多功能地球儀及地理演示器的製作方法

2023-09-24 12:03:30 1

專利名稱：多功能地球儀及地理演示器的製作方法
技術領域：
一種地理教具，適用於大、中、小學，尤其是中學的地理教學。
目前常見的普通地球儀，只能表現地球的形狀、自轉、經緯網、海陸分布等，尚無能夠綜合地演示時刻變化、太陽高度、晝夜長短、日出日沒時刻的變化規律，極晝極夜成因的教具，因此在向學生講授這部分內容時，地理教師感到費力，而學生也不易理解，產生了事倍功半的教學效果，究其原因，與沒有合適的教具有一定關係。
鑑於已有教具中存在的不足，本實用新型的目的是設計一種方便教學、使學生易於接受、能形象、直觀地表現各種地理現象的教具。
本實用新型包括兩部分內容多功能地球儀和多功能地理演示器。多功能地球儀與普通地球儀的不同之處，在於增加了時刻圈5、夜半球6、午時圈7。時刻圈5為一圓環，每15度角有一刻度，作24等分，依次標有1、2、……、23、24，以顯示全球各地的時刻差，橫軸8則通過時刻6和18構成的時刻圈5直徑並與之固定(橫軸兩端稍伸出時刻圈5，以便安裝夜半球6)；在時刻圈上、下方分別安裝上半球體1和下半球體2，地軸4從下半球體2的南極處進入，穿過時刻圈5的橫軸8，再進入上半球體1，從而將上半球體1、時刻圈5和下半球體2聯結為一球體，該球體能繞地軸轉動顯示地球自轉方向13(中間的時刻圈可保持不動)；在上、下半球的太平洋洋面位置處的南、北回歸線之間，標有太陽直射點隨日期變化表3；夜半球6為一透明半球面，其邊緣線為日出線和日沒線，在日出線和日沒線的中部，製造時可多留出一點，以便夜半球能與橫軸8相接並繞橫軸上下轉動14；午時圈7則與夜半球6連接為一體，午時圈正中標有直射光線，向上、下每隔10度分別標有80，70，……10，0等刻度，來表示各地正午太陽高度。由於有了時刻圈5、夜半球6、午時圈7以及太陽直射點隨日期變化表3，因而轉動球體和午時圈能夠很容易地顯示地球上任何地點在不同時期的正午太陽高度，晝夜長短、日出日沒時刻、極晝和極夜的成因和不同地點之間的時刻變化。
多功能地理演示器的發明構思與多功能地球儀相似，簡略了普通地球儀的一些內容(如自轉和地球的形狀)，主要是考慮到製作成本和攜帶方便而設計的。多功能地理演示器由下盤和上盤組成，其中下盤中部繪有東半球(或西半球)的正視投影圖。下盤東部邊緣部分對準南、北回歸線之間，標有太陽直射點隨日期變化表3；另在經線方向，每15度增加一條線，在東半球(或西半球)自西向東分別為1，2，……11，12來表示時刻；上盤比下盤中部的東半球(或西半球)投影圖直徑稍大些，採用透明材料製成(在表示晝半球範圍處，也可以空缺以節省材料)，在其圓心處開有一孔，與下盤的圓心相連以使上、下盤之間能夠轉動，上盤中間通過垂直於陽光線的直線即為日出線(晨線)，另在上盤的東部午時圈上，與多功能地球儀一樣標有正午太陽高度的刻度。轉動上盤使太陽直射線對準日期變化表3上相應的日期，與使用多功能地球儀一樣，也能查出不同地點的正午太陽高度、晝夜長短、日出日沒時間、不同地點的時刻變化以及極晝極夜的成因，但其直觀性較多功能地球儀稍差。
本實用新型具有能綜合、形象、直觀地顯示全球各地不同時期的太陽高度、晝夜長短等多種地理現象，並能讀出它們的具體數值，因此在教學中易克服難點，幫助學生加深理解各種地理現象，其中多功能地理演示器更具有製作方便，成本低，易攜帶等特點。


圖1為多功能地球儀的示意圖；圖2為多功能地球儀球體結構示意圖；圖3為多功能地理演示器的下盤示意圖；圖4為多功能地理演示器的上盤示意圖。
如附圖所示，多功能地球儀由球體、夜半球6、午時圈7和支架10幾部分組成。球體包括上半球體1、時刻圈5、下半球體2、橫軸8固定在時刻圈的直徑上(刻度6及18的連線)且兩端伸出，橫軸8中部為一圓孔；上、下半球體內有支撐板和方孔，地軸4上部在上、下半球體內亦為方形，而在橫軸8處為圓形，從而保證上、下半球體能相對時刻圈5同步轉動，地軸下部則進入支架10，由玻璃和塑料板組成的支承片11來承受通過地軸4傳遞的球體的重量，並採用銷釘12防止地軸向上脫出；上、下半球除具有普通地球儀的海陸分布、經緯線等以外，還有太陽直射點隨日期變化表3，如3月21日、9月23日為0度；4月20日為北緯11度32分；5月21日為北緯20度16分；6月22日為北緯23度26分等(詳見
圖1)。午時圈7與夜半球6可以連接在一起，夜半球6與橫軸8相接並可繞其上下轉動，為了使夜半球和午時圈在轉動時不受環地軸4的限制，故在它們的下部各留出約23.5度的缺口，使太陽直射點能在南、北回歸線之間移動，並使用固定螺絲9固定在所需位置。多功能地球儀的製作材料除地軸可用金屬以外，均能採用塑料製造。
如附圖所示，多功能地理演示器的製作方法相當簡單，可採用硬紙片和塑料及幻燈膠片製成，其中上圓片須採用透明材料製作。
權利要求1.一種適用於大、中、小學，尤其是中學地理教學的教具，包含有球體和支架10，其特徵是球體由地軸4的上部從下半球體2的南極點處進入下半球體，穿過時刻圈5上的橫軸8的中部圓孔，再進入上半球體1所組成，地軸4的下部進入支架10；夜半球6和午時圈7連接在一起，夜半球6與橫軸相接。
2.根據權利要求1所述的教具，其特徵是在上、下半球的南、北回歸線之間標有太陽直射點隨日期變化表3。
3.根據權利要求1或2所述的教具，其特徵是午時圈7正中標有直射光線，向上、下每隔10度分別標有80，70，……，10，0等刻度。
4.一種適用於大、中、小學，尤其是中學地理教學的教具，包含有下盤和上盤，底盤中部繪有東半球(或西半球)的正視投影圖，其邊緣部分對準南、北回歸線之間標有太陽直射點隨日期變化代表3，在經線方向，每15度增加一條線，自西向東分別為1，2，……，11，12以表示刻度；上盤的直徑比下盤中部的東半球(或西半球)的投影圖稍大，其圓心處有孔，可與下盤的圓心相連，上盤中間有通過圓心垂直於日光線的直線日出線(晨線)，在上盤部的午時圈7上，標有正午太陽高度的刻度0，10，……，80，直射等。
專利摘要一種適用於大、中、小學，尤其是中學地理教學的教具。本實用新型包括兩部分內容多功能地球儀和多功能地理演示器。多功能地球儀在普通地球儀的基礎上，增加了時刻圈5、夜半球6和午時圈7，固而能形象、綜合地顯示全球各地不同時期的太陽高度、晝夜長短、極晝和極夜的成因和時刻變化等，因此在教學中易克服難點，幫助學生加強理解各種地理現象。多功能地理演示器的發明構思與之相似，主要是考慮到製作成本和方便攜帶而設計的。
文檔編號G09B27/08GK2047055SQ8920742
公開日1989年11月1日 申請日期1989年5月17日 優先權日1989年5月17日
發明者張培林 申請人:張培林