學(xué)校所在地經(jīng)度測量方案設(shè)計

任洪鋒　陸莉莎　陳　超　婁穎穎　徐　佳

方案1

活動過程：

（1）在空曠地面上豎一根垂直的桿子（如圖1）。

（2）以上午某一時刻A的桿影長度為半徑作一個圓弧。

（3）當(dāng)桿影在下午又一次正好和所作的圓弧半徑等長時記錄下時間B。

（4）根據(jù)A、B的時間差計算當(dāng)?shù)氐胤綍r與北京時間的時間差，最后求算當(dāng)?shù)亟?jīng)度。

方案2

活動過程：

（1）晴日夜晚，在校園內(nèi)空曠地方豎兩根桿子，并使兩根桿子的連線正對著北極星，用來確定南北方向（如圖2）。

（2）在第2天中午前后觀測兩根桿子影子重疊的時間，并作好記錄。

（3）根據(jù)所記錄時間與當(dāng)?shù)卣绲臅r間差求算當(dāng)?shù)亟?jīng)度。即學(xué)校所在地經(jīng)度=（12－北京時間）×4分鐘/度+120°E。

方案3

實驗器材：鐵架臺、鉛錘、刻度尺、圓規(guī)、電子手表等。

實驗方案：于春分（或秋分）日清晨，選一高處平臺，將鐵架放置于此。將線掛在鐵架臺上，下面掛上重錘。當(dāng)清晨第一縷陽光射來時，移動鐵架臺，使線和鐵桿上的影子重合，畫下影子，延長成一條線段，并作其中垂線（尺規(guī)作圖）。待午前，移動鐵架臺，當(dāng)線和鐵桿的影子與線段中垂線重合時，紀錄此時的北京時間。利用公式，學(xué)校所在地經(jīng)度=（12－北京時間）×4分鐘/度+120°E，計算出結(jié)果（如圖3）。

實驗原理：秋分（或春分）日，全球各地晝夜等長，因此日出時，物體的影子指示正西方向，作出的中垂線就指示南北方向。當(dāng)鐵桿的影子與中垂線重合時，即為當(dāng)?shù)氐牡胤綍r12點。

方案4

測量用具：精確的電子手表一只（能精確反映北京時間）。

測量地點：學(xué)校教學(xué)樓頂。

測量原理：紀錄紹興魯迅中學(xué)的日出與日落時間，既可通過該數(shù)據(jù)計算出紹興市的白晝長度和正午時刻的北京時間。通過公式計算出紹興的經(jīng)度。

測量過程：①在10個晴日的清晨和傍晚觀察日出和日落的情況，盡量精確地紀錄下時間。②根據(jù)日出日落的時間計算出10個觀察日的晝長。③將晝長除以2加日出時刻即為紹興正午的地方時。④將10個測量日正午的地方時取平均值。⑤通過“學(xué)校所在地經(jīng)度=（12－北京時間）×4分鐘/度+120°E”的公式計算出紹興的經(jīng)度。

方案5

測量用具：3面規(guī)格為20厘米×20厘米的平面鏡、指南針一只、電子手表一只。

測量地點：學(xué)校操場。

測量方案：（如圖4）用指南針或方案1中的方法確定正南方向。A、B、C為相同規(guī)格的平面鏡。a、b的連線與正南方向垂直，A、B與C的中垂線對稱。因為地方時12點時太陽位于我們的正南方向，調(diào)整AB平面鏡，使兩束平行光線經(jīng)平面鏡反射在C點，光線匯聚后沿著另一方的光路反射回去。因此鏡面上只有一個很明亮的光點，紀錄下此刻的北京時間x點m分n秒。用下面公式計算出紹興的地理經(jīng)度（其中x小于12用減，x大于12用加）。

測量原理：光路可逆，反射光線與入射光線關(guān)于法線對稱。▲

作者單位：浙江省紹興縣魯迅中學(xué)高一（15）班（311800）