太阳指南针

所需材料

厚纸板(也可以使用轻木或泡沫塑料板);

剪刀或美工刀:

图钉:

胶水:

只不同颜色的笔:

室外的开阔地。

活动步骤

1.剪一块10cm宽、20cm长的纸板。

2.在纸板较长一边的中点位置按一个图钉。图钉要直立在纸板上,约1cm高。

3.在早晨日出以后的某个时间,找一片开阔的场地,把你的纸板平放在地上。

4.在阳光照射下,图钉会在纸板上形成影子,在影子的末端画一个点。

5.在下午太阳下山之前,每隔1小时就在纸板上的影子末端画一个点。在进行以上实验步骤时,不要移动纸板。

6.把纸板从室外拿回屋内,用彩笔把纸板上画的点连成一条线(这条线可能是曲线。也可能相对比较直,这就要看你进行实验的时间是一年中的哪个季节了)。用一种颜色的彩笔连线上午画的点,用另一种颜色的彩笔连线下午画的点。

7.找到图钉与刚刚画好的线之间距离最近的点,画一条线将这两个点连接在一起,在线的末端写上“S”。代表南方。

8.第二天,再次把这块纸板拿到室外平坦的地方。

9.转动纸板直到图钉形成的影子与前一天哂的“S”箭头线重合。如果你进行实验的时间是在午前,那么就使用代表上午时段的那条线。

10.箭头指向的方向就是南方。根据一年中季节的不同,在几天或几周之内,这个方向指向都是正确的。

活动概述

几个世纪前,科学家们争论的焦点之一就是到底是太阳绕着地球转,还是地球绕着太阳转。

“太阳中心论”　(就是“地球围绕太阳转”)最终赢得了胜利――可能我们自己感觉不到,但是我们的地球一直在自转着,大约花23小时56分钟自转360度,同时围绕约149598000km之外的一颗恒星转动。

但是地球的轴心并不是完全垂直的。换句话说,地球的赤道与转动的轨道并不是完全重合的。这就意味着冬天的时候,在澳洲,太阳会比夏天的时候离北部地平线更近一些,这是因为地球是稍稍倾斜的,因此北极会朝太阳的方向稍微倾斜一点点。

阳光会使物体在相反的方向形成阴影,就像图钉在你的纸板指南针(或者称为“指时针”或“日晷”)上形成的影子一样。在早晨和傍晚,影子会比较长,因为太阳在这个时候比较接近东西地平线。在中午的时候,太阳会升到它的“顶点”,这时候形成的影子比较短,这就表明太阳穿越天空的行程已经完成了一半。这个时候,在南北极之间,影子会形成一条线。

当地球沿轨道运行的时候,它的倾斜度会使地球指向不同的方向,从而改变天空中太阳的位置。试试在两个月的时间里重复这项实验,看看你会得到什么结果。

活动应用

在这项实验中,我们利用一个指南针来找到南、北磁极。我们地球的磁场与地球的轴心并不是完全重合的,但是,无论你的地图用的是不是真正的北极或磁北极,这都是有实际意义的。

在很久以前,磁罗盘还是闻所未闻的。所有的导航指向都必须通过太阳的位置进行判断。许多这样的指南针都是用木头制成的,其中有一些是通过刻下日晷在一年中不同时间的影子长度来进行指向。维京人很可能就是利用这样的罗盘在北大西洋上航行,他们所探索到的海域远达北美洲。