怎样用教具演示太阳直射点的移动

怎样用教具演示太阳直射点的移动

总说明:
    太阳直射点的移动以及昼夜长短的变化，是高中地理必修上册第一单元《宇宙中的地球》中的一个重点和难点。
         说它是重点内容是因为:
 地球公转的地理意义中昼夜长短和正午太阳高度的变化、极昼极夜的范围，乃至气压带和风带位置的季节移动、热带草原气候、地中海气候等一些重要气候类型的形成，都与太阳直射点的位置及其移动密切相关。                                                              说它是难点是因为:
  1.   在学习这部分知识之前，学生没有接触过立体几何知识，学生很难建立起立体模型，而这部分的知识也很难通过实验演示出来，在教学过程中难以达到直观的效果，尤其是在没有直观教具（如三球仪）的情况下更是如此，学生听起来感到抽象难懂，不易达到良好的教学效果。
         为了克服这个困难，通过实践，制作出一种可以直接演示太阳直射点移动和昼夜长短变化的简单教具，现将做法提供出来.
一、原理

 太阳直射点是能够接受太阳光线垂直照射的点。根据几何原理，这条光线肯定通过地心，因此可以认为这条光线即是地心和太阳几何中心的连线。所以，如果用一条由地心出发的线指向太阳的几何中心，那么这条线和地表的交点就是太阳直射点。如果在地球绕日公转的过程中，始终有这样的一条线指向太阳，那就很容易观察出太阳直射点在地球表面的移动了。

二、所需材料

   1.    适当大小的圆一个（任何硬质材料均可）、半径相同的半圆两个（最好是有颜色的透明硬质材料）、与圆半径相同的箭头两个、短轴一个（如果没有，可用别针代替）、地球仪支架一个。

三、制作方法

1.   将箭头与半圆固定

    将箭头垂直固定在半圆的圆心处，箭头的长度与圆的半径相当最好。半圆最好用有色透明材料做成，代表“夜半球”，箭头最好做成比较醒目的颜色，方便学生看到直射点移动的过程。因为半圆要与大圆通过圆心相连，所以在半圆制作时最好把圆心处留出来一部分，或者在圆心处适当加上一些材料。两个半圆用同样的方法制作。

2.    大圆的处理

    此处大圆代表地球剖面，所以在圆饼上应用彩笔绘制出地轴、赤道、南北回归线和南北极圈等线条，绘制线条时要严格按照各线条在地球上的实际分布制作。注意，圆的两侧要作出同样的线条，而且所有线条必须重合。并在圆心处穿一个圆孔，圆孔大小和短轴直径相当（如果用别针，就不用穿孔）。

3.   各部分的组装

     将制作好的两个半圆和大圆用短轴通过圆心穿在一起，大圆在中间，连个半圆重叠着夹住大圆，使两个半圆固定在短轴上，这样两个半圆可以同时转动；大圆不要和短轴固定，这样直射点移动的同时，各地的昼夜长短也就可以跟着变化了。然后将这部分作为整体装到地球仪支架上，大圆上绘出的地轴固定在地球仪支架的地轴位置，使地球可以绕地轴转动。

     这样，一个简单的用来演示太阳直射点在地球表面的移动和各地昼夜长短变化的教具就完成了。

四、演示方法

1.    演示太阳直射点在地球表面的移动

     用一个物体作为太阳，将演示仪放在桌子上，太阳与地心保持在同一水平面，指针指向太阳，此时指针所指地球表面的位置就是太阳直射点的位置。然后在同一水平面上使地球绕着太阳公转，转动过程中，地轴的空间指向不变，并保持指针始终指向太阳，这样，就很容易观察出地球绕太阳公转时太阳直射点在地球表面的移动规律和移动范围。

2.    转动箭头，演示昼夜长短的变化

     了解了太阳直射点在地球表面的移动规律后，由此引起的现象也就很好理解了，用这个演示仪还可以演示昼夜长短的变化。因为红色箭头所指的地球表面就是太阳直射点所在的位置，

      所以，太阳直射点的移动，通过转动箭头就可以实现。箭头与晨昏线垂直，所以转动箭头时晨昏线也会跟着移动，这样就很容易演示出各地昼夜长短随时间的变化。

      总结:
     这种教具对学生理解这部分的知识确实有不同寻常的效果。学生通过自己动手演示，亲自观察，能够迅速掌握太阳直射点的移动和昼夜长短变化这两个知识点。使用简单教具，使抽象的知识直观化，大大提高了课堂教学的效率。实践表明，这是一种制作容易、操作简单、实用性强、效果明显的教具，势必会成为广大学生学习和教师传授这些知识的良师益友。