專利名稱：一種公轉(zhuǎn)地球儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種教學(xué)用具，尤其涉及一種公轉(zhuǎn)地球儀。
技術(shù)背景在科學(xué)教學(xué)，特別是地理教學(xué)過(guò)程中，給學(xué)生講述太陽(yáng)和地球的關(guān)系，尤其是一 天、一年四季天氣的變化，學(xué)生們很難理解，傳統(tǒng)的地球儀，無(wú)法展示光照時(shí)間的長(zhǎng)度和照 射角度，無(wú)法顯示南北回歸線的來(lái)源，因此需要自制一些補(bǔ)充教具。中國(guó)專利CN2745153A 介紹一種地球運(yùn)動(dòng)地理意義演示儀，包括固定底座、地球儀支架和地球儀球體構(gòu)成的地球 儀，在固定底座上設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)臺(tái)，在轉(zhuǎn)動(dòng)臺(tái)上設(shè)置有弧形滑槽塊，所說(shuō)的弧形滑槽塊內(nèi)設(shè)弧形 滑槽，地球儀支架插裝在弧形滑槽內(nèi)，在轉(zhuǎn)動(dòng)臺(tái)上設(shè)晨昏線圈，在晨昏線圈上設(shè)夜半球半透 明罩，在地球儀球體表面還設(shè)置有參考線圈，在晨昏線圈上還設(shè)置有黃道圈，在黃道圈設(shè)置 有水平直射線柱，該地球運(yùn)動(dòng)地理意義演示儀還設(shè)有與水平直射線柱相配裝的光線柱支 架，在光線柱支架上設(shè)置有光線柱。這種演示儀非常簡(jiǎn)潔，但缺少地球和太陽(yáng)的關(guān)系，無(wú)法 展示四季的變化。 又如中國(guó)專利CN2745152Y實(shí)用新型提供了一種地球自轉(zhuǎn)、公轉(zhuǎn)演示器，屬于一種 教學(xué)用具，它有電動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)動(dòng)桿的下端固定在電動(dòng)機(jī)的軸上，轉(zhuǎn)動(dòng)桿的上端鉸接在安裝架 上，安裝架上部固定有傾斜安裝的另一電動(dòng)機(jī)，另一電動(dòng)機(jī)的軸上固定有地球儀，轉(zhuǎn)動(dòng)桿下 方有圓盤(pán)安裝在箱體上，箱體上面安裝有彎臂，彎臂上安裝有照明燈，這種演示器，可通過(guò) 電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)桿轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)演示地球的公轉(zhuǎn)，通過(guò)另一電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)地球儀轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)演示地球的 自轉(zhuǎn)，直觀、形象、正確，有助于學(xué)生的理解和認(rèn)識(shí)，提高教學(xué)效果，它能清楚地使學(xué)生認(rèn)識(shí) 四季的形成、太陽(yáng)的直射和斜射，春分、夏至、秋分及冬至的成因及此時(shí)地球所處的位置。還 有中國(guó)專利CN201219001Y涉及一種地球公轉(zhuǎn)演示器，它由底座、太陽(yáng)軸、轉(zhuǎn)動(dòng)臂、季節(jié)盤(pán)、 太陽(yáng)、左側(cè)小槽輪、地球儀、地球彎軸、右側(cè)小槽輪、傳動(dòng)帶組成；其中，在底座的立柱上依次 固定裝有左側(cè)小槽輪、轉(zhuǎn)動(dòng)臂、季節(jié)盤(pán)和太陽(yáng)；在轉(zhuǎn)動(dòng)臂的另一端裝有地球彎軸，所述地球 彎軸與水平線的傾斜角為66. 5° ，地球彎軸下端裝有右側(cè)小槽輪，上端裝有地球儀，左側(cè)小 槽輪與右側(cè)小槽輪之間用傳動(dòng)帶傳動(dòng)連接。這種兩種地球儀展示能力比較強(qiáng)，但是結(jié)構(gòu)復(fù) 雜，顯示的地球公轉(zhuǎn)軌道是圓形的，與實(shí)際情況不符。
發(fā)明內(nèi)容 本實(shí)用新型目的在于解決地理教學(xué)中，無(wú)法展示四季交替原因的問(wèn)題，提供一種 再現(xiàn)地球橢圓形公轉(zhuǎn)軌道的地球儀。 本實(shí)用新型目的還在于解決地理教學(xué)中，地球地球自轉(zhuǎn)、公轉(zhuǎn)演示器結(jié)構(gòu)過(guò)于復(fù) 雜，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的公轉(zhuǎn)地球儀。 本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是提供一種公轉(zhuǎn)地球儀，包括 地球儀底座、地球儀、燈底座、太陽(yáng)燈，其特征在于所述地球儀底座和燈底座上分別具有槽 輪和焦點(diǎn)槽輪，槽輪間有環(huán)形繩索連接，所述太陽(yáng)燈位于燈底座上面的一個(gè)焦點(diǎn)槽輪上，且太陽(yáng)燈的中心位于地球公轉(zhuǎn)的黃道面上。 這種裝置是采用安裝在燈座上的兩個(gè)橢圓焦點(diǎn)槽輪，利用一個(gè)環(huán)形繩索分別連接 這兩個(gè)焦點(diǎn)槽輪和地球儀底座上的槽輪，把地球儀及其底座一道環(huán)繞燈底座旋轉(zhuǎn)，來(lái)模擬 地球的公轉(zhuǎn)，注意，地球儀底座和太陽(yáng)燈的底座始終保持平行，確保地球公轉(zhuǎn)的方向性，這 里所述地球自轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)軸與兩個(gè)焦點(diǎn)槽輪連線的夾角始終保持約為66. 5度。在一個(gè)焦點(diǎn)槽 輪上安裝一個(gè)可以旋轉(zhuǎn)的太陽(yáng)燈來(lái)模擬太陽(yáng)，太陽(yáng)燈始終對(duì)準(zhǔn)地球；太陽(yáng)燈的中心位于黃 道面上，采用的是彩色平行光，便于在白天照射在地球上有明顯的日照區(qū)，形成明顯的晨昏 視覺(jué)效果。所述環(huán)形繩索的直徑不能太大，容許扭曲。 可以將太陽(yáng)燈換成激光筆，利用紅色的激光射線，可以展示出地球所在不同的軌 道位置，太陽(yáng)直射光所照射在地球上位置的變化，比如在二分點(diǎn)；太陽(yáng)光直射在地球赤道位 置上，地球南北相同緯度上從清晨到黃昏的緯線的長(zhǎng)度相同，表示地球旋轉(zhuǎn)的時(shí)間是相同 的，即日照的時(shí)間是相同的，分別代表北南半球的春分和秋分；地球向其橢圓軌道的近距 點(diǎn)移動(dòng)，激光射線照射的位置向北半球移動(dòng)，地球公轉(zhuǎn)到達(dá)近日點(diǎn)，太陽(yáng)光直射在北回歸線 上，北半球光線的角度大，日照的強(qiáng)度大，同時(shí)北半球緯線從清晨點(diǎn)到黃昏點(diǎn)的距離比同緯 度南半球的長(zhǎng)，表示日照的時(shí)間長(zhǎng)，因此北半球的受光時(shí)間長(zhǎng)且強(qiáng)度大，所以是夏天，北極 處于白晝；相反，南半球此時(shí)陽(yáng)光和地面的夾角小，南回歸線從清晨點(diǎn)到黃昏點(diǎn)的距離短， 表示日照的時(shí)間短，南極為黑晝，因此南半球是冬季；隨著地球繼續(xù)公轉(zhuǎn)，到達(dá)另一個(gè)二分 點(diǎn)，激光射線又回到了地球的赤道上，地球南北相同緯度上從清晨到黃昏的緯線的長(zhǎng)度相 同，表示地球旋轉(zhuǎn)的時(shí)間是相同的，即日照的時(shí)間是相同的，分別代表南北半球的春分和秋 分；地球繼續(xù)公轉(zhuǎn)，激光射線隨之下移向南回歸線靠攏，到達(dá)遠(yuǎn)日點(diǎn)，激光射線照射在南回 歸線上，北半球日照強(qiáng)度小是冬季，南半球日照強(qiáng)度大是夏季，同理，北極見(jiàn)不到陽(yáng)光是黑 晝，南極為白晝。同時(shí)可以看出，緯度越高，受光角度越小，所以越寒冷。通過(guò)上面的演示， 還可以看到，冬季并不是由于我們離太陽(yáng)遠(yuǎn)，夏季也不是離太陽(yáng)近造成的，主要是所在位置 陽(yáng)光的照射角度和光照時(shí)間長(zhǎng)短來(lái)決定的。同樣這種地球儀還可以演示其他天文現(xiàn)象，比 如把激光筆接在地球儀旋轉(zhuǎn)軸的外端上，可以照射在房間的頂棚上，顯示北極星的位置；在 地球儀旋轉(zhuǎn)軸的外端上安裝一個(gè)月亮軌道，可以展示日食，月食，潮汐等。由于本實(shí)用新型 的裝置在展示的過(guò)程中，可以因地制宜組織學(xué)生們共同來(lái)操作，寓教于樂(lè)，效果非常好。 作為優(yōu)選，所述的燈底座上的焦點(diǎn)槽輪為具有一定間距，在同一個(gè)平面上的2個(gè) 槽輪。這是地球橢圓公轉(zhuǎn)軌道的兩個(gè)焦點(diǎn)。 作為優(yōu)選，所述的太陽(yáng)燈與燈底座旋轉(zhuǎn)連接。所述的太陽(yáng)燈為激光筆或彩色LED 燈。彩色光線便于在白天看清楚日照區(qū)。 作為優(yōu)選，所述的地球儀底座為長(zhǎng)方形結(jié)構(gòu)，所述地球儀的旋轉(zhuǎn)軸與地球儀底座 呈66. 5度傾角。長(zhǎng)方形結(jié)構(gòu)便于掌握地球儀底座始終與公轉(zhuǎn)軌道焦點(diǎn)的連線平行或重合。 綜上所述，本實(shí)用新型提供了一種模擬地球公轉(zhuǎn)的地球儀，非常有益的是簡(jiǎn)化 了展示地球公轉(zhuǎn)的模擬裝置，準(zhǔn)確地詮釋了地球四季變化的過(guò)程和成因，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容 易，操作方便。

圖1、圖2是本實(shí)用新型地球公轉(zhuǎn)到達(dá)二分點(diǎn)的位置示意圖。[0014] 圖3、圖4是本實(shí)用新型地球公轉(zhuǎn)到達(dá)近日點(diǎn)的位置示意圖。 圖5、圖6是本實(shí)用新型地球公轉(zhuǎn)到達(dá)另一個(gè)二分點(diǎn)的位置示意圖。 圖7、圖8是本實(shí)用新型地球公轉(zhuǎn)到達(dá)遠(yuǎn)日點(diǎn)的位置示意圖。 圖9是本實(shí)用新型地球公轉(zhuǎn)到二分點(diǎn)使用LED燈的示意圖。 圖10是本實(shí)用新型地球公轉(zhuǎn)到近日點(diǎn)使用LED燈的示意圖。 圖11是本實(shí)用新型地球公轉(zhuǎn)到遠(yuǎn)日點(diǎn)使用LED燈的示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。 實(shí)施例根據(jù)圖4所示，一個(gè)長(zhǎng)方形地球儀底座20，上部偏離中心位置有一個(gè)槽輪 21，槽輪21上傾斜66. 5度有一個(gè)芯軸，芯軸上活動(dòng)連接有一個(gè)地球儀41 ;一個(gè)長(zhǎng)方形的燈 底座IO，上面相距有兩個(gè)焦點(diǎn)槽輪11和槽輪12，其中一個(gè)焦點(diǎn)槽輪11上有一個(gè)垂直芯軸， 芯軸上活動(dòng)連接一個(gè)激光筆Ol，激光筆01的中心位于地球公轉(zhuǎn)的黃道面上；槽輪21和焦 點(diǎn)槽輪11和槽輪12之間使用一個(gè)環(huán)形繩索30連接； 工作時(shí)，把地球儀41及其底座20 —道環(huán)繞燈底座10旋轉(zhuǎn)，來(lái)模擬地球的公轉(zhuǎn)，注 意，地球儀底座20和燈底座10始終保持平行，確保地球公轉(zhuǎn)的方向性，激光筆01始終對(duì)準(zhǔn) 地球儀41 ; 在北二分點(diǎn)；激光筆01直射在地球儀41赤道42位置上，地球南北相同諱度上從 清晨到黃昏的緯線的長(zhǎng)度相同，表示地球旋轉(zhuǎn)的時(shí)間是相同的，即日照的時(shí)間是相同的，分 別代表北南半球的春分和秋分；地球向其橢圓軌道的近距點(diǎn)移動(dòng)，激光射線照射的位置向 北半球移動(dòng)，地球公轉(zhuǎn)到達(dá)近日點(diǎn)，太陽(yáng)光直射在北回歸線44上，北半球光線的角度大，日 照的強(qiáng)度大，同時(shí)北半球緯線從清晨點(diǎn)到黃昏點(diǎn)的距離比同緯度南半球的長(zhǎng)，表示日照的 時(shí)間長(zhǎng)，因此北半球的受光時(shí)間長(zhǎng)且強(qiáng)度大，所以是夏天，北極處于白晝；相反，南半球此時(shí) 陽(yáng)光和地面的夾角小，南回歸線從清晨點(diǎn)到黃昏點(diǎn)的距離短，表示日照的時(shí)間短，南極為黑 晝，因此南半球是冬季；隨著地球繼續(xù)公轉(zhuǎn)，到達(dá)另一個(gè)二分點(diǎn)，激光射線又回到了地球的 赤道42上，地球南北相同緯度上從清晨到黃昏的緯線的長(zhǎng)度相同，表示地球旋轉(zhuǎn)的時(shí)間是 相同的，即日照的時(shí)間是相同的，分別代表南北半球的春分和秋分；地球繼續(xù)公轉(zhuǎn)，激光射 線隨之下移向南回歸線43靠攏，到達(dá)遠(yuǎn)日點(diǎn)，激光射線照射在南回歸線43上，北半球日照 強(qiáng)度小是冬季，南半球日照強(qiáng)度大是夏季，同理，北極見(jiàn)不到陽(yáng)光是黑晝，南極為白晝。同時(shí) 可以看出，緯度越高，受光角度越小，所以越寒冷。 把激光筆01換成LED燈02，太陽(yáng)燈始終對(duì)準(zhǔn)地球；LED燈02采用的是彩色平行光， 形成晨昏線45，便于在白天照射在地球上有明顯的日照區(qū)，形成明顯的晨昏視覺(jué)效果，進(jìn)行 上述演示，配合地球儀41的自轉(zhuǎn)，可以得出一年中的任何時(shí)間和地點(diǎn)，日出日落等光線的 變化。 通過(guò)上面的演示，還可以看到，冬季并不是由于我們離太陽(yáng)遠(yuǎn)，夏季也不是離太陽(yáng) 近造成的，主要是所在位置陽(yáng)光的照射角度和光照時(shí)間長(zhǎng)短來(lái)決定的。同樣這種地球儀還 可以演示其他天文現(xiàn)象，比如把激光筆接在地球儀旋轉(zhuǎn)軸的外端上，可以照射在房間的頂 棚上，顯示北極星的位置；在地球儀旋轉(zhuǎn)軸的外端上安裝一個(gè)月亮軌道，可以展示日食，月 食，潮汐等。由于本實(shí)用新型的裝置在展示的過(guò)程中，可以因地制宜組織學(xué)生們共同來(lái)操作，寓教于樂(lè)，效果非常好。 本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型精神作舉例說(shuō)明，本實(shí)用新型所 屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類(lèi)似 的方式替代，但并不會(huì)偏離本實(shí)用新型的精神或者超越所附權(quán)利要求書(shū)所定義的范圍。
權(quán)利要求一種公轉(zhuǎn)地球儀，包括地球儀底座、地球儀、燈底座、太陽(yáng)燈，其特征在于所述地球儀底座和燈底座上分別具有槽輪和焦點(diǎn)槽輪，槽輪間有環(huán)形繩索連接，所述太陽(yáng)燈位于燈底座上面的一個(gè)焦點(diǎn)槽輪上，且太陽(yáng)燈的中心位于地球公轉(zhuǎn)的黃道面上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種公轉(zhuǎn)地球儀，其特征在于所述的焦點(diǎn)槽輪為具有一定 間距，在燈底座上同一個(gè)平面的2個(gè)槽輪。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種公轉(zhuǎn)地球儀，其特征在于所述的太陽(yáng)燈與燈底座旋轉(zhuǎn) 連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種公轉(zhuǎn)地球儀，其特征在于所述的太陽(yáng)燈為激光筆。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種公轉(zhuǎn)地球儀，其特征在于所述的太陽(yáng)燈為彩色LED燈。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種公轉(zhuǎn)地球儀，其特征在于所述的地球儀底座為長(zhǎng)方形結(jié)構(gòu)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種公轉(zhuǎn)地球儀，其特征在于所述地球儀的旋轉(zhuǎn)軸與地球儀底座呈66. 5度傾角。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)的是一種公轉(zhuǎn)地球儀包括地球儀底座、地球儀、燈底座、太陽(yáng)燈，其特征在于所述地球儀底座和燈底座上分別具有槽輪和焦點(diǎn)槽輪，槽輪間有環(huán)形繩索連接，所述太陽(yáng)燈位于燈底座上面的一個(gè)焦點(diǎn)槽輪上，且太陽(yáng)燈的中心位于地球公轉(zhuǎn)的黃道面上。非常有益的是簡(jiǎn)化了展示地球公轉(zhuǎn)的模擬裝置，準(zhǔn)確地詮釋了地球四季變化的過(guò)程和成因，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，操作方便。
文檔編號(hào)G09B27/02GK201535975SQ200920307498
公開(kāi)日2010年7月28日 申請(qǐng)日期2009年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月6日
發(fā)明者林勁松, 林曉霞 申請(qǐng)人:林勁松;林曉霞