日晷與赤道式日晷
日晷是利用日影變化規(guī)律制成的天文記時儀器，“日”指“太陽”，“晷”表示“影子”，“日晷”的意思為“太陽的影子”。主要是根據日影的位置，以指定當時的時辰或刻數，即太陽鐘。
赤道式日晷通常由底座、銅制的指針和石制的圓盤組成。銅制的指針叫做“晷針”，晷針的上端指向北天極，下端指向南天極。石制的圓盤叫做“晷面”，晷面平行于天赤道面。
安裝要求
下層為長方形底座，安放時使用水平儀和羅盤精準調節(jié)，保證上表面成水平，長邊東西向，短邊南北向。
日晷安裝在底座正中，精準測量日晷安置地點的地理坐標經緯度，緯度用于調整晷面與水平面的夾角，經度用于計算當地與北京時間的時差。
晷針垂直地穿過晷面中心，晷面呈南高北低，晷面與地平面（水平面）的傾斜角度=90°-Φ，（Φ是當地的地理緯度）。保證晷針與地平面夾角等于當地的地理緯度Φ，晷針上端對準北極星。
基本原理
晷盤面與地平面（水平面）的傾斜角度為90°-Φ，（Φ是當地的地理緯度）。因為晷針與晷面垂直，所以晷針與地平面夾角就是當地的地理緯度Φ。晷面是平行于赤道的，整個日晷就是一個縮小版的地球，由地球自轉產生的太陽周日視運動表現(xiàn)為太陽繞晷針的圓周運動，一天中太陽光始終與晷針垂直作勻速繞轉，不管太陽高度如何變化，晷針在晷面上的影子變化都是均勻的。因此，太陽在晷針上投下的影子轉動的角度就是均勻的，即每小時15°（與地球自轉速度，即太陽視運動速度一致）。這樣，晷針影子在表盤上所指示的刻度就能表示當地的真太陽時間。所以它的刻度盤跟現(xiàn)代鐘表盤一樣，刻度是均勻的。在晷面的正反兩面刻劃出12個大格，每個大格30度代表兩個小時。當太陽光照在日晷上時，晷針的影子就會投向晷面，太陽由東向西移動，投向晷面的晷針影子也慢慢地由西向東移動。于是，移動著的晷針影子好像是現(xiàn)代鐘表的指針，晷面則是鐘表的表面，以此來顯示時刻。從春分到秋分的半年時間用北盤面（朝上的一面）記時，左東右西，日影呈順時針移動；從秋分到次年春分，則用南盤面（朝下的一面）記時，左西右東，日影呈逆時針移動。而春分和秋分日前后幾天，太陽光和晷面平行，難以從晷面上讀數，日晷無法使用。
地球繞太陽的軌道是橢圓形，因此地球在一月初經過公轉軌道的近日點，公轉速度較快，真太陽日就會短一些。七月初經過公轉軌道的遠日點，公轉速度較慢，真太陽日就會長一些。因此日晷時需要使用修正值曲線（或表格）進行修正才消除真太陽時和平太陽時的時間差，獲得平太陽時的值。
由于日晷時是日晷所在地點的地方時，而日晷所在的經度不一定恰好位于東經120度，因此日晷時與全國統(tǒng)一使用的標準時間北京時間（東經120度的地方時）存在的經度時差，需要對日晷時根據當地地方時與北京時間的時差進行校正。
地理試題中的日晷
（華大新高考聯(lián)盟2021年4月）赤道式日晷是我國古代利用日影計時的一種儀器，一般由晷針和晷盤組成。晷盤南高北低, 晷針垂直晷盤,上端指向北極星, 晷盤面上刻12個大格, 晷針的影子顯示時刻。我國某中學地理興趣小組通過觀測該校的赤道式日晷,發(fā)現(xiàn)晷盤與地面夾角約為60°，下圖分別示意日晷的側視圖、該日12時(北京時間)的晷針影子所處位置。據此完成11～12題。
1.該中學可能位于
A.北京 B.上海 C.武漢 D.沈陽
2.圖中日晷的暑針影子
A.冬季位于晷面上方 B.呈逆時針方向轉動
C.夏至旋轉角度最大 D.正午影長最短為零
答案：1.B 2.C
