1、第三单元计量时间 教科版教科版 五年级上册科学单元优质课件五年级上册科学单元优质课件3.2用水计量时间3.3我们的水钟3.1时间在流逝3.4机械摆钟3.6制作钟摆3.7计量时间和我们的生活3.5摆的快慢第三单元第三单元计量时间计量时间1.1.时间在流逝时间在流逝教育科学出版社小学科学五年级上册教育科学出版社小学科学五年级上册聚焦聚焦现在几点了？你怎么知道的？看钟表、手表、电脑.在钟表发明之前，人们是怎样安排生活和劳作的呢？探索一探索一在没有任何计时工具的时候，如何根据在没有任何计时工具的时候，如何根据自然现象判断时间。自然现象判断时间。探索二探索二搜集、阅读资料，交流古人利用太阳计搜集、阅读资
2、料，交流古人利用太阳计时的方法和事例。时的方法和事例。日晷利用阳光下物体影子方向变化规律计时日晷日晷圭表圭表圭表利用日影长度变化发明的天文仪器古人还用燃香来计时，他们是怎么计时的呢？看香燃烧的长度变化来计时的吧。燃香变短的速度是均匀的吗？探索三探索三观察研究观察研究“一炷香一炷香”的时间的时间燃香的计时起点在哪？燃香的计时起点在哪？点燃前香的顶点？点燃后无法确定探索三探索三观察研究观察研究“一炷香一炷香”的时间的时间实验准备：实验准备：实验安全用具（护目镜、口罩、安全手套。）实验材料：实验记录表（学生活动手册）、刻度尺、2炷香（长短粗细相同）、火柴(打火机)、装有沙子的两个塑料杯、秒表（手机或
3、电话手表替代计时）、记号笔探索三探索三观察研究观察研究“一炷香一炷香”的时间的时间实验步骤实验步骤：1、取2支长短粗细相同的香，取上端一部分为点燃区。2、用刻度尺测量点燃区下端可燃部分的香的长度并划分成四等份，用记号笔从上往下分别在四分之一、 二分之一、 四分之三处做标记。3、点燃2支做好标记的香，把香插入到装有沙子的杯子中，直到点燃区燃尽开始计时4、记录每炷香燃烧到每个标记位置所用的时间。探索三探索三观察研究观察研究“一炷香一炷香”的时间的时间我的发现： 在一定的条件下燃香变短的速度基本是均匀的，可以用来计时。6分02秒 12分09秒 18分23秒 24分12秒 6分09秒 12分14秒 1
4、8分30秒 24分21秒 研讨研讨古人曾用过哪些计时方法？这些方法为什么能帮助人们计时？太阳计时（日晷、圭表）、 燃香一天中，日影的方向和长短在有规律的变化。在一定的条件下，燃香变短的速度基本是均匀的，可以用来计时。研讨研讨蜡烛可以用来计时吗？可以，蜡烛和燃香类似，在一定的条件下，变短的速度基本是均匀的，可以用来计时。同学们再见！第三单元第三单元计量时间计量时间2.2.用水计量时间用水计量时间教育科学出版社小学科学五年级上册教育科学出版社小学科学五年级上册研讨研讨古人曾用过哪些计时方法？太阳计时（日晷、圭表）、 燃香一天中，日影的方向和长短在有规律的变化。在一定的条件下，燃香变短的速度基本是均
5、匀的燃香变短的速度基本是均匀的，可以用来计时。聚焦聚焦聚焦聚焦阴雨天没有太阳无法计时阴雨天没有太阳无法计时燃香钟易受到外界环境影响燃香钟易受到外界环境影响思考：利用太阳计时和燃香钟计时有什么不足和局限呢？水钟计时的原理水钟计时的原理是什么？是什么？古代水钟古代水钟探索探索1 1观察水流速度实验观察水流速度实验实验准备：实验准备：实验安全用具（护目镜、口罩、安全手套）实验材料实验材料实验记录表（学生活动手册）、铁架台、透明塑料瓶（已裁剪好）、塑料瓶盖（已打好孔）、200毫升烧杯、秒表（手机或电话手表替代计时）、记号笔。（右图所示）探索探索1 1观察水流速度实验观察水流速度实验实验实验步骤步骤：1
6、.组装好实验装置；2. 将烧杯中200毫升的水倒入塑料瓶中，此时用手指将瓶盖上的孔堵住；3.请同学们仔细观察200毫升水流出时，水流速度是否均匀，并在记录表上记录实验现象?探索探索1 1观察水流速度实验操作视频观察水流速度实验操作视频探索探索2 2测量水流速度变化实验测量水流速度变化实验实验实验步骤步骤：1.安装实验装置，与探索一相同；2.观察并记录50毫升水漏出所需时间，量杯读数时注意平视；3. 猜测接水桶内积聚到100毫升、150毫升水时分别需要多少时间，并填写在记录单上；4.使用秒表实际测量接水桶内积聚到100毫升、150毫升水时分别需要多少时间并记录数据。探索探索2 2测量水流速度变化
7、实验操作视频测量水流速度变化实验操作视频研讨研讨1.实验中水流速度是否均匀呢?2.怎样才能让水以均匀的速度往下流呢？通过观察实验发现：1.水流速度因水位减少，越来越慢；2.滴100毫升、150毫升水用时并不是成倍增加。滴相同水，需要的时间越来越长滴相同水，需要的时间越来越长观察古代水钟结构，思考它们是怎样来计时的？观察古代水钟结构，思考它们是怎样来计时的？怎样才能让水以均匀的速度往下流呢？让多的水漏出去，保持漏斗让多的水漏出去，保持漏斗内内水位高度不变水位高度不变，从而保持，从而保持水流速度不变（均匀）水流速度不变（均匀），达，达到水钟计时功能。到水钟计时功能。1.1.通过滴水计时；通过滴水计
8、时；2.2.用刻度来显示时间。用刻度来显示时间。研讨研讨1.实验中水流速度水流速度是否均匀呢?2.怎样才能让水以均匀的速度往下流呢？通过观察实验发现：1.水流速度因水位减少，越来越慢；2.滴100毫升、150毫升水用时并不是成倍增加。3.保持水位不变，水流速度不变。4.影响水流快慢的因素有： 水位高低、孔的大小水位高低、孔的大小滴相同水，需要的时间越来越长滴相同水，需要的时间越来越长同学们再见！第三单元第三单元计量时间计量时间3.3.我们的水钟我们的水钟教育科学出版社小学科学五年级上册教育科学出版社小学科学五年级上册聚焦聚焦古人利用一定的装置，让水保持以固定的速度往下流，并根据这一特点，制作了
9、水钟。我们能不能也制作一个水钟呢？探索一探索一设计设计制作一个计时制作一个计时1010分钟的水钟分钟的水钟1.水钟类型：受水型还是泄水型；2.材料与工具；3.怎样控制水流速度；4.如何来划分10分钟的时间刻度？探索二探索二制作制作制作一个计时制作一个计时1010分钟的水钟分钟的水钟标刻度组装 剪钻孔一次性输液装置染色的水白纸条探索三探索三测试测试制作一个计时制作一个计时1010分钟的水钟分钟的水钟我们的水钟准确吗？没有保持水位不变、塑料瓶形状不规则等等？初始水位0刻度线原因探索四探索四改进改进制作一个计时制作一个计时1010分钟的水钟分钟的水钟输液装置多级水钟保持水位不变研讨研讨改进后的水钟准
10、确性大大提高，但是还是有误差。我们还需要关注如何减少材料消耗与更快完成呢。我们的水钟计时准确吗？制作简单吗？拓展拓展除了水，还有哪些可以流动的物体可以作为计时工具呢？ 同学们再见！第三单元第三单元计量时间计量时间4.4.机械摆钟机械摆钟教育科学出版社小学科学五年级上册教育科学出版社小学科学五年级上册回顾回顾日晷 水钟聚焦聚焦伽利略 每摆动一次的时间是差不多的探索探索钟面钟面摆绳摆绳摆摆锤锤钟摆钟摆摆钟摆钟探索探索观察：摆钟是如何工作的？利用钟摆有规律地利用钟摆有规律地左右摆动来计时左右摆动来计时探索探索活动一：观察钟摆运动的特点6060次次不一定不一定探索探索活动一：观察钟摆运动的特点摆动摆动
11、1次：次： 从起点开始来回摆动一次，从起点开始来回摆动一次， 再回到起点再回到起点起点起点最后一次如果没摆回来就不计入次数。最后一次如果没摆回来就不计入次数。探索探索活动一：观察钟摆运动的特点起点起点钟摆钟摆1 1分钟摆动次数记录表分钟摆动次数记录表 第一次第一次第二次第二次第三次第三次摆动摆动次数次数 60探索探索活动一：观察钟摆运动的特点钟摆钟摆1 1分钟摆动次数记录表分钟摆动次数记录表 第一次第一次第二次第二次第三次第三次摆动摆动次数次数 606060视频加速中视频加速中发现：钟摆发现：钟摆1 1分钟摆动次数相同分钟摆动次数相同画面暂停，请观察、分析测量数据探索探索活动二：自制一个摆，观
12、察摆运动的特点秒表螺母棉线铁架台探索探索活动二实验步骤实验步骤 第一步：第一步：将棉线一段将棉线一段系上螺母，另一端固定在系上螺母，另一端固定在铁架台上，做成一个简单铁架台上，做成一个简单的摆。的摆。探索探索活动二实验步骤实验步骤 第二步：第二步：拉直摆绳，拉直摆绳，松手让摆自由摆动。松手让摆自由摆动。温馨提示温馨提示1 1、摆锤不要碰到铁架台、摆锤不要碰到铁架台2 2、摆动幅度不要太大、摆动幅度不要太大探索探索活动二实验步骤实验步骤 第三步：第三步：重复测量重复测量3 3次摆在一分钟内的摆动次次摆在一分钟内的摆动次数，并做好记录。数，并做好记录。研讨研讨活动二：自制一个摆，观察摆运动的特点研
13、讨研讨活动二：自制一个摆，观察摆运动的特点摆锤摆锤（钢珠）（钢珠）摆锤摆锤（橡皮擦）（橡皮擦）研讨研讨活动二：自制一个摆，观察摆运动的特点钟摆钟摆606060 60 6060在相同时间内，同一个摆的摆动次数相同。在相同时间内，同一个摆的摆动次数相同。摆的等时性：摆的等时性：画面暂停，请观察、分析测量数据研讨研讨活动二4.72s研讨研讨活动二4.65s研讨研讨活动二4.65s摆的等时性：摆的等时性：同一个摆，每摆动一次所用的时间相同。同一个摆，每摆动一次所用的时间相同。研讨研讨活动二：自制一个摆，观察摆运动的特点不同摆在相同时间内的摆动次数不同。不同摆在相同时间内的摆动次数不同。研讨研讨活动二：
14、自制一个摆，观察摆运动的特点摆的快慢可能与什么因素有关？摆的快慢可能与什么因素有关？同学们再见！同学们再见！第三单元第三单元计量时间计量时间5.5.摆的快慢摆的快慢教育科学出版社小学科学五年级上册教育科学出版社小学科学五年级上册摆钟60次60次60次51次70次46次55次53次42次72次76次45次不同的摆，在一定时间内摆动的次数各不相同。不同的摆，在一定时间内摆动的次数各不相同。聚焦聚焦1分钟聚焦聚焦思考：摆的快慢可能与什么因素有关？思考：摆的快慢可能与什么因素有关？摆绳长短摆绳长短探索一探索一摆的快慢与摆的快慢与 是否有关？是否有关？我的假设是： 。改变的条件是： 。不变的条件是： 。
15、摆绳长度摆动幅度表1：不同质量的摆锤30秒摆动次数记录表摆锤重的摆动快，摆锤轻的摆动慢摆的快慢与摆的快慢与 是否有关？是否有关？探索二探索二表2：不同绳长的摆30秒摆动次数记录表我的假设是： 。改变的条件是： 。不变的条件是： 。摆动幅度摆锤质量摆绳短的摆动快，摆绳长的摆动慢研讨研讨摆的快慢与哪些因素有关？我们是怎么知道的？与摆锤的质量无关摆绳短的摆动快，摆绳长的摆动慢。摆动次数减少摆动次数减少同学们再见！同学们再见！第三单元第三单元计量时间计量时间6.6.制作钟摆制作钟摆教育科学出版社小学科学五年级上册教育科学出版社小学科学五年级上册制作一个制作一个1 1分钟正好摆动分钟正好摆动6060次的
16、摆。次的摆。任务任务摆的快慢与什么因素有关？ 摆绳长度摆绳长度设计方案设计方案思考：有什么更快或更简单的解决方法吗？思考：有什么更快或更简单的解决方法吗？摆1分钟摆动少于少于6060次次时该怎么调整？多于多于6060次次是又该怎么调整？每分钟摆动60次的摆，摆绳长度大致在哪个范围？ 材料： 工具： 设计方案：制作一个制作一个1 1分钟正好摆动分钟正好摆动6060次的摆次的摆铁架台、细绳、回形针、螺母一只计时器（秒表或者手表）只有摆绳的摆绳的长度长度影响摆的快慢。设计方案设计方案反复测试，不断调整和记录，使制作完成的摆正好1分钟摆动60次。利用材料，组装一个简易的利用材料，组装一个简易的制作与测
17、试制作与测试研讨研讨1分钟摆动60次的摆钟，它的摆绳长短有什么特点？摆的摆动快慢摆动快慢与摆绳长度摆绳长度有关。同一个摆，摆绳长度越长长度越长，摆动越慢慢。25502525306060同学们再见！同学们再见！第三单元第三单元计量时间计量时间7.7.计量时间和我们的生活计量时间和我们的生活教育科学出版社小学科学五年级上册教育科学出版社小学科学五年级上册作息时间表：作息时间表：使使生活更有序生活更有序计时精确计时精确认真执行认真执行聚焦聚焦人们对精确计时做出过哪些努力呢？人们对精确计时做出过哪些努力呢？探索一探索一总结总结和比较人类计时工具的演变和比较人类计时工具的演变日晷日晷水钟水钟摆钟摆钟手表
18、手表使用材使用材料料准确性准确性计时原计时原理理方便程方便程度度缺陷缺陷探索一探索一总结总结和比较人类计时工具的演变和比较人类计时工具的演变 在公元前 1500 年出现的日晷是人类最古老的计时工具，埃及人首先开始使用这项技术，然后在整个地中海地区普及开来。日晷是以太阳投向刻度盘的阴影为基础的，通常由铜制的指针（晷针）和石制的圆盘（晷面）组成。当太阳光照在日晷上时，晷针的影子就会投向晷面，太阳自东向西移动时，投向晷面的晷针影子也会慢慢地由西向东移动。于是，移动着的晷针影子好像是现代钟表的指针，晷面则是钟表的表面，以此来显示时刻。一天的误差是15分钟。日晷使用材料岩石、铜准确性误差15分钟/天计时
19、原理日影变化方便程度不方便缺 陷阴雨天、晚上探索一探索一总结总结和比较人类计时工具的演变和比较人类计时工具的演变 在公元 1088 年，中国宋朝的机械师苏颂发明的“水运仪象台”（水钟）被认为是第一架真正的机械钟，它是集观测天象的浑仪、演示天象的浑象、计量时间的漏刻和报告时刻的机械装置于一体的综合性观测仪器，它实际上就是一座小型的天文台。精确到了每日10分钟误差。这台仪器的制造水平堪称一绝，充分体现了我国古代人民的聪明才智和富于创造的精神。水钟使用材料水、金属等准确性误差10分钟/天计时原理滴水的等时性方便程度不方便缺 陷需要加水探索一探索一总结总结和比较人类计时工具的演变和比较人类计时工具的演
20、变 1400年，第一批机械钟开始在欧洲流行，由意大利人乔瓦尼唐迪于1364年制成，他首次在机械钟里引入了轮式钟摆。 1511年，荷兰人彼得亨莱茵制成了第一块怀表，但它只有时针而没有分针和秒针。它依靠小巧的“体形”，轻松地进入人们的口袋。 1656年，有摆的挂钟（或座钟）产生于荷兰天文学家、物理学家克安惠更斯的实验室内。它是以伽利略发现的摆的摆动具有规则性这个原理为基础而发明的。自此以后，人类掌握了比较精确的测量时间的方法，计时精度提高近一百倍。摆钟使用材料木材、金属等准确性误差低于1分钟/天计时原理摆的等时性方便程度较方便缺 陷携带不方便探索一探索一总结总结和比较人类计时工具的演变和比较人类计
21、时工具的演变 1969 年，由瑞士人创意、日本精工企业制作的第一块石英手表诞生，其价格在当时相当于一部汽车。石英手表的发明是基于科学家发现处于电路之中的石英晶体能产生频率稳定的振动以及可以通过特殊的切割方式来控制石英晶体振动的频率。每个振动都保持严格的相同时间，也具有等时性，所以石英钟表可以非常精确地计时，一天之内误差不超过1秒。石英手表使用材料石英晶体、电池等准确性误差不超过1秒/天计时原理石英晶体的等时性方便程度方便缺 陷需要电、校准探索一探索一总结总结和比较人类计时工具的演变和比较人类计时工具的演变日晷日晷水钟水钟摆钟摆钟手表手表使用材使用材料料岩石、铜水、金属等木材、金属等石英晶体、电
22、池等准确性准确性15分钟/天10分钟/天低于1分钟/天 不超过1秒/天计时原计时原理理日影变化滴水的等时性 摆的等时性石英晶体的等时性方便程方便程度度不方便不方便较方便方便缺陷缺陷阴雨天、晚上 需要加水携带不方便需要电、校准调查和了解精确计时的重要性调查和了解精确计时的重要性探索二探索二红绿灯红绿灯倒计时需要精确计时，倒计时需要精确计时，才能维持交通才能维持交通秩序。秩序。航天器航天器的发射过程需要精确计的发射过程需要精确计时，才能保证安全和时，才能保证安全和成功。成功。调查和了解精确计时的重要性调查和了解精确计时的重要性探索二探索二百米赛跑需要精确计时，才能百米赛跑需要精确计时，才能知道运动
23、员是否打破了记录；知道运动员是否打破了记录；时刻表可以保障交通有序运行，时刻表可以保障交通有序运行，提醒我们准时到达。提醒我们准时到达。研讨研讨1.计时工具的设计运用了物体运动的什么规律？ 计时工具的设计运用了物体运动周期性变化的规律。日晷日晷水钟水钟摆钟摆钟手表手表使用材使用材料料岩石、铜水、金属等木材、金属等石英晶体、电池等准确性准确性15分钟/天10分钟/天低于1分钟/天 不超过1秒/天计时原计时原理理日影变化滴水的等时性 摆的等时性石英晶体的等时性方便程方便程度度不方便不方便较方便方便缺陷缺陷阴雨天、晚上 需要加水携带不方便需要电、校准研讨研讨2.说说我们知道的现代计时工具。 我们知道
24、的现代计时工具有机械摆钟、石英钟、电子钟、原子钟等。小小资料资料 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振动，每个振动都保持严格的相同时间，也具有等时性，所以石英钟表可以非常精确地计时，一天之内误差不超过1秒。 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。原子钟研讨研讨3.如果计时工具不精准，会给我们的生活带来哪些影响？我们不能准时上学，我们不能准时见面，我们不能按时起床总之，所有的事情没有时间的掌控会乱作一团。拓展拓展 在没有导航仪的年代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，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？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？ 原理：原理：地方时0点为正北。太阳在天上转一周，手表时针转2周，手表时间除以2，正是太阳所在方位。 操作：操作：手表平放，以当地地方时的一半指向太阳，12点所在方位为北方。 示例：示例：以下午14点为例，142=7，7点位置对准太阳，此时12点位置的指向即是北方。同学们再见！同学们再见！
