和爸媽一起做實驗：製作日晷

▲故宮裡的日晷 圖片來源：Sputnikcccp

很久以前，人們就懂得利用太陽來確定時間。日晷已經有數千年的歷史，世界各地的很多文明都建造了日晷。你想不想也擁有一個自己的日晷呢？

關鍵概念

地球自轉 時間

北極星 緯度

工具和材料

操作步驟 Step 1

▲ 將這張紙列印出來，要獲取原文件，打開鏈接：

http://d366w3m5tf0813.cloudfront.net/wp-content/uploads/sundial_s.pdf

Step 2

找出所在的地理緯度，可以詢問父母或是上網查找。這裡列出了幾個城市的緯度：

Step 2

把紙剪下來。在紙的兩側，可以看到帶有數字的線，這裡就是最關鍵的地方。一定要根據所在的緯度進行摺疊。如果住在北京（北緯40°），那就在數字「40」那裡摺疊，摺疊的方式參照上圖的樣子。折好後把它粘在紙板上。粘的時候要注意讓所有摺疊的地方保持直角。

Step 3

日晷還缺一個指針，把準備好的小棍插在半圓的圓心處，保持小棍與紙面垂直。也可以在鉛筆與紙板接觸的地方將其固定。

使用方法

圖片來源：S&T, Tony Flanders

日晷利用太陽來確定時間，所以我們要在晴朗的天氣把它拿到戶外。現在，拿出指南針找到北方，然後讓日晷的指針指向北方。這樣，指針在錶盤上投下的影子就可以指示時間了！

說明

嚴格來說，指南針指的並不是正南或正北。精度要求不高可以用指南針確定方向。

這是怎麼回事？

▲ 日晷指針平行於地球自轉軸

日晷為什麼可以指示時間呢？這是因為地球自轉幾乎是均勻的，在地球上看，太陽的運動也是均勻的。所以人們可以利用指針的影子來確定時間。

地球在自轉的同時，還在繞太陽公轉。地球的自轉軸並不垂直於公轉平面，為了使不同季節同一時間的影子都指向同一個方向，日晷的指針需要平行於地球自轉軸。這也就是為什麼日晷的指針是傾斜的。

小問題

圖片來源：S&T, Tony Flanders

再仔細看看這兩張圖片，你有沒有發現其中的區別？沒錯，就是影子！左邊這張的影子投在了日晷背面，右邊投在了日晷正面。

現在問題來了：

哪張照片拍攝於較熱的季節，哪張拍攝於較冷的季節？為什麼？

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