1、新大象版五年级科学下册白天过后总是夜晚，夜晚之后总是白天。日复白天过后总是夜晚，夜晚之后总是白天。日复一日，周而复始。为什么会出现昼夜交替的现一日，周而复始。为什么会出现昼夜交替的现象呢？象呢？为了解释昼夜交替现象，古希腊的费罗劳斯、为了解释昼夜交替现象，古希腊的费罗劳斯、海西塔斯就提出地球自转产生昼夜交替的假海西塔斯就提出地球自转产生昼夜交替的假说；而亚里士多德、托勒密却认为是太阳在说；而亚里士多德、托勒密却认为是太阳在绕地球旋转。绕地球旋转。托勒密（约托勒密（约9090168168年），古罗马年），古罗马帝国时期著名的天帝国时期著名的天文学家、地理学家。文学家、地理学家。关于昼夜交替，我们
2、的假设是什么？关于昼夜交替，我们的假设是什么？安全提示安全提示使用手电筒进行实验时，不使用手电筒进行实验时，不要让手电筒发出的光直接照要让手电筒发出的光直接照射自己或同学的眼睛，以免射自己或同学的眼睛，以免损伤视力。损伤视力。昼夜交替现象模拟实验昼夜交替现象模拟实验“地球地球”得是不透明的，得是不透明的，可以在可以在“地球地球”上贴一上贴一个彩色贴纸方便观察。个彩色贴纸方便观察。1.地球自转地球自转“太阳太阳”不动不动2.太阳围绕地球旋转太阳围绕地球旋转我的假设我的假设太阳围绕地球转导致昼夜太阳围绕地球转导致昼夜交替交替模拟实验设计图观察到的现象地球产生昼夜交替“地球地球”不动，不动，“太阳太
3、阳”围绕围绕地球转。地球转。我们的模拟实验能够完全证明我们的假设吗？我们的模拟实验能够完全证明我们的假设吗？还需要搜集更多的证据吗？还需要搜集更多的证据吗？实验证明我们的假设成立，这两种情况都实验证明我们的假设成立，这两种情况都能产生昼夜交替现象，所以我们要搜集更能产生昼夜交替现象，所以我们要搜集更多的证据解释昼夜现象的成因。多的证据解释昼夜现象的成因。我看到了地球自转我看到了地球自转为了证明地球在自转，法国物理学为了证明地球在自转，法国物理学家傅科做了一次成功的摆动实验，家傅科做了一次成功的摆动实验，傅科摆由此而得名。傅科摆由此而得名。地球在不停地地球在不停地自转自转，从而形成了昼夜交替现，
4、从而形成了昼夜交替现象。地球自转一圈刚好是象。地球自转一圈刚好是一天一天。使用地球仪进使用地球仪进行模拟实验，行模拟实验，地轴是倾斜的。地轴是倾斜的。新大象版五年级科学下册上海比拉萨先看到日出上海比拉萨先看到日出为什么上海会比拉萨天亮得早？根据自己的为什么上海会比拉萨天亮得早？根据自己的知识作出假设。知识作出假设。拉萨在上拉萨在上海的西边海的西边我猜测地球是自我猜测地球是自西向东自转的，西向东自转的，所以位于东边的所以位于东边的上海总能先看到上海总能先看到日出日出地球自西向东自转地球自西向东自转3.“3.“太阳太阳”不动，其他同学不动，其他同学手拉手自西向东转圈。手拉手自西向东转圈。4.4.观
5、察观察“拉萨拉萨”和和“上海上海”两位同学谁先看到两位同学谁先看到“太阳太阳”。我们的假设合理吗？设计一个模拟实验来验证我们的假设合理吗？设计一个模拟实验来验证我们的假设。我们的假设。模拟太阳模拟太阳围成一圈围成一圈模拟地球模拟地球地轴与北极星地轴与北极星地球不停地自转，我们就像坐在一个巨大的圆形地球不停地自转，我们就像坐在一个巨大的圆形“转转椅椅”上，不同地区的人们看到日出的时间也不同。我上，不同地区的人们看到日出的时间也不同。我们在地球上看到的星体，如太阳等，它们看起来是如们在地球上看到的星体，如太阳等，它们看起来是如何运动的呢？何运动的呢？1.1.地球是围绕着一个假想轴地球是围绕着一个假
6、想轴地轴地轴进进行自转的，地轴贯穿地球的南北两极。行自转的，地轴贯穿地球的南北两极。2.2.北极星的位置恰好与地轴的北部延长北极星的位置恰好与地轴的北部延长线非常接近，所以夜晚看北极星几乎是线非常接近，所以夜晚看北极星几乎是不动的，而且位于正北方向的天空。不动的，而且位于正北方向的天空。3.3.恒星的位置是恒星的位置是不变不变的，因为地球在自转，所以在的，因为地球在自转，所以在地球上看去就像恒星在旋转。地球上看去就像恒星在旋转。地球围绕着地轴自西向东自转，地球围绕着地轴自西向东自转，地轴始终指向地轴始终指向北极星附近北极星附近。我们在地球上看到其他星体（如。我们在地球上看到其他星体（如太阳等）
7、太阳等）东升西落东升西落，是地球自西向东自转的结，是地球自西向东自转的结果。果。从材料超市中选择合适的材料，制作一个可以自转的地球模型。利用这个模型向同学们展示地球是如何自转的，地球的自转产生了哪些现象。“地轴保地轴保持倾斜持倾斜”新大象版五年级科学下册观察上午、中午、下午的物体影长和气温的观察上午、中午、下午的物体影长和气温的变化。它们之间有联系吗？说说自己的理解变化。它们之间有联系吗？说说自己的理解和困惑。和困惑。一天中气温的一天中气温的变化也和物体变化也和物体的影长有关系的影长有关系吗？吗？早上和傍晚阳光斜射过早上和傍晚阳光斜射过来，所以影子长，中午来，所以影子长，中午阳光几乎从头顶上直
8、射阳光几乎从头顶上直射过来，所以影子很短。过来，所以影子很短。一天中的气温变化跟物体影长有关系吗？一天中的气温变化跟物体影长有关系吗？阳光直射时，阳光直射时，影子短影子短阳光斜射时，阳光斜射时，影子长影子长影子短的时候阳光直影子短的时候阳光直射，光线集中射，光线集中那么温度和光线照那么温度和光线照射角度有关系吗？射角度有关系吗？设计实验研究光线照射角度与温度变设计实验研究光线照射角度与温度变化之间的关系，观察并记录实验结果。化之间的关系，观察并记录实验结果。9090454520203030303030.30.5 5313131312828282828282828282826.26.5 526.
9、26.5 526.26.5 526.26.5 526.26.5 5将实验数据绘制成折线图，根据光线照射将实验数据绘制成折线图，根据光线照射角度与温度之间的关系解释一天内气温变角度与温度之间的关系解释一天内气温变化的原因和规律。化的原因和规律。相同条件下，温度变化和光线照射相同条件下，温度变化和光线照射角度角度有关，有关，光线直射时，物体温度变化光线直射时，物体温度变化快快；光线斜射时，；光线斜射时，物体温度变化物体温度变化慢慢。中午时阳光照射角度大，中午时阳光照射角度大，阳光接近直射，光线集阳光接近直射，光线集中，所以同样的面积接中，所以同样的面积接收到的热能更多，物体收到的热能更多，物体的温
10、度也就高了。的温度也就高了。早上和傍晚阳光照射早上和傍晚阳光照射角度较小，同样的光角度较小，同样的光被分散到更大的范围，被分散到更大的范围，所以物体的温度较低。所以物体的温度较低。一天中的气温变化为什么会和光线的照射一天中的气温变化为什么会和光线的照射角度有关？角度有关？（1）上午，阳光照射角度逐渐）上午，阳光照射角度逐渐变大变大，影长逐渐，影长逐渐变短变短，气温逐，气温逐渐渐上升上升。（2）一般在）一般在午后两小时午后两小时左右气温达到最高。左右气温达到最高。（3）气温达到最高后，随着阳光照射角度持续）气温达到最高后，随着阳光照射角度持续变小变小，影长逐，影长逐渐渐变长变长，气温开始，气温开
11、始降低降低。（4）夜里没有阳光照射，气温继续降低。）夜里没有阳光照射，气温继续降低。阳光照射角度的变化引起了一天中物体影阳光照射角度的变化引起了一天中物体影长的变化，也引起了气温的变化。长的变化，也引起了气温的变化。新大象版五年级科学下册冬天寒冷，夏天炎热，是什么造成了一年冬天寒冷，夏天炎热，是什么造成了一年四季的气温变化？四季的气温变化？圭表圭表是我国古代科学家发明的一种度量正午日影是我国古代科学家发明的一种度量正午日影长度的天文仪器，由水平且处于南北方向的圭尺长度的天文仪器，由水平且处于南北方向的圭尺（圭圭）和直立的标杆（）和直立的标杆（表表）两部分组成，表与圭）两部分组成，表与圭垂直。垂
12、直。正午影长最短正午影长最短每天每天正午时刻正午时刻，表的影长在一天表的影长在一天中最短，而且刚中最短，而且刚好投影在圭尺上。好投影在圭尺上。正午影长正午影长最长最长根据圭表的观测结果，发现一年中随着四季变化，每天根据圭表的观测结果，发现一年中随着四季变化，每天正午时刻表在圭尺上的正午时刻表在圭尺上的影长也发生着变化影长也发生着变化。正午正午是每天阳光照射角度最大的时刻。根据地理位置和是每天阳光照射角度最大的时刻。根据地理位置和日期的不同，中午日期的不同，中午12点整不一定是正午。点整不一定是正午。元代天文学家元代天文学家郭守敬郭守敬在河南登封设在河南登封设计建造的观星台就是一个巨大的圭计建造
13、的观星台就是一个巨大的圭表。观星台上的横梁相当于表的顶表。观星台上的横梁相当于表的顶端，地上的端，地上的“量天尺量天尺”就是圭尺。就是圭尺。将一块长将一块长 50 50 厘米、宽厘米、宽2020厘米的木板固定厘米的木板固定在水平且容易被阳光照射到的地方。在水平且容易被阳光照射到的地方。将一支长将一支长1010厘米的铅笔竖直固定在木板的厘米的铅笔竖直固定在木板的一端。一端。正午前后，每分钟测量一次铅笔的影长影正午前后，每分钟测量一次铅笔的影长影长最短的时刻就是正午时刻。长最短的时刻就是正午时刻。在木板上画出正午时刻铅笔影子所在的直在木板上画出正午时刻铅笔影子所在的直线并标上刻度，作为圭表的圭。线
14、并标上刻度，作为圭表的圭。简易圭表简易圭表提示提示圭所在的方向圭所在的方向就是南北方向。就是南北方向。利用自制的圭表，每周一测量并记录正午时刻铅笔的影长，利用自制的圭表，每周一测量并记录正午时刻铅笔的影长，连续观测一个月，看看是否有变化。连续观测一个月，看看是否有变化。正午前后，铅笔的影长正午前后，铅笔的影长先变短后变长先变短后变长。连续观测。连续观测一个月，正午时刻铅笔的影长一个月，正午时刻铅笔的影长不相同不相同。小贴士小贴士古人就是通过测量正午时竖直古人就是通过测量正午时竖直物体的影子所在的方向，来准物体的影子所在的方向，来准确测定南北方向的。由于磁偏确测定南北方向的。由于磁偏角的存在，指
15、南针所指示的南角的存在，指南针所指示的南北并不完全准确。北并不完全准确。随着季节的变化，每天的日照时间也随着季节的变化，每天的日照时间也会变化吗？会变化吗？逐渐变长逐渐变长思考：会一思考：会一直变长吗？直变长吗？（1）冬季，正午时阳光的照射角度）冬季，正午时阳光的照射角度小小，每天总，每天总的日照时间的日照时间短短，因此气温，因此气温低低。（2）夏季，正午时阳光的照射角度）夏季，正午时阳光的照射角度大大，每天总，每天总的日照时间的日照时间长长，因此气温，因此气温高高。随着季节的变化，每天正午时阳光的照射角随着季节的变化，每天正午时阳光的照射角度和每天的日照时间也在不断变化。度和每天的日照时间也
16、在不断变化。新大象版五年级科学下册是什么造成了阳光照射角度的不断变化呢？是什么造成了阳光照射角度的不断变化呢？设计一个模拟实验，观察随着地球的公转，设计一个模拟实验，观察随着地球的公转，每天正午时物体的影长是否变化。每天正午时物体的影长是否变化。手电筒模拟手电筒模拟太阳太阳一根长约一根长约2 2厘米的标杆厘米的标杆标杆的影子标杆的影子地球模型的地球模型的自转轴自转轴实验现象：标杆的影长一直没有变化。实验现象：标杆的影长一直没有变化。这是为什么？实验装置需要改进吗？这是为什么？实验装置需要改进吗？倾斜的地轴倾斜的地轴改进实验方案改进实验方案地球在不停地围绕着太阳公转。由于地轴倾斜，地球在不停地围绕着太阳公转。由于地轴倾斜，在地球公转一圈的过程中，每天正午时地面上在地球公转一圈的过程中，每天正午时地面上的物体影长会不断变化（也就是阳光的物体影长会不断变化（也就是阳光照射角度照射角度在不断变化），在不断变化），气温气温也随着不断变化。也随着不断变化。冬季物体影长冬季物体影长长长，气温，气温低低，夏季物体影长，夏季物体影长短短，气温气温高高，春秋两季气温适中，地球公转形成四，春秋两季气温适中，地球公转形成四季交替的现象。季交替的现象。
