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1、第三单元 计量时间时间在流逝时间在流逝一、聚焦当我们吃饭、睡觉、学习、做游戏的时候，时间在一分一秒悄悄地流逝。如今，我们只需看一眼钟表就知道现在几点了，可过去的人们并没有我们今天使用的钟表，在钟表发明之前，人们是怎样安排生活和劳作的呢？二、探索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。二、探索搜集、阅读资料，交流古人利用太阳进行计时的方法和事例。二、探索阳光下物体的影子在一天中的变化规律。二、探索根据影子方向变化规律来计时日晷 日晷，本义是指太阳的影子。现代的日晷指的是人类
2、古代利用日影测得时刻的一种计时仪器，又称日规。其原理就是利用太阳的投影方向来测定并划分时刻，通常由晷针和晷盘组成。白天，太阳自东向西移动的过程中，晷针影子的方向慢慢由西向东移动，由此可以根据晷针影子指示晷盘的刻度来计时。利用日晷计时的方法是人类在天文计时领域的重大发明，这项发明被人类沿用达几千年之久。常见的日晷有地平式日晷、赤道式日晷等。.地平式日晷赤道式日晷二、探索根据影子长短变化规律来计时圭表 圭表是古代科学家发明的度量日影长度的一种天文仪器，由“圭”和“表”两个部件组成。圭表和日晷一样，也是利用日影进行测量的古代天文仪器，早在公元前 20 世纪，中国就开始使用了。圭表垂直立于平地上测日影
3、的标杆和石柱，叫作表；正南正北方向平放的测定表影长度的刻板，叫作圭。当太阳照着表的时候，圭上出现了表的影子，根据影子的方向和长度，就能读出时间。二、探索观察研究“一炷香”的时间。活动材料：二、探索观察研究“一炷香”的时间。活动步骤：（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。燃香的长度四分之一二分之一四分之三一整支测量的时间我的发现燃香时间记录表二、探索三、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？ 古人曾用过日晷和圭表计时，因为日晷是根据影子方向变化来计时的，圭表是根据影子长短变化来计时的，太阳的运动以及引起的影子等
4、事物的变化是有规律的，是可以用来计时的。古人还用燃香来计时，因为在一定的条件下（无风、香的粗细均匀），每一等份的香燃烧的速度大致均匀，燃烧所用的时间基本一致，可以用来计时。三、研讨2.蜡烛可以用来计时吗？ 蜡烛可以进行粗略的计时。因为在一定的条件下（无风、蜡烛的粗细均匀），每一等份的蜡烛燃烧的速度大致均匀，燃烧所用的时间基本一致，可以用来计时。四、课堂小结通过这堂课的学习你有什么收获？通过这堂课的学习你有什么收获？第三单元 计量时间用水计量时间用水计量时间古代计时工具日晷 燃香钟一、聚焦一、聚焦 日影、燃香、蜡烛都曾被人们用来计时。但是它们都有不稳定性，比如日影在阴天和夜晚就无法使用，燃香和蜡
5、烛不能长时间计时。在古代，人们还曾利用水来计时，他们是怎样设计这种计时工具的呢？二、探索观察水流的速度。实验步骤:把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。仔细观察，水流速度是否保持均匀。二、探索观察水流的速度。实验现象:水流一开始呈线状缓缓流下，后来呈滴状。实验结论:水流的速度不是均匀的。二、探索测量水流速度的变化。实验步骤: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，测测量杯内的水积聚到50毫升、100毫升、150毫升、200毫升分别用了多少时间。二、探索实际测量并记录结果。测量水流速度记录表实验次数第一
6、个50毫升水用时第二个50毫升水用时第三个50毫升水用时第四个50毫升水用时第一次第二次第三次实验次数第一个50毫升水用时第二个50毫升水用时第三个50毫升水用时第四个50毫升水用时第一次41秒44秒53秒56秒第二次41秒44秒53秒56秒第三次41秒44秒53秒56秒水流的速度是不均匀的。 学生数据第一个50毫升水用时第二个50毫升水用时第三个50毫升水用时第四个50毫升水用时同学11分49秒2分25秒2分58秒4分42秒同学240秒43秒58秒1分09秒同学31分09秒1分30秒1分54秒2分56秒水流的速度是不均匀的。 二、探索观测古代水钟。三、研讨1.水流的速度是均匀的吗？怎样才能让
7、水以均匀的速度往下流？ 水位高度不同，孔径不变，水流的速度不是均匀的；初始水位高度和孔径不变，流出相同水量所需的时间一致，水流的速度是均匀的。 保持水位相同可以让水以均匀的速度往下流。三、研讨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？ 古代的水钟用水滴的好处：任何时候都可以使用水钟来计时。 盛水漏斗中的锥体是用来控制流水孔的大小的，盛水漏斗边上的泄水孔是用来保持水位高低的。保持水位不变，则水流的速度也会保持不变。四、课堂小结通过这堂课的学习你有什么收获？通过这堂课的学习你有什么收获？第三单元 计量时间我们的水钟我们的水钟一、聚焦“泄水型”水钟“受水型”水钟一、聚焦水
8、钟是一类计时的工具，是根据流水的等时性原理来计时的。水钟是根据什么性质制成的？从相同量的水中流出等量的水，时间不变。水压不变时则水流速度相等。二、探索人们曾用一个底部钻有小孔的碗，放在水中，让碗慢慢下沉来计量时间。我们可以做一个类似的计时器，让我们制作一个计时10分钟的水钟吧!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、探索材料设计方案铁架台、剪刀、美工刀、塑料瓶、工字钉、直尺、胶带、记号笔、秒表二、探索按照自己的设计，加工组装我们的水钟。指定制作流程。分别标出1-10分钟的时间刻度。二、探索用钟表测试自制的水钟计时是否准确。二、探索根据测试结果，改进我们的水钟
9、。我们的水钟计时准确吗？制作简单吗？三、拓展沙沙 漏漏 古代水钟在真正的使用过程中可能会遇到一定的问题和困难，比如冬天天气很冷水会结冰，水钟无法计时；蒸发现象可能会使水钟变干；水钟里所盛的水很重，不容易搬动三、拓展沙沙 漏漏 除了水，我们还可以用能流动的沙子来制作计时工具沙漏。沙漏也叫沙钟，是一种测量时间的装置，现在的它更是一种大家喜欢的工艺品。沙漏一般由两个玻璃球和一个狭窄的连接管道组成。通过充满了沙子的玻璃球从上面穿过狭窄的管道流入底部玻璃球所需要的时间来对时间进行测量。一旦所有的沙子都已流到底部的玻璃球，该沙漏可以被颠倒再次测量时间，一般的沙漏有一个名义上的运行时间是1分钟。四、课堂小结
10、通过这堂课的学习你有什么收获？通过这堂课的学习你有什么收获？第三单元 计量时间机械摆钟机械摆钟一、聚焦 像日晷、水钟、沙漏等简易的时钟，已经可以让我们知道大概的时间，但是人们总希望有更精确的钟表。摆钟的出现大大提高了钟表的精确度。摆钟是通过怎样的方式计时的呢？二、探索观察摆钟的结构。观察摆钟的结构。钟面摆绳钟摆摆锤二、探索测量钟摆每分钟摆动的次数。测量钟摆每分钟摆动的次数。（1）放平摆钟，确认摆钟的摆摆动的起始位置。（2）测量钟摆在1分钟摆动的次数,并记录。（3）重复测量钟摆1分钟摆动的次数,并记录。第一次第二次第三次摆动次数606060钟摆1分钟摆动表次数记录表钟摆摆动一次的时间总是相等的，
11、即摆具有等时性。二、探索自制一个摆，观察摆运动的特点。自制一个摆，观察摆运动的特点。（1）拿一根细绳，上端固定在铁架台上，下端挂上一个小重物，就组成了一个简单的摆。（2）让摆自由摆动，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,测量并记录摆1分钟摆动的次数。二、探索自制一个摆，观察摆运动的特点。自制一个摆，观察摆运动的特点。第一次第二次第三次摆动次数555555我的发现摆在每分钟里摆动的次数都是一样的；同一个摆，相同时间间隔里摆动次数都一样；摆摆动的幅度越来越小了，摆的方向偏了制摆1分钟摆动次数记录表二、探索测量两个不同的摆。测量两个不同的摆。（1）将摆1的底座放在水平桌面上，
12、让摆小幅度地自由摆动。（2）测量摆1在四个10秒钟内的摆动次数，重复三次，及时记录。（3）换摆2，重复以上步骤。摆1摆2二、探索（1）同一个摆，在每个10秒内，摆动的次数是一样的。010秒1020秒2030秒3040秒摆1的摆动次数10101010摆2的摆动次数8888摆动次数的观察记录表（2）不同的摆，在10秒内摆动的次数并不相同，这可能和摆锤的大小有关，也可能和摆绳的长短有关。测量两个不同的摆。测量两个不同的摆。三、研讨1.根据统计结果，说说有什么发现。 通过观察我们自己制作的摆1分钟摆动的次数，发现同一个摆在相同时间里摆动的次数都相同，说明摆具有等时性。通过观察不同小组的摆在1分钟里摆动
13、的次数，发现不同的摆在相同时间内摆动次数并不相同，即不同的摆的摆动快慢并不相同。三、研讨2.我们还观察到摆的运动有什么特点？（1） 单摆在摆动的过程中，摆动的幅度越来越小。（2） 单摆在摆动的过程中，摆动的角度会发生变化。（3）不同的摆在相同时间内摆动的次数不一样。这可能与摆锤的大小或摆绳的长短有关。四、课堂小结通过这堂课的学习你有什么收获？通过这堂课的学习你有什么收获？第三单元 计量时间摆的快慢摆的快慢一、聚焦 相同的摆在一定时间内摆动的次数是相同的,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、探索影响摆的摆动快慢的因素。影响摆的摆动快慢的因素。实验一:研究摆锤的质量
14、是否影响摆的摆动快慢。（1）把细绳固定在铁架上，下端挂一个摆锤，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。尝试方法我的假设不同条件相同条件调整摆锤轻重对摆的快慢有什么影响？二、探索二、探索尝试方法调整摆锤轻重。我的假设摆锤重的摆，摆动快。不同条件摆锤轻重（一个螺母、两个螺母、三个螺母）相同条件摆绳长短、摆幅大小、测量时间螺母数量（个）第一次（次）第二次（次）第三次（次）123观察记录螺母数量（个）第一次（次）第二次（次）第三次（次）153535325353533535353实验结果调整摆锤轻重不会影响摆动的快慢。
15、实验结论摆锤重的摆，摆动快；摆锤轻的摆，摆动慢。二、探索影响摆的摆动快慢的因素。影响摆的摆动快慢的因素。实验二:研究摆绳的长度是否影响摆的摆动快慢。（1）把细绳固定在铁架上，下端挂一个摆锤，让摆小幅度地自由摆动。观察摆30秒摆动的次数。（2）保持摆锤质量不变，依次调整摆绳的长短，测量长短不同的摆30秒摆动的次数。三、研讨1.摆的快慢与什么因素有关？我们是怎么知道的？ 根据我们的推测，我们采用控制变量法，改变一个条件,控制其他因素(保持其他条件都相同)，即改变摆锤的质量，保持摆绳长短相同和改变摆绳的长短，保持摆锤质量不变，设计对比实验。通过以上实验，我们得出这样的结论:摆摆动的快慢与摆锤质量无关
16、，与摆绳长度有关。三、研讨2.摆的快慢与摆绳长短有什么关系？摆绳长短（厘米）第一次（次）第二次（次）第三次（次） 203040观察记录摆绳长短（厘米）第一次（次）第二次（次）第三次（次） 206464643053535340464646实验结果摆绳长短（厘米）第一次（次）第二次（次）第三次（次） 206464643053535340464646实验结果调整摆绳长短会影响摆的快慢。摆绳越长，摆动越慢；摆绳越短，摆动越快。实验结论四、课堂小结通过这堂课的学习你有什么收获？通过这堂课的学习你有什么收获？第三单元 计量时间制作钟摆制作钟摆一、聚焦 机械摆钟里的钟摆每分钟摆动60次。让我们制作一个1分钟
17、正好摆动60次的摆。该如何制作呢？思 考： 1.制作中应用了什么知识？ 2.你现在的摆，摆绳长度是多少？1分钟摆动多少次？ 3.可能会遇到什么困难？怎么解决？摆的快慢与摆绳长短有关。摆绳越长，摆动越慢；摆绳越短，摆动越快。二、探索设计制作钟摆的方案。设计制作钟摆的方案。材料:二、探索设计制作钟摆的方案。设计制作钟摆的方案。方案一:减少5厘米如果还偏慢，再减少5厘米二、探索设计制作钟摆的方案。设计制作钟摆的方案。方案二:摆绳减半如果慢了， 再减半如果快了，可 确定摆绳长 1530厘米 直到确定准确的摆绳长度二、探索制作与测试钟摆。制作与测试钟摆。（1）利用材料，组装一个简易的“钟摆”。（2） 根
18、据上面的设计方案, 先确定摆长,从30厘米的摆长开始测试，慢了减少摆绳长度，快了增加摆绳长度。（3） 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。实验次数（次） 摆绳长度（cm） 摆动次数（次）128552265732461425601分钟摆动次数记录表三、研讨1分钟摆动60次的摆钟，它的摆绳长短有什么特点？ 1分钟摆动60次的摆钟,它的摆绳长度是一个固定值，即摆长是25厘米。四、课堂小结通过这堂课的学习你有什么收获？通过这堂课的学习你有什么收获？课后任务 请课后再试一试你的摆，能不能让它尽可能更加精确。做好计量时间和我们的生活学习准备 摆钟是我们现在生活中非常常用的精确计时
19、工具，但仍有不足之处，请你调查了解一下目前最先进的计时工具可以精确到什么程度？第三单元 计量时间计量时间和我们的生活计量时间和我们的生活 我们每天都要通过钟表来掌握时间、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？一、聚焦二、探索总结和比较人类计时工具的演变。总结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种计时仪器，然后在整个地中海地区普及开来。二、探索总结和比较人类计时工具的演变。总结和比较人类计时工具的演变。 在公元前1400年出现的漏壶(沙漏或者滴漏)是第一个摆脱天文现象的计时仪器。它是根据流沙从一个容器滴
20、漏到另一个容器的数量来计量时间的。二、探索总结和比较人类计时工具的演变。总结和比较人类计时工具的演变。 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。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。二、探索总结和比较人类计时工具的演变。总结和比较人类计时工具的演变。 1400年，第一批机械钟开始在欧洲流行，其始祖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。二、探索总结和比较人类计时工具的演变。总结和比较人类计时工具的演变。 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
21、针。它靠小巧的“体形”，轻松地进入人们的口袋。二、探索总结和比较人类计时工具的演变。总结和比较人类计时工具的演变。 1656年，有摆的挂钟(或座钟)产生于荷兰天文学家、物理学家克里斯蒂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。二、探索总结和比较人类计时工具的演变。总结和比较人类计时工具的演变。 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。可以非常精确地计时，一天之内的误差不会超过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。二、探索调查和了解精确计时的重要性。调查和
22、了解精确计时的重要性。红绿灯的倒计时是精确到秒的，可以保证交通有序进行，保证交通安全。航天器的发射过程,需要精准计时,才能保证安全和成功二、探索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。百米赛跑的时候，需要精确计时，才能知道是否打破了记录时刻表可以保障交通有序运行，提醒我们准时到达三、研讨1.计时工具的设计运用了物体运动的什么规律？ 计时工具的设计运用了物体运动周期性变化的规律。三、研讨2.说说我们知道的现代计时工具。 我们知道的现代计时工具有机械摆钟、石英钟、电子钟、原子钟等。三、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
23、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。 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 根据太阳东升西落可以找到东西方向。只要一块手表你就能找到南北方向(根据你所在的半球)。如果天气多云，则根据天空中最明亮的地方(太阳)进行判断。方法一： 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 时数折半对太阳。“12”指的是北方。此处“时数”指的是用24时记时法表示的整时数，“折半对太阳”指的是用24时记时法表示的整时数对半后的时针对准太阳。以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。方法二：五、课堂小结通过这堂课的学习你有什么收获？通过这堂课的学习你有什么收获？