的緯度,使赤道式日晷的晷面平行於赤道面。

晷盤上的刻度是等分的,夏季和冬季軸投影在晷盤上的影子會分在晷盤的北面和南面。適合中低緯度地區使用。若將晷盤改為圓環則稱為赤道式羅盤日晷。

赤道式日晷亦稱斜晷。赤道式日晷是日晷世界中最重要和最常見的,也是中國古代最經典和傳統的天文觀測儀器。

赤道式日晷的明確記載初見於南宋曾敏行《獨醒雜誌》卷二中提到的晷影圖,但晷盤是木製的。後世改用石質晷盤,金屬晷針。北京故宮等處儲存的都是清代製造的石質赤道式日晷。

3、極地晷

極地晷(the polar dial)晷盤與晷針平行,即晷盤與地平面的夾角和地理緯度相同,並朝向正北。時間的刻畫可以用簡單的幾何圖來處理,投影的時間線是平行的線條。適合各種不同的緯度使用。

4、垂直式日晷

亦稱立晷。它是晷盤面垂直於地平面刻度盤面採用垂直方向的日晷。歐洲的英國、法國、德國、義大利、奧地利等國。

在一些古代和現代華麗的中層建築的向南和向北(東西方向)以及向東和向西(南北方向)的牆上,附建有各種不同色調、大小和風格相異的日晷雕塑。

垂直式日晷有標準向南、向北和向東、向西四個面,可分為三種:「垂直向南日晷」、「垂直向北日晷」和「垂直向東和向西日晷」。

垂直向南日晷(vertical direct south dial)刻度盤面朝向正南且垂直地面的日晷。這一種日晷較適合在中緯度(30~70)使用。

東或西向垂直式(vertical direct east or west)刻度盤面朝向正東或正西且垂直地面的日晷。這一種日晷只能在上半日(東向)或下半日(西向)使用,但全球各緯度都適用。

5、投影日晷

投影日晷不設定指時針,僅在地平面依地理緯度的不同繪製不同扁率的橢圓,在其上刻劃時間線,並將長軸指向正東西方向,短軸指向南北向並刻上日期,指示立竿測量時刻的正確位置。 [6]

6、摺疊式日晷

一種便於攜帶的日晷稱為摺疊式日晷,含有以絞鏈結合在一起的兩個小晷面,通常會摺疊起來放在平整的小盒子內,以方便放在口袋中。

晷針則是在兩晷面之間的帶子,當帶子被扯緊拉直時,兩個晷面會互相垂直,一個面形成垂直式日晷,另一個面則是水平式的日晷。

讓兩個晷面以不同的角度結合(會產生不同的投影),摺疊式日晷便可以自行調整。當兩晷面顯示出相同的時間,而且絞鏈是水平的,摺疊式日晷指示的是當地的視太陽時。

另外,當絞鏈朝向北方(在北半球時),摺疊式日晷被旋轉了一個角度,晷針才能與地球的自轉軸平行,則當正午、日出與日落時。

摺疊式日晷的時間不會受到緯度改變的影響,但是在早上9點和下午3點,緯度每偏差1度,在兩個晷面上的時間便會相差4分鐘(肇因於日晷在錯誤的緯度上)。

摺疊式日晷可以像指南針一樣來使用,甚至可以測量緯度。有些摺疊式日晷附有小的鉛錘和分度器來讀取正確的緯度;也有些附有指南針,可以測量地理上的特徵。在古代,大型的(1公尺以上的)摺疊式日晷曾經被用於航海上。

7、等高儀日晷

等高儀日晷(elevation sundial)可以顯示正確的日期,是使用在導航與天文學上的日晷。在設計上是一個平坦的小圓環,有一個小把手,或是像錶鏈上的飾物,還是小裝飾。

當以把手將環懸吊起來時,小孔會在環的內側投下陰影,經由環內的標示可以顯示時間,但在測量時,使用者必須知道是上午還是下午。通常這個小孔被設定在一片可以滑動和鎖住,用來調整日期的金屬片上。

7樓:曦和

晷面兩面都有刻度,分子、醜、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥十二時辰,每個時辰又等分為「時初」、「時正」,這正是一日24小時。 絕大部分的日晷顯示的都是視太陽時,有些在設計上作了變更,可以顯示標準時或是日光節約時間。

這項發明被人類所用達幾千年之久,然日晷有一個致命弱點是陰雨天和夜裡是沒法使用的,直至2023年在義大利和德國才出現早期的機械鐘,而中國則在2023年明代萬曆皇帝才得到二架外國的自鳴鐘,清代時雖有很多進口和自制的鐘表,但都為王宮貴府所用,一般平民百姓還是看天曉時。

原理在一天中,被太陽照射到的物體投下的影子在不斷地改變著:

第一是影子的長短在改變。早晨的影子最長,隨著時間的推移,影子逐漸變短,一過中午它又重新變長;

第二是影子的方向在改變。在北半球,早晨的影子在西方,中午的影子在北方,傍晚的影子在東方。從原理上來說,根據影子的長度或方向都可以計時,但根據影子的方向來計時更方便一些。

故通常都是以影子的方位計時。[4]隨著時間的推移,晷針上的影子慢慢地由西向東移動。移動著的晷針影子好像是現代鐘錶的指標,晷面則是鐘錶的表面,以此來顯示時刻。

早晨,影子投向盤面西端的卯時附近;當太陽達正南最高位置(上中天)時,針影位於正北(下)方,指示著當地的午時正時刻。午後,太陽西移,日影東斜,依次指向未、申、酉各個時辰。

8樓:匿名使用者

日晷的工作原理是怎樣的?

9樓:東京飲品

日晷的工作原理:在一天中,被太陽照射到的物體投下的影子在不斷地改變著,影子的長短在改變,早晨的影子最長,隨著時間的推移,影子逐漸變短,一過中午它又重新變長;影子的方向在改變,在北半球,早晨的影子在西方,中午的影子在北方,傍晚的影子在東方。

從原理上來說,根據影子的長度或方向都可以計時,但根據影子的方向來計時更方便一些。故通常都是以影子的方位計時。由於日晷必須依賴日照,不能用於陰天和黑夜。

因此,單用日晷來計時是不夠的,還需要其它種類的計時器,如水鍾,來與之相配。

日晷的種類日晷分為幾種??都是什麼?

1 日晷依晷面所放位置 擺放角度 使用地區的不同,日晷可分成地平式 赤道式 子午式 卯酉式 立晷等多種,應用範圍也不盡相同。2 按晷面的擺放角度,可分為 地平式 垂直式 赤道式。日晷,本義是指太陽的影子。現代的 日晷 指的是人類古代利用日影測得時刻的一種計時儀器,又稱 日規 其原理就是利用太陽的投影...

日晷的用處問題日晷的主要用途是什麼

奧運會大螢幕上的是日晷,表演的演員,手中拿的是司南,也就是指南針,擬合你朋友說的,到底是哪個?不過,我想你說的是對的 日晷的工作原理 太陽東昇西落,它所照射的物休的影子也會隨著移動。在古代人們通過對這個自然現象的觀察,學會了計算時間,發現了日晷。日晷,是最古老的 以日影測時的計時儀器,如今它已成為人...

圭表和日晷是什麼樣的儀器?用途是什麼

日晷和圭表有什麼區別 一 構造不同 1 日晷 日晷 指的是人類古代利用日影 測得時刻的一種計時儀器,由晷針和晷面組成日晷石制的圓盤叫 晷面 應根據當地緯度以一定傾角斜著擺放,使晷面平行於赤道面。晷盤上的刻度是等分的,分為子 醜 寅 卯 辰 巳 午 未 申 酉 戌 亥十二時辰。2 圭表 圭表直立於平地...