1、2021202220212022新新教科教科版小学科学版小学科学 五年级五年级 上册上册 在钟表发明之前，人们是怎样安排生活和劳作的呢？在钟表发明之前，人们是怎样安排生活和劳作的呢？ 一、一、 二、探索二、探索 活动一 说说在没有任何计时工具的情况下，我们能根据哪些自然 现象去判断时间。 在远古时代，人类用天上的太 阳来计时。日出而作，日落而 息，昼夜交替自然而然成了人 类最早使用的时间单位天。 活动二 搜集、阅读资料，交流古人利用太阳进行计时的方法和事例。 古观象台古观象台日晷日晷圭表圭表 度量日影长度 观测日影方位变化 日出日落 活动三 观察研究“一炷香”的时间。 没有风吹燃香粗细均匀 测
2、量时间时尽量减少误差 1.取一支香，分别在四分之一、二分之一、四分之三处做标记。 2.燃香并记录香燃烧到每个标记的时间。 在一定的条件下( 燃香粗 细均匀，没有风吹等外在 干扰因素),燃香的长度变 化基本是匀速的，从而可 以用于粗略的计时。 三、研讨三、研讨 1. 古人曾用过哪些方法计时？这些方法为什么能帮助人们计时？ 2. 蜡烛可以用来计时吗？ 日影角度 日影长度 相同 太阳 无风 2021202220212022新新教科教科版小学科学版小学科学 五年级五年级 上册上册 一、一、 水真的可以用来计时吗? 古人的水钟又是怎么来计时的呢? 水钟 二、探索二、探索 活动一 观察水流的速度。 1.把
3、一个透明塑料饮料瓶去掉底部，倒过来 盛水，在瓶盖上扎一个小孔，让水可以从小 孔中缓缓流出。 2.仔细观察，水流速度是否保持均匀。 如何用科学的方法判断水流速度是否保持 均匀？需要借助什么工具？ 活动二 测量水流速度的变化。 1.用刚才的瓶子装200毫升水，同样让水从 瓶盖的小孔中流出，并用量杯接住从瓶中流 出的水。测量量杯内的水积聚到50毫升时用 了多少时间。（实验重复三次） 2.推测积聚到100毫升、150毫升时，分别需 要多少时间。 活动三 实际测量并记录观测结果。 通过实验，你发现了哪些现象？ 1.水在下流过程中是不匀速的。流完前50毫升水的时 间与流完前100毫升、150 毫升水的时间
4、并不成倍比不成倍比 关系。 2.随着瓶内水位的下降，水流速度将会越来越慢越来越慢。 3.用肉眼也能很清楚地观察到:当瓶中的水越来越少 时，水的流速越来越小，最后甚至会断断续续成滴状。 那古人是如何克服这些问题的呢？ 活动四 观察古代水钟。 1.观察古代水钟的结构。 2.思考它们是怎样用来计时的。 进水口进水口 溢水口溢水口 漏斗漏斗 浮标浮标 出水口出水口漏斗中的水位始终保持不变。 出水口水流的速度保持不变。 1. 水流的速度是均匀的吗？怎样才能让水以均匀的速度往下流？ 2. 古代的水钟用水滴有什么好处？人们是怎样控制水以均匀的速 度往下滴的？ 三、研讨三、研讨 不均匀 越来越多 水位不变 使
5、水位变高使小孔变大 快 不可以可以 2021202220212022新新教科教科版小学科学版小学科学 五年级五年级 上册上册 一、一、 制作一个计时10分钟的水钟。 提示：提示： 准备做一个什么类型的水钟？ 制作水钟需要哪些材料？ 怎样控制漏水的速度？ 如何来划分10分钟的时间刻度？ 二二、设计方案设计方案 用画图的方法把我们的设计方案表示出来。 三三、制作制作 1.按照自己的设计， 加工组装我们的水钟。 2.确定制作流程。 3.分别标出110分钟的时间刻度。 四四、测试测试 用钟表测试自制的水钟计时是否准确。 五五、评估与改进评估与改进 根据测试结果，改进我们的水钟。 我们的水钟计时准确吗？
6、不准确，原因出在哪里呢？ 1.容器的形状不规则造成了刻度的标识错误； 2.受水型水钟的受水容器( 或泄水型水钟的泄水容器)太粗，需要积聚(或 流掉)较多的水才显示出水位的变化，从而导致误差偏大； 3.没有保持水位不变导致水流速度不均匀等。 我们的水钟制作简单吗？你认为我们还可以从那些方面进行改进？ 1.考虑到制作水钟过程中消耗材料的多少，做到尽可能减少耗材，节约资源与成本。 2.还要考虑到制作水钟需要花费时间的长短，做到尽可能缩短工期，提高效率。 3.不能用水彩笔或者水笔代替签字笔等。 4. 避免打孔过小或者过大。孔过小会导致水流速度变慢，进而使容器中水位上升 变慢，这样就影响标刻度时的准确性
7、;同样，孔过大则滴漏的水就容易很快到瓶盖。 六六、拓展拓展 除了水，还可以用哪些能流动的物体来制 作计时工具？ 工字钉 C 最下面 计量时间 沙漏 2021202220212022新新教科教科版小学科学版小学科学 五年级五年级 上册上册 摆钟是通过怎样的方式计时的呢？摆钟是通过怎样的方式计时的呢？ 摆钟为什么比之前的其他计时工具更能精确计时呢？摆钟为什么比之前的其他计时工具更能精确计时呢？ 一、一、 二、探索二、探索 活动一 观察钟摆运动的特点。 1.测量钟摆1分钟摆动的次数，并记录。 2.重复测量钟摆1分钟摆动的次数，并记录。 怎么才算是摆动一次？ 手表计时是否准确？ 3.根据测量结果，思考
8、钟摆运动的特点。 相同时间摆动次数相同（钟摆摆动具有等时性）。相同时间摆动次数相同（钟摆摆动具有等时性）。 别的摆1分钟摆动的次数是不是也一样呢? 活动二 自制一个摆，观察摆运动的特点。 1.拿一根细绳，上端固定，下端挂上一 个小重物，做成一个简单的摆。 2.让我们的摆自由摆动，幅度不要太大， 测量并记录它1分钟摆动的次数。 3.重复多次，测量并记录我们的摆1分 钟摆动的次数。 1.小组内分工合作，不得大声喧哗。一人报时，一人数摆动次 数，还有一人及时记录。三人要分工明确、密切配合。 2.每次摆动的幅度大小相同。 3.尽力做到摆动开始与计时开始的同步进行。 活动三 统计各组的摆1分钟摆动的次数
9、。 同一个摆每分钟摆动次数是相同的，但是不同的摆每分钟摆动次数不同。 三三、研讨研讨 1. 根据统计结果，说说有什么发现。 2. 我们还观察到摆的运动有什么特点？ 往返一次 60 相同 相同 各不相同 伽利略等时性 2021202220212022新新教科教科版小学科学版小学科学 五年级五年级 上册上册 一、一、 不同的摆在一定时间内摆动的次数各不相同。 摆的快慢与什么因素有关？ 二、探索二、探索 活动一 思考、讨论影响摆的摆动快慢的因素。 可能与摆的 长短有关。 可能与摆锤 的质量有关。 活动二 探究摆的快慢与摆锤质量的关系。 如果要研究摆锤的质量与摆动快慢的关系，我们要测量和记 录哪些数据
10、? 测量摆锤的质量（变） 记录不同质量摆30秒摆动的次数 摆绳的长度、摆幅的大小（不变） 1.把细绳固定在挂钩上，下端挂一摆锤，让摆小幅度地自由摆动。观察摆30秒摆动的次数。 2.保持摆绳长度不变，依次增加摆锤的质量，测量不同质量的摆30秒摆动的次数。 摆的快慢与摆锤 质量无关。 活动二 探究摆的快慢与摆锤质量的关系。 活动三 探究摆的快慢与摆绳的长度的关系。 如果要研究摆绳的长度与摆动快慢的关系，我们要测量和记 录哪些数据? 测量摆绳的长度（变） 记录不同质量摆30秒摆动的次数 摆锤的质量、摆幅的大小（不变） 活动三 探究摆的快慢与摆绳长短的关系。 1.调整摆绳的长短，测量长短不同的摆30秒
11、摆动的次数。 摆的快慢与摆绳 长短有关。 摆绳长度越长， 摆得越慢，反之， 越快。 除了发现摆绳长度越 长，摆得越慢之外， 在实验时，那还发现 了其他的现象吗？ 1. 摆的快慢与什么因素有关？我们是怎么知道的？ 2. 摆的快慢与摆绳长短有什么关系？ 三、研讨 摆绳的长度、摆动的幅度 摆动的幅度 无关 摆锤的质量、摆动的幅度 摆绳的长度 摆锤的质量 摆锤的质量 摆绳的长度 一个因素（要研究的因素） 不能 有关 2021202220212022新新教科教科版小学科学版小学科学 五年级五年级 上册上册 一、一、 制作一个1分钟正好摆动60次的摆。 二二、 每分钟摆动60次的摆，摆绳长度应该大致调整在
12、哪个长度范围? 第二次摆绳调试的长度应该怎么确定? 有什么更快 或更简单的 解决方法吗？ 三三、 1.利用材料，组装一个简易的“钟摆”。 2.反复测试，不断调整和记录，使制作完成的摆正好1分钟摆动60次。 怎样在最短 时间内完成 调试？ 四四、 1.1分钟摆动60次的摆钟，它的摆绳长短有什么特点？ 2.摆绳长度增长一倍(或缩短一半)，摆动频次是减慢一半( 或加 快一倍)吗? 再减少5厘米 20 15 再减半 可确定摆绳长度 15-30厘米之间 摆绳长度 25厘米 慢 4倍 2021202220212022新新教科教科版小学科学版小学科学 五年级五年级 上册上册 一、一、 我们每天都要通过钟表来
13、掌握时间、安排 工作或做出决定。在现代生活里，人们对 精确计时又做出了哪些努力呢？ 二二、 活动一 总结和比较人类计时工具的演变。 活动二 调查和了解精确计时的重要性。 航天器的发射 过程，需要精 确计时，才能 保证安全和成 功。 百米赛跑的时 候，需要精确 计时，才能知 道是否打破了 纪录。 时刻表可以保 障交通有序运 行，提醒我们 准时到达。 石英晶体受到电池电力影响时，和音 叉一样会产生有规律的振动。现在的石 英钟表里都有一个电池和一片石英晶体， 带电的石英晶体始终在做微小的往返运 动（振动），每个振动都保持严格的相 同时间，所以石英钟表可以非常精确地 计时，一天之内的误差不会超过1秒。
14、 当今计时最精确的是原子钟，精度可 以达到每2000万年才误差1秒。 科学小课堂 你还知道 哪些更精 准的计时 工具？ 三、研讨 1. 计时工具的设计运用了物体运动的什么规律？ 计时工具利用了物体运动的周期性变化规律。计时工具利用了物体运动的周期性变化规律。 2. 说说我们知道的现代计时工具。 3. 如果计时工具不精准，会给我们的生活带来哪些影响？ 四、拓展四、拓展 在没有导航仪的年代，航行在茫茫大海上的船员，曾利用钟表来辨识自己所 在的位置，让船成功地从一个地方航行到另一个地方。他们是怎样做到的呢？ 四、拓展四、拓展 方法三 将一根小棍垂直立在手表中央转动手表， 使小棍的影子与时针重给，时与12时刻度之间的平分线 即是北方。 分 秒 日晷 水钟摆钟 1秒 原子钟 有规律的振动
