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第320章 制作古代天文简易仪器（第5页）

角度几何：天体高度角=视线与地平线的夹角。

应用场景：

古代航海：通过测量北极星高度确定纬度。

日影计算：结合日晷可推算时间。

七、误差与注意事项

铅垂线摆动：测量时保持仪器稳定，待垂线静止后读数。

大气折射：靠近地平线的天体测量值会略偏高（可忽略）。

材料限制：纸板易变形，建议用木板或塑料板提高精度。

八、教学与拓展

实验对比：用象限仪和手机测角app同时测量，分析误差原因。

历史联系：讲解哥伦布、麦哲伦等航海家如何使用类似仪器。

数学应用：结合三角函数计算建筑物或树木高度。

除圭表、日晷、浑仪和象限仪外，古代天文观测和测量还有许多有趣的简易仪器可以手工制作。以下是其他几种适合自制的古代科学仪器，附带功能说明和简易制作方法：

简仪（简化版浑仪）

功能：测量天体的赤道坐标（比浑仪结构更简单）

材料：硬纸板、吸管、铁丝、量角器

制作方法：

用铁丝弯成两个垂直的圆环（赤道环+子午环），固定在纸板底座上。

赤道环倾斜角度等于当地纬度（如北京o°）。

安装可旋转的窥管（吸管）瞄准天体，读取环上刻度。

仰仪（测量太阳高度方位角）

功能：同时测量太阳高度角和方位角

材料：半圆量角器、指南针、垂线、竹签

制作方法：

将量角器垂直固定，中心悬挂铅垂线。

底部安装指南针确定正北。

用竹签在量角器上投影太阳影子，影子末端指向的角度即太阳高度。

正方案（古代测角仪）

功能：测量地面物体的仰角或水平夹角

材料：方形木板、量角器、瞄准器（吸管）

制作方法：

在木板中心固定一个半圆量角器（o°o°）。

量角器圆心处安装可旋转的瞄准器（吸管）。

通过瞄准目标物体，读取吸管所指的角度。

星盘（astroabe，多功能天文计算器）

功能：计算恒星位置、时间、节气等

简易版材料：硬纸板、圆规、打印星图模板

制作方法：

剪两层圆形纸板：

底层（地盘）：刻地平坐标和节气刻度。

上层（网盘）：镂空显示主要恒星位置。

中心用纽扣或铆钉固定，可旋转对齐日期和时间。

通过旋转网盘模拟夜空，匹配当前日期和时间的星象。

水运仪象台（水力驱动天文钟模型）

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功能：演示古代水力驱动的天文钟工作原理

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