今天是农历二月十一,二十四节气中的春分,这一天太阳直射在赤道,全球各地昼夜平分,白天与黑夜的时间几乎相等。此刻,北半球春意盎然,万物复苏,大自然正逐渐从冬季的沉寂中苏醒过来。在中国,春分的到来意味着春天的正式来临。人们纷纷走出家门,享受春天的温暖和生机。
春分是中国传统的重要节气,对中国传统文化有着重要的意义,也是我们古人用来认识世界,发现万物变化,尤其是影子的变化的重要时刻。我们使用小学科学软件XR虚拟教学系统,由春分一起来学习认识影子的变化过程。
影子是在变化的,利用这个客观规律,古代中国人发明了利用日影测得时刻的计时仪器——日晷,它的基本构成包括铜制的晷针和石制的晷面。晷针,即我们所说的“表”,垂直地穿过晷面中心,起到指示方向的作用。而晷面,即“晷盘”,则是一个呈南高北低的石制圆盘,上面刻有刻度,用于读取时间。
02/ 影长的四季变化/
除了影子随时间变化,在西方,早在古希腊时期,科学家埃拉托色尼在古埃及游学时就发现,埃及的两座大城市——亚历山大港和赛伊尼——有着相同尺寸大小的方尖碑,但在一天的同一时刻,两座方尖碑的影长却并不相同,很快他就得出一个结论,那就是我们生活的地面是一个曲面,也由此完成了人类对地球周长的第一次科学估算。
到了秋分,虽然日影长度适中,但随后随着太阳直射点的继续南移,从秋分到冬至,正午日影继续变长,直至冬至达到最长。最后,从冬至到春分,太阳直射点开始北移,正午日影又逐渐缩短。
通过虚拟实验得到的数据,我们可以绘制一幅正午影长随季节变化的折线图。在这幅图中,我们可以清晰地看到影长从春分开始,经过夏至、秋分、冬至,最终再回到冬至,完成了一个完整的轮回变化。
随着春分的到来,我们也迎来了新的希望和机遇。让我们携手共进,迎接这个充满生机和活力的春天,共同创造美好的未来。
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