[發明專利]一種具有演示節氣與晨昏變化功能的地球儀及其演示方法

在審

• 申請號: 201911412918.6
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111161626A
• 公開（公告）日: 2020-05-15
• 發明（設計）人: 汪匯川
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G09B27/08
• 分類號: G09B27/08
• 代理公司: 合肥市道爾知識產權代理有限公司 34169
• 代理人: 司賀華

本發明公開了一種具有演示節氣與晨昏變化功能的地球儀，包括地球儀半透明球面、球內豎直轉軸、南北極轉軸、空心弧桿、地球儀空心支架、地球儀底座，地球儀半透明球面安裝在地球儀空心支架內，球內豎直轉軸設置在地球儀半透明球面內部，球內豎直轉軸兩端均通過空心弧桿、南北極轉軸安裝在地球儀空心支架上；球內豎直轉軸上設置有圓形晨昏圈界板，圓形晨昏圈界板上設置有太陽直射點指示激光燈、示晝燈，地球儀空心支架上安裝有環形節氣刻度圈。本發明還公開了一種具有演示節氣與晨昏變化功能的地球儀的演示方法。本發明，簡易實用，操作方便，能夠直觀精確地演示節氣、太陽直射點的緯度、晝夜長短變化，動態演示，演示效果好，便于觀察。

技術領域

本發明涉及一種科教實驗裝備，具體為一種具有演示節氣與晨昏變化功能的地球儀及其演示方法。

技術背景

我們知道，地球繞太陽運動，一年一個周期，由于黃道面與赤道面的夾角為23°26度，所以太陽直射點在地球上南回歸線與北回歸線之間來回擺動，導致太陽直射地球不同位置，產生地球上一年四季變化，又由于地球的自轉，一天一個周期，晝夜交替，因為地球是球狀的，所以對于地球上不同緯度地區，同一節氣下的同一天的晝夜長短也是不同的，如夏半年北半球晝長夜短，北極地區出現極晝現象，南半球晝短夜長，南極地區出現極夜現象，而赤道地區全年晝夜平分。

目前，市場上常見的地球儀，僅能夠示意經緯度、地理地形、行政區域等知識，難以直觀、形象、精確地演示節氣、太陽直射點的緯度、晝夜及長短變化之間的關系。

發明內容

本發明的目的在于：提供一種具有演示節氣與晨昏變化功能的地球儀及其演示方法，能夠直觀、精確地演示節氣、太陽直射點的緯度、晝夜長短變化，動態演示，形象生動，演示效果好。

為了實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種具有演示節氣與晨昏變化功能的地球儀，包括地球儀半透明球面、球內豎直轉軸、南北極轉軸、空心弧桿、地球儀空心支架、地球儀底座，所述地球儀半透明球面安裝在地球儀空心支架內，所述地球儀空心支架通過支撐立柱固定在地球儀底座上，所述球內豎直轉軸設置在地球儀半透明球面內部中心處，所述球內豎直轉軸兩端均通過空心弧桿、南北極轉軸安裝在地球儀空心支架上；

所述球內豎直轉軸上設置有圓形晨昏圈界板，所述圓形晨昏圈界板的圓心處設置有水平的太陽直射點指示激光燈，圓形晨昏圈界板上設置有示晝燈；

所述地球儀半透明球面外側設置有水平的環形節氣刻度圈，所述環形節氣刻度圈安裝在地球儀空心支架上，且環形節氣刻度圈的中心點與地球儀半透明球面中心點重合；

所述球內豎直轉軸上設置有導電滑環，所述支撐立柱、地球儀空心支架、南北極轉軸、空心弧桿內部均設置有電源線并相互串聯，所述空心弧桿內的電源線一端通過導電滑環分別與太陽直射點指示激光燈、示晝燈的電源線分別連接。

優選地，所述圓形晨昏圈界板與球內豎直轉軸處于同一平面內，且球內豎直轉軸的中心點、與圓形晨昏圈界板的圓心、地球儀半透明球面中心點重合。

優選地，所述球內豎直轉軸兩端的空心弧桿均設置在地球儀半透明球面內部。

優選地，所述南北極轉軸設置有兩個，分別設置在地球儀半透明球面的南、北極點上。

優選地，所述環形節氣刻度圈與球內豎直轉軸垂直，所述環形節氣刻度圈上設置有24等分點，并分別刻有春分、清明、谷雨、立夏、芒種、小滿、夏至、小暑、大暑、立秋、處暑、白露、秋分、寒露、霜降、立冬、小雪、大雪、冬至、小寒、大寒、立春、雨水、驚蟄共節氣標識；所述球內豎直轉軸、南北極轉軸、以及環形節氣刻度圈夏至、冬至點共同處于同一平面內。

優選地，所述支撐立柱內部設置的電源線的一端連接在控制電源上，所述球內豎直轉軸通過太陽直射點移動馬達控制，使圓形晨昏圈界板自上向下看成逆時針旋轉；所述南北極轉軸處設置有球面旋轉馬達，控制地球儀半透明球面由西向東勻速旋轉。