[发明专利]火星退行天文现象实验模拟装置

说明书

本发明公开一种变换参考系物理模型，火星退行模拟装置包括模拟星球装置、角度控制版面、结构调节器。模拟星球装置由黑色纸片制成，中间有小孔用于光速通过。角度控制版面用于精确控制地球和火星在太空中的位置。结构调节器用于控制角度控制版面的升降和水平。当模拟星球装置在不同的位置时，光束射过两个小孔，光束在墙面上的点即为地球上的人看到火星在太空中的位置，将多个点用平滑的曲线连接，从而出现火星退行的神奇现象。

技术领域

本发明涉及教育领域变换参考系物理模型，尤其涉及火星退行现象解释的物理实验模型。

背景技术

物体的运动和静止是相对的，要确定一个物体的位置并描述它的运动，就要选定某个其他物体做参考，这个被选作参考的物体叫做参照物，也称为参考系。

一架直升飞机正在执行救援任务，它悬停在大海的钻井平台上空，救生员抱着受援者通过绳子将其提升到飞机上。以飞机驾驶员为参考系，受援者是运动的；以救生员为参考系，受援者是运动的；以平台上其他人员为参考系，受援者是运动的；但是，以受援者为参考系，受援者是静止的。

雨天，站在路旁的小明看到雨滴的轨迹是竖直向下的，但是坐在行驶的汽车中的小聪看到的雨滴的轨迹是抛物线。

由此可见，选择的参考系不同，对同一研究对象运动情况的描述就可能不同。为了解决问题简洁，方便，通常需要选择合适的参考系。16世纪自然科学的创始人，被称为自然科学之父伽利略提出，确定物体的位置并描述它的运动时，选来作为参考的另外的物体。参考系具有相对性，对同一个物体的运动，参考系不同，对他的运动的描述就会不同。

火星运动轨迹退行现象一直以来是神秘的天文现象，从古至今很多学者对其作了大量的研究工作。

从中世纪一直到十五世纪，教会承认希腊天文学家托勒密总结的宇宙地心体系：地球作为宇宙的中心，日、月、恒星等围绕地球运动。但是，地心说在解释火星退行问题出现问题，地心说不能很好的解释火星退休问题。托勒密提出均轮加本轮解释火星退行问题，但是这使得宇宙模型极其复杂。

哥白尼倘提出若把观测火星轨迹的视点从地球转为太阳，以太阳为中心并建立日星系，并完美解释了火星退行问题。

但是，在日常教学中发现，在地球上分析火星退行问题学生感觉很吃力，火星运动，地球运动，地球的角速度大于火星的角速度，教材仅有一幅插图，但是也很难理解火星退行现象。

为帮助学生理解火星退行现象，本发明提出一种模拟火星退行的实验装置。

发明内容

本发明所要解决的教学问题是提供一种火星退行学生演示实验模型装置，本装置分为，模拟地球装置；模拟火星装置；角度控制版面。

所述地球火星模拟装置均利用不透光的圆形纸片，中间有小孔透过激光。

角度控制版面用于精确控制地球和火星在太空中的位置。

结构调节器用于控制角度控制版面的升降和水平。

附图说明

图1是本发明的火星退行理论示意图；

图2是本发明火星退行模拟装置结构示意图；

图3是本发明结构调节器；

图4是本角度控制版面；

图5是本发明模拟星球的装置；

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。