学校所在地经度测量方案设计

2009-07-16任洪锋陆莉莎陈超娄颖颖徐佳

地理教育 2009年2期

关键词：铁架经度平面镜

任洪锋　陆莉莎　陈　超　娄颖颖　徐　佳

方案1

活动过程：

（1）在空旷地面上竖一根垂直的杆子（如图1）。

（2）以上午某一时刻A的杆影长度为半径作一个圆弧。

（3）当杆影在下午又一次正好和所作的圆弧半径等长时记录下时间B。

（4）根据A、B的时间差计算当地地方时与北京时间的时间差，最后求算当地经度。

方案2

活动过程：

（1）晴日夜晚，在校园内空旷地方竖两根杆子，并使两根杆子的连线正对着北极星，用来确定南北方向（如图2）。

（2）在第2天中午前后观测两根杆子影子重叠的时间，并作好记录。

（3）根据所记录时间与当地正午的时间差求算当地经度。即学校所在地经度=（12－北京时间）×4分钟/度+120°E。

方案3

实验器材：铁架台、铅锤、刻度尺、圆规、电子手表等。

实验方案：于春分（或秋分）日清晨，选一高处平台，将铁架放置于此。将线挂在铁架台上，下面挂上重锤。当清晨第一缕阳光射来时，移动铁架台，使线和铁杆上的影子重合，画下影子，延长成一条线段，并作其中垂线（尺规作图）。待午前，移动铁架台，当线和铁杆的影子与线段中垂线重合时，纪录此时的北京时间。利用公式，学校所在地经度=（12－北京时间）×4分钟/度+120°E，计算出结果（如图3）。

实验原理：秋分（或春分）日，全球各地昼夜等长，因此日出时，物体的影子指示正西方向，作出的中垂线就指示南北方向。当铁杆的影子与中垂线重合时，即为当地的地方时12点。

方案4

测量用具：精确的电子手表一只（能精确反映北京时间）。

测量地点：学校教学楼顶。

测量原理：纪录绍兴鲁迅中学的日出与日落时间，既可通过该数据计算出绍兴市的白昼长度和正午时刻的北京时间。通过公式计算出绍兴的经度。

测量过程：①在10个晴日的清晨和傍晚观察日出和日落的情况，尽量精确地纪录下时间。②根据日出日落的时间计算出10个观察日的昼长。③将昼长除以2加日出时刻即为绍兴正午的地方时。④将10个测量日正午的地方时取平均值。⑤通过“学校所在地经度=（12－北京时间）×4分钟/度+120°E”的公式计算出绍兴的经度。

方案5

测量用具：3面规格为20厘米×20厘米的平面镜、指南针一只、电子手表一只。

测量地点：学校操场。

测量方案：（如图4）用指南针或方案1中的方法确定正南方向。A、B、C为相同规格的平面镜。a、b的连线与正南方向垂直，A、B与C的中垂线对称。因为地方时12点时太阳位于我们的正南方向，调整AB平面镜，使两束平行光线经平面镜反射在C点，光线汇聚后沿着另一方的光路反射回去。因此镜面上只有一个很明亮的光点，纪录下此刻的北京时间x点m分n秒。用下面公式计算出绍兴的地理经度（其中x小于12用减，x大于12用加）。