一种地球四季和昼夜成因演示科普模型的制作方法

本发明涉及一种科普模型，尤其是涉及一种地球四季和昼夜成因演示科普模型。

背景技术：

青少年科技模型活动是培养科技后备人才的重要途径，是整个科学教育事业的组成部分，是教育系统发展素质教育的方向。

我国古代就有很多关于天文等方面的科学仪器或科学模型，如浑天仪、地动仪、日晷、月晷、星晷等，除了用作科学仪器外，同时还具有科普、展示的功能，即使进入了现代社会，这些古代的科学仪器仍然出现在博物馆、科普展厅、文化广场等地方。对于教学而言，科学仪器或科学模型能帮助学生更好地理解和掌握科学知识，比如原子结构模型直观地显示了微观世界。关于天文、地理方面的科学模型更多，如地球仪、三球仪等，它们均能反映某方面的科学原理，从不同的侧面来说明问题，在不同的场合需要用不同的模型。地球仪是最常见的显示地球构造和世界地理分布的模型。三球仪是展示日、地、月间关系的模型，最能全面反映日、地、月系各种天文现象，说明四季、昼夜以及日食、月食成因，但是现有的三球仪的结构较为复杂，适合课堂教学，而不适合制作成大型展示模型。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种结构简单，且适合制作成大型展示模型的地球四季和昼夜成因演示科普模型。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种地球四季和昼夜成因演示科普模型，其特征在于包括支架座，所述的支架座上自下而上依次设置有代表赤道的赤道圆环和代表黄道的黄道圆环，所述的赤道圆环与水平面平行，所述的黄道圆环倾斜且与所述的赤道圆环的夹角为23度26分，所述的黄道圆环的上表面上沿周向的最高位置点处、最低位置点处、最高位置点与最低位置点之间的第一个均分点处、最高位置点与最低位置点之间的第二个均分点处各安装有一个地球仪，四个所述的地球仪的北极均竖直指向上方，四个所述的地球仪的球心位于同一平面上且与所述的黄道圆环平行，所述的支架座上支撑有代表太阳的太阳球体，所述的太阳球体的球心落于四个所述的地球仪的球心所在的平面上，且所述的太阳球体的球心位于四个所述的地球仪的球心的正中间，所述的太阳球体上朝向每个所述的地球仪的位置处安装有灯具，并使与最高位置点处的所述的地球仪相对应的所述的灯具发出的光束直射该所述的地球仪的南回归线，与最低位置点处的所述的地球仪相对应的所述的灯具发出的光束直射该所述的地球仪的北回归线，与第一个均分点处的所述的地球仪相对应的所述的灯具发出的光束直射该所述的地球仪的赤道线，与第二个均分点处的所述的地球仪相对应的所述的灯具发出的光束直射该所述的地球仪的赤道线。

所述的支架座由至少两根呈圆弧形的支杆组成，所有所述的支杆的最低点交叉连接且交叉点作为支撑点与演示平台固定连接，所述的赤道圆环与所有所述的支杆固定连接，使所述的赤道圆环同时充当所述的支架座的横向固定环，所述的黄道圆环安装于所有所述的支杆的末端上。这种支架座由多根支杆交叉连接构成，结构简单，由于支杆呈圆弧形，因此使得该支架座整体造型美观；另外，赤道圆环同时充当了支架座的横向固定环，使得该支架座整体更加牢固稳定；在此，每根支杆的两个末端距离水平面的高度不相同，具体高度要求为黄道圆环安装于所有支杆的末端上后倾斜且与赤道圆环的夹角为23度26分。

所述的赤道圆环与每根所述的支杆的连接处设置有支撑杆，所有所述的支撑杆共同撑起所述的太阳球体。当支架座由两根呈圆弧形的支杆组成时，赤道圆环与两根支杆相交共有四个连接处，每个连接处设置有支撑杆，即共设置有四根支撑杆，由四根支撑杆共同撑起太阳球体，当然在保证太阳球体稳定固定的前提下也可仅设置一根支撑杆或两根支撑杆或两根以上支撑杆，只是设置四根支撑杆可使该科普模型的造型更为美观。

所述的太阳球体上朝向每个所述的地球仪的位置处开设有安装孔，所述的灯具安装于所述的安装孔内。在此，通过在太阳球体上设置安装孔，将灯具安装于安装孔内，使灯具不突出于太阳球体外，这样可使太阳球体保持球形结构，造型更为美观。

所述的灯具采用仿太阳光的灯具。在此，采用仿太阳光的灯具能够使该科普模型更加逼真。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1）该科普模型通过设置赤道圆环和黄道圆环，并在黄道圆环的不同位置处安装代表处于春分、夏至、秋分、冬至节气的四个地球仪，在黄道圆环的中心位置的正上方设置太阳球体，并在太阳球体上安装与每个地球仪相对应的灯具，当灯具发出的光束直射到任一个地球仪上时，通过旋转该地球仪可以演示昼夜的形成；当灯具发出的光束直射代表处于春分或秋分节气的地球仪的赤道线上时，晨昏线同一根经线相重合，同一经线上各点日出时刻相同；当灯具发出的光束直射代表处于夏至节气的地球仪的北回归线上时，北半球昼长夜短，纬度越高白昼越长，同一经线上纬度高的地方比纬度低的地方先迎来日出；当灯具发出的光束直射代表处于冬至节气的地球仪的南回归线上时，北半球夜长昼短，同一经线上纬度低的地方比纬度高的地方先迎来日出；该科普模型适合科普展览及讲解四季和昼夜成因。

2）该科普模型由支架座、赤道圆环、黄道圆环、太阳球体和四个地球仪组成，结构简单，适合制作成大型展示模型。

附图说明

图1为实施例一的地球四季和昼夜成因演示科普模型的主视结构示意图；

图2为实施例一的地球四季和昼夜成因演示科普模型的左视结构示意图；

图3为实施例二的地球四季和昼夜成因演示科普模型的主视结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例一：

本实施例提出的一种地球四季和昼夜成因演示科普模型，如图1和图2所示，其包括支架座1，支架座1上自下而上依次设置有代表赤道的赤道圆环2和代表黄道的黄道圆环3，赤道圆环2与水平面平行，黄道圆环3倾斜且与赤道圆环2的夹角为23度26分，黄道圆环3的上表面上沿周向的最高位置点处、最低位置点处、最高位置点与最低位置点之间的第一个均分点处、最高位置点与最低位置点之间的第二个均分点处各安装有一个地球仪4，四个地球仪4的北极均竖直指向上方的天花板，四个地球仪4的球心位于同一平面上且与黄道圆环3平行，支架座1上支撑有代表太阳的太阳球体5，太阳球体5位于黄道圆环3的中心位置的正上方，太阳球体5的球心高于黄道圆环3的中心，具体要求为：太阳球体5的球心落于四个地球仪4的球心所在的平面上，且太阳球体5的球心位于四个地球仪4的球心的正中间，即太阳球体5的球心与每个地球仪4的球心的直线距离相等，太阳球体5上朝向每个地球仪4的位置处安装有灯具6，并使与最高位置点处的地球仪4相对应的灯具6发出的光束直射该地球仪4的南回归线，该地球仪4代表北半球处于冬至节气，与最低位置点处的地球仪4相对应的灯具6发出的光束直射该地球仪4的北回归线，该地球仪4代表北半球处于夏至节气，与第一个均分点处的地球仪4相对应的灯具6发出的光束直射该地球仪4的赤道线，该地球仪4代表北半球处于春分节气，与第二个均分点处的地球仪4相对应的灯具6发出的光束直射该地球仪4的赤道线，该地球仪4代表北半球处于秋分节气。

在此具体实施例中，支架座1由两根呈圆弧形的支杆11组成，两根支杆11的最低点交叉连接且交叉点作为支撑点12与演示平台9固定连接，赤道圆环2与两根支杆11固定连接，使赤道圆环2同时充当支架座1的横向固定环，黄道圆环3安装于两根支杆11的末端上。这种支架座1由两根支杆11交叉连接构成，结构简单，由于支杆11呈圆弧形，因此使得该支架座1整体造型美观；另外，赤道圆环2同时充当了支架座1的横向固定环的角度，使得该支架座1整体更加牢固稳定；在此，每根支杆11的两个末端距离水平面的高度不相同，具体高度要求为黄道圆环3安装于所有支杆11的末端上后倾斜且与赤道圆环2的夹角为23度26分。

在此具体实施例中，赤道圆环2与每根支杆11的连接处设置有支撑杆7，四根支撑杆7共同撑起太阳球体5，在实际设计时在保证太阳球体5稳定固定的前提下也可仅设置一根支撑杆7或两根支撑杆7或两根以上支撑杆7，只是设置四根支撑杆7可使该科普模型的造型更为美观。

实施例二：

本实施例提出的一种地球四季和昼夜成因演示科普模型是在实施例一的地球四季和昼夜成因演示科普模型的基础上进行了改进，如图3所示，即在太阳球体5上朝向每个地球仪4的位置处开设有安装孔8，灯具6安装于安装孔8内。在此，通过在太阳球体5上设置安装孔8，将灯具6安装于安装孔8内，使灯具6不突出于太阳球体5外，这样可使太阳球体5保持球形结构，造型更为美观。

实施例三：

本实施例提出的一种地球四季和昼夜成因演示科普模型是在实施例一或实施例二的地球四季和昼夜成因演示科普模型的基础上进行了改进，即灯具6采用仿太阳光的灯具。在此，采用仿太阳光的灯具能够使该科普模型更加逼真。