高中物理-时间公开课优质课件.pptx

1、计时标准的变迁 一、二十四节气中国古代的计时方法乃命羲和，钦若昊天，历象日月星辰，敬授民时。分命羲仲，宅嵎夷，日旸谷。寅宾出日，平秩东作。日中，星鸟，以殷仲春。厥民析，鸟兽孶尾。审命羲叔，宅南交。平秩南为，致敬。日永，星火，以正仲夏。厥民因，鸟兽希革。分命合仲，宅西，日昧谷。寅饯纳日，平秩西成。宵中，星虚，以殷仲秋。厥民夷，鸟兽毛毨。审命如叔，宅朔方，日幽都。平在朔易。日短，星昴，以正仲冬。 尚书尧典1、由来及发展“凤鸟氏, 历正也;玄鸟氏, 司分者也;伯赵氏, 司至者也;青鸟氏, 司启者也;丹鸟氏, 司闭者也。” 左传昭公十七年 (公元前525年) 一、二十四节气中国古代的计时方法一、二十四

2、节气中国古代的计时方法日行一度，十五日为 一节，以生二十四时之变。斗指子，则冬至，音比黄钟。加十五日指癸，则小寒， 音比应钟。加十五日指丑，则大寒，音比无射。加十五日指报德之维，则越阴在 地，故曰距日冬至四十六日而立春，阳气冻解，音比南吕。加十五日指寅，则雨水， 音比夷则。加十五日指甲，则雷惊蛰，音比林钟。加十五日指卯中绳，故曰春分 则雷行，音比蕤宾。加十五日指乙，则清明风至，音比仲吕。加十日指辰，则谷 雨，音比姑洗。加十五日指常羊之维，则春分尽，故曰有四十六日而立夏，大风 济，音比夹钟。加十五日指巳，则小满，音比太蔟。加十五日指丙，则芒种，音 比大吕。加十五日指午，则阳气极，故曰有四十六日而

3、夏至，音比黄钟。加十五 指丁，则小暑，音比大吕。加十五日指未，则大暑，音比太蔟。加十五日指背阳 之维，则夏分尽，故曰有四十六日而立秋，凉风至，音比夹钟。加十五日指申， 则处暑，音比姑洗。加十五日指庚，则白露降，音比仲吕。加十五日指酉中绳， 故曰秋分雷臧，蛰虫北向，音比蕤宾。加十五日指辛，则寒露，音比林钟。加十 五日指戌，则霜降，音比夷则。加十五日指蹄通之维，则秋分尽，故曰有四十六 日而立冬，草木毕死，音比南吕。加十五日指亥，则小雪，音比无射。加十五日 指壬，则大雪，音比应钟。加十五日指子。故曰：阳生于子，阴生于午。阳生于 子，故十一月日冬至，鹊始加巢，人气钟首。阴生于午，故五月为小刑，荠麦亭

4、历枯，冬生草木必死。 淮南子一、二十四节气中国古代的计时方法2、时间单位子 (鼠) 时23点到1点, 以0点为正点;丑 (牛) 时1点到3点, 以2点为正点;寅 (虎) 时3点到5点, 以4点为正点;卯 (兔) 时5点到7点, 以6点为正点;辰 (龙) 时7点到9点, 以8点为正点;巳 (蛇) 时9点到11点, 以10点为正点;午 (马) 时11点到13点, 以12点为正点;未 (羊) 时13点到15点, 以14点为正点;申 (猴) 时15点到17点, 以16点为正点;酉 (鸡) 时17点到19点, 以18点为正点;戌 (狗) 时19点到21点, 以20点为正点;亥 (猪) 时21点到23点,

5、 以22点为正点。一、二十四节气中国古代的计时方法天干 ：甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸地支 ：子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥“干支纪法”一、二十四节气中国古代的计时方法二、格林尼治标准时间国际标准时间的由来格林尼治标准时间 (旧译格林尼治平均时间或普遍称为格林威治标准时间;英语:Greenwich Mean Time, GMT) , 是指位于英国伦敦郊区的皇家格林尼治天文台的标准时间, 因为本初子午线被定义在通过那里的经线。自1924年2月5日开始, 格林尼治天文台每隔1小时会向全世界发放调时信息。1、格林尼标准时间二、格林尼治标准时间国际标准时间的由来1707年,

6、一支由克劳斯利爵士率领的英国舰队, 因测错了经度而失事, 使4艘舰只被毁, 两千多人葬身鱼腹。为解决测定航海经度问题, 早在1675年英王查理二世就下令在伦敦东南泰晤士河畔的格林尼治村兴建天文台。天文学家经过百余年的努力, 终于研究出了一套科学的计时法, 并把经这个天文台的子午线, 作为地理经度测量和计时系统的起点。全世界的航海者只要以格林尼治天文台的子午线为起点, 便可以在航行中准确地测出自己船只的正确位置和当时的时间。格林尼治天文台的科学研究, 为繁荣海上航运事业、避免航海事故作出了重大贡献。2、由来及发展二、格林尼治标准时间国际标准时间的由来1870年, 美国女子学院院长查尔斯多德教授首

7、次提出, 按经度线将全国划分为若干时区, 每个时区自东向西依次相差1小时。他还建议把英国格林尼治天文台作为地理经度和时区的起点。这一方法最先为美国各铁路公司采纳, 后又在全美推广。当格林尼治天文台确定自己的子午线时, 世界上有些国家根据本国的地理条件, 也确定了自己的子午线, 这样就容易造成混乱。2、由来及发展二、格林尼治标准时间国际标准时间的由来1884年10月13日, 20多个国家的代表在美国华盛顿召开会议, 就使用统一的国际标准时间和统一的子午线问题作出决议:“会议向与会各国政府建议, 将通过格林尼治天文台子午仪中心的子午线规定为经度的本初子午线。”于是, 通过格林尼治天文台的经线被世界

8、公认为本初子午线, 作为计算地理经度的起点和世界“时区”的起点, 格林尼治国际标准时间从此诞生。与会专家一致同意采用时区制度, 最后通过决议, 以经过格林尼治的经线为本初子午线, 作为计算地理经度的起点, 也是世界“时区”的起点;向东为东经, 向西为西经, 各为180度;每15度为1个时区, 相差1小时, 将全球按经线等分为24个时区。会议还决定在180度经线附近设置一条假设的“国际日期变更线”, 以避免地球各处因不能在同一时刻看到日出引起的日期紊乱。这次会议确定了格林尼治时间为世界的标准时间。2、由来及发展三、原子时标准国际秒定义1967年,第十三届国际计量大会通过了秒的新定义为:“秒是铯-

9、133原子基态的两个超精细能级之间跃迁所对应的辐射的9192631 770个周期的持续时间。”时间单位秒作为国际单位制的基本单位是指时间间隔,而在科学技术和生活中还有另一概念时刻,它是记录时间流逝的标尺,简称时标,它是由时间间隔连续累加而得到的。时标中的一个重要时刻是时标的原点。三、原子时标准国际秒定义时间计量系统恒星时：如果把遥远恒星看成不懂的，并把它作为参考系，则地球自转一周所需的时间为1个恒星时。天文上以春分点作为量时天体所计量的时间叫恒星时。以春分点上中天作为零时起算，恒星时等于春分点的时角。 S=tr 太阳时：以太阳时角来确定的时间称为太阳时S 。太阳时角度量时以午圈为始圈，当太阳处

10、于当地正午时时，太阳时角为12h S =t +12h既考虑地球自转，有考虑地球公转。三、原子时标准国际秒定义时间计量系统太阳时：（1）视太阳时以在黄道上做非匀速视运动的太阳视圆面中心成为视太阳，以视太阳的时角所推算的时间称为视太阳时。古时的日晷测定的时间就是视太阳时。（2）平太阳时是一虚设点不能观测，是一年内真太阳时的平均值。世界时（UT），即格林尼治平太阳时间，是表示地球自转速率的一种形式，以地球自转运动为基础的时间计量系统。地球自转的角度用地方子午线相对于地球基本参考点的运动来度量。三、原子时标准国际秒定义时间计量系统历书时：把1900年1月1日正的回归长度作为标准，把一年长度的1/(36

11、5.2422*24*60*60），即这一年的平太阳秒作为1秒的固定长度，称为历书秒。原子时（TAI）：有原子内部能级跃迁所发射或吸收的极为稳定的电磁波频率所建立的时间标准。1967年10月，第十三届国际计量大会正式吧铯原子振荡9192631770次的时间定义为原子秒。三、原子时标准国际秒定义 协调世界时(UTC)天文学、大地测量和导航等领域需要准确地知道地球自转的角位置,即不均匀的UT时刻,而科学研究和通信部分需要准确的TAI,为了满足这两方面的应用需要,标准频率和时码发播台发播了UTC,其起点是1960年1月1日UT零点,并从1972年起,改为它的秒与TAI的秒严格保持一致,而时刻与UT之差

12、控制在不超过0.95s。当有可能超过时,就通过增减一整秒(闰秒)的方法进行协调。UTC与TAI之间的关系可表示为：UTC=TAINs Ns为整数秒时间计量系统三、原子时标准国际秒定义“国际日期变更线”假如你由西向东周游世界,每跨越一个时区,就会把你的表向前拨一个小时,这样当你跨越24个时区回到原地后,你的表也刚好向前拨了24小时,也就是第二天的同一钟点了;相反,当你由东向西周游世界一圈后,你的表指示的就是前一天的同一钟点。为了避免这种“日期错乱”的现象,国际上统一规定180经线为“国际日期变更线”。当你由西向东跨越国际日期变更线时,必须在你的计时系统中减去一天;反之,由东向西跨越国际日期变更线

13、,就必须加上一天。四、闰秒的概念为了确保原子钟与地球自转的时间相差不会超过0.9秒,有需要时会在协调世界时内加上或减去一秒称为闰秒。本来规定的闰秒分正闰秒与负闰秒两种,即增加的为正闰秒,减少的为负闰秒(跳秒)。但自1972年至2008年末一共出现23次闰秒都是正闰秒,没有一次是负闰秒。记录表明:1972年至1979年的8年中,增加了9个闰秒(其中1972年增加2秒)。三、原子时标准国际秒定义1974年后,UTC已成为国际的法定时间。格林尼治所在地的标准时间。现在不仅是天文学家使用的时间,就是在新闻报刊上也经常出现这个名词。这是一个大家都能接受且又方便的记录方法,那就是以格林尼治的地方时间为标准

14、。如果某事件发生在格林尼治时间上午8时,我国在英国东面,北京时间比格林尼治时间要早8小时,我们就立刻知道这次事情发生在相当于北京时间16时,也就是北京时间下午4时。四、闰秒的概念1. 闰秒产生的原因有两种时间计量系统:一种是基于地球自转周期的“世界时”;另一种是基于原子振荡周期的“原子时”。前者因地球自转速率缓慢变化而不稳定,后者相对稳定不变。自1958年人类启动原子时以来,两种时间尺度以各自的速率向前运行,由于地球自转的不均匀性(由地球物质分布不均匀和其他星球的摄动力等引起的)和长期变慢性,两者的偏差也在不断加大。1971年,国际计量大会通过决议,以一种协调的时间作为人类所使用的时间,这就是

15、“协调世界时”,它是用原子时稳定的速率,而时刻上逼近世界时,当协调世界时与原子时的偏差超过0.9秒时,给予协调世界时一个整秒的调整,这就产生了闰秒。四、闰秒的概念2. 闰秒的调整规律从原子时诞生至今,我们人类的脚步一直快过地球。一直是人类在“等”地球,至今已累计34秒了,由于地球自转有长期减慢的趋势,所以通常情况下,每过一至两年,就需要“闰秒”一次,且一直是增加1秒。闰秒是一个全球行动,国际地球自转服务组织根据监测,对全球发布公告,一般在格林尼治时间12月31日(或者6月30日、3月31日、9月30日)的最后1秒实施“闰秒”。由于北京时间比格林尼治时间提早8小时,因此中国时钟将通过以下方式同步“拨慢”:7时59分59秒7时59分60秒8时00分00秒。通常情况下,时间是从7时59分59秒直接到8点整的。但在增加闰秒时,早晨7时59分59秒之后,显示器还将出现60。谢谢!