演示器材:地球儀一個,一端粘有橡皮泥的彩色小木棒4—5枚,編號為A、B、C、D。
演示步驟:
以學生所坐各縱行表示太陽光線。先在麵對學生方向的地球儀上粘上第一枚小木棒A,引導學生得出該木棒所在經線為正午12時。再在木棒A的東麵和西麵先後粘上木棒B和C,可得出B時間大於12時,C小於12時。最後在與A同一經線上粘上木棒D,說明同一經線上地方時相同。
與此同時,還可以引導學生計算出每隔經度15°,地方時相差一小時。
這種演示,不但形象、可行,而且可避免時區、區時等概念出現,節省了教學時間。
例6:太陽高度角概念的演示
演示器材:太陽高度角演示儀(自製)
製作方法:用一約40厘米的圓形木板作為地平麵。過中心畫一十字垂線,四端注明方向。在東、西兩端裝一活動的、與圓板半徑相同的半圓形鐵環,此環即為太陽周日視運動的路線。環上裝一紅色圓球以象征太陽,用一橡皮筋將圓木板中心與紅色圓球連接起來,此橡皮筋代表太陽光線,木板圓心處即是觀測者。
演示步驟:
將鐵絲環傾斜,使紅色球沿環自東向西方向移動。指出:地平麵與太陽光線之間的角度即為太陽高度角。當角度最大時,即為正午太陽高度角。
演示器材:太陽高度角測量儀(自製)
製作方法:先按適當尺寸做一形似量角器的半圓形刻度盤。在刻度盤直徑平麵右上方安裝一兩頭透光的細圓筒。左端裝一與刻度盤垂直並與圓筒成一直線的豎板。板上畫一與圓筒內徑相同的圓圈。再將此刻度盤固定在有支架的底座上。要求刻盤能上下活動。刻度盤圓心處吊一重垂線。
演示步驟:
將測量器圓筒一端對準太陽(注意:不要用眼睛直接看太陽),調整角度,使光線從圓筒中通過時正好與豎板上圓圈大小相吻合,重垂線所指出的角度,即為此時太陽高度角。
例8:四季的形成演示
演示器材:四季演示儀(自製),晨昏圈及黃道麵指示板各一塊。
製作方法:取一邊長為80厘米的正方形木板,上畫一半徑約為35厘米的正圓。以圓心為中心,畫兩條相互垂直的十字線,與圓交點處分別注上春分、夏至、秋分和冬至四個節氣名稱。圓心處豎一直杆,上裝與底板上相對應的四條塗上紅漆的細鐵絲,代表太陽直射光線。用木條將一小地球儀(下裝一小木塊)與圓心連接,並使之旋轉自如。裝配時,應使太陽直射光線在四個節氣時符合要求,即春秋分時指向赤道,夏至和冬至時分別指向北回歸線和南回歸線,且小地球儀上應用顏色突出赤道、南北回歸線和極圈。
晨昏圈指示板與黃道麵指示板做法相同,都是用硬紙板按小地球儀大小在中部挖洞。分別塗黑白兩色的就是晨昏圈指示板;全塗黃色的為黃道麵指示板。
演示步驟:
先將演示器麵對學生斜放。然後按逆時針方向使地球依次公轉至四個節氣處,觀察太陽直射點的位置,並用晨昏圈指示板演示晝夜長短變化的規律。同時亦可用另一小地球儀演示假如黃道平麵與赤道平麵重合,太陽直射點總是指向赤道,則無晝夜長短的變化,也無四季變化,從而表明黃赤交角是引起太陽直射點做南北周年運動的原因,也是產生晝夜長短變化和四季更替的原因。
2大氣知識的演示
例1:對流的形成
演示器材:對流演示器,蠟燭,蚊香
該演示器亦可自製。方法是在一麵裝有玻璃的長方形木盒上方開兩個孔,裝上兩個圓筒狀的“煙囪”即可。
演示步驟:
將點燃的蠟燭放在盒中一個圓筒下,點燃蚊香並分別置於兩個圓筒之中,可觀察到盒內有蠟燭處,煙絮向上飄動,而另一圓筒的煙絮則向下流動,這說明對流運動的存在,也能證明冷熱不均產生了熱力環流。
例2:大氣中含有水汽的演示
這是運用物理原理設計的地理演示。此類演示很多,僅舉其中一種。
演示器材:大氣筒,空鹽水瓶及鹽水瓶橡皮塞,自行車胎上的氣門芯。
器材的裝配:將鹽水瓶橡皮塞中心打孔,把自行車胎上的氣門芯裝上即可。
演示步驟:
將改裝好的鹽水瓶塞塞住空鹽水瓶。用打氣筒將氣打入瓶中,直至瓶塞耐不住瓶內的高氣壓而自動脫出瓶口為止。此時可看到瓶上立即冒出白色的霧狀水汽。這就是瓶內空氣中所含水汽形成的霧。
為安全起見,可以在打氣筒打了若幹次後,用手拔出瓶塞,亦可得到同樣的霧氣。
這個演示的原理是:當打入空氣後,空鹽水瓶中充滿了過量的空氣,使瓶內空氣體積被壓縮。當瓶塞脫出後,壓力突然減小,空氣體積在極短時間內迅速擴大而放出熱量,促使空氣急劇降溫。在低溫下,瓶內空氣中的水汽很快達到過飽和狀態而凝結成許多半徑極小的水滴——霧,從而證明了水汽在空氣中的存在。
例3:海陸熱力性質差異的演示
演示器材:250瓦白熾燈一盞,裝滿同體積水和沙子的燒杯各一個,溫度計2隻。
演示步驟:
演示前向學生指出:燈代表太陽輻射,燒杯中的水象征海洋,而沙子代表陸地。
演示前先測量水與沙子的溫度。因為都處於室溫中,溫度應相同。然後將兩隻燒杯並列置放,上麵用白熾燈照射一段時間,再用溫度計測量水與沙的溫度,可知沙比水的溫度上升幅度大。待自然冷卻數分鍾後,溫度測量的結果將是沙比水降溫幅度大。
例4:風及季風形成的演示
演示器材:體積較大的玻璃缸一個,裝有沙及冰塊的小玻璃皿二個,少量食鹽,大玻璃缸上的木蓋一塊,蓋中心鑽一小孔,蚊香一截。
演示步驟:
將裝有沙子的玻璃皿加熱至燙手程度,放入大玻璃缸的一側;隨即將裝有冰塊的玻璃皿放入另一側,並在冰上撒入食鹽(若在100克冰中加入33克食鹽,溫度可降至-21℃)。再將大玻璃缸用木蓋蓋好。稍停片刻合,將點燃的蚊香從蓋上的中心孔送入,可見煙絮會向裝有熱沙的玻璃皿方向飄去。風形成的演示就成功了。