五年级科学(下册) - 第三单元 时间的测量
1.时间在流逝
P51怎样使我们的估计更准确?
确定一种有规律的运动,如拍手、数数、呼吸、摸脉搏、跳绳、写字……通过这种有规律的运动来估算时间。
P51如果让我们估计10分钟持续的时间,或者是1小时所持续的时间,我们有哪些方法?能估计准确吗?
知道了估计1分钟持续时间的方法,就很容易估计10分钟、1小时有多长。10分钟等于1分钟的10倍,1小时等于1分钟的60倍。
持续的时间越长,用拍手、数数、跳绳等方法去估计,误差就会越大,这时候用这些方法就不合适了。
P51我们估计得准确吗?
我们的估计往往是不太准确的,要么估计的时间长,要么估计的时间短。这是因为我们在课堂上过于投入或者没有兴趣影响了我们的估计。
P51观看一段我们感兴趣的动漫节目。看完后,估计一下这段动漫节目播放了多长时间?在节目没有开始前,我们等待了多长时间?
我们发现看动漫节目时感觉时间过得特别快,等待动漫节目开始前感觉时间过得特别慢。其实时间是没有快慢的,只不过是我们的感觉不同而已。
P51根据自身的感觉来计量时间,准确吗?怎样能比较准确地计量时间呢?
我们对时间长短的判断,通常会受到注意力是否集中,做一些事情时的心情等因素所影响,因此仅仅根据自身的感觉来计量时间一般是不准确的,如果我们想更准确地计量时间,可以依靠钟表等工具。
2.太阳钟
P52古时候,一天分为几小时?是怎样划分的?
古埃及人在确定时间时,是把从日出到日落这段时间确定为白昼,从天黑到天亮这段时间确定为夜晚,白昼和夜晚各被分为12小时。
P52白天和晚上每小时的时间怎么不一样长?
夏季的白昼比夜晚要长,而此时的白昼和夜晚仍然各被分为12小时,所以白天和夜晚每小时的时间经常会不一样长。
P53古代的人还常常用光影来计时。他们是怎样做的呢?
在太阳下,将一根细木棒竖直地插在地上,地面上就会有一个木棒的影子。随着时间的变化,影子的方向、长短也会慢慢地发生变化,于是他们也就能根据影子的长短大致知道当时的时刻。
P53在白天人们是怎样利用太阳来计时的?
古代人是用圭表和日晷来计时的。
P53“太阳钟”在实际使用中会有哪些问题?
在实际使用中我们会发现太阳钟在阴雨天不能使用,晚上也不能使用,计时也不够精确等。
P53阴天又怎么知道时间?晚上怎么知道时间?
古人晚上使用“铜壶滴漏”(水钟的一种)计时,由专人(巡夜人)看着,从晚上七点起,巡夜人打击手持的梆子或鼓告诉民众,此称为“打更”。晚上七点至九点为一更,打一下;晚上九点至十一点为二更,打两下,以此类推,直至五更天亮结束。
3.用水测量时间
P54这些“水钟”是怎样报时的?
(1)“泄水型”水钟。
容器内的水面随水的流出而下降,根据水面的变化就可以测出过去了多少时间。
(2)“受水型”水钟。
水滴以固定的速度滴入圆筒,使得浮标随水量的增加而逐渐上升,从而显示时间。
P54古人是怎样想到用流水来制成计时的工具的?“水钟”的制作必须解决什么问题?
因为流水是一种运动的物体,时间就像流水一样在流动。在一定的装置里,水能保持稳定的速度往下流,所以通过水量的变化就能确定经过的时间。古人就是这样想到用流水来制成计时的工具的。制作“水钟”必须解决的问题是怎样保持水钟里的水以固定的速度往下流。
P55在瓶子中装300毫升水,观察并记录从瓶中漏出100毫升水需要的时间。重复观察几次,每次所需要的时间相同吗?
每次所需要的时间相同。
P55量筒内的水积聚到10毫升和50毫升时,分别需要多少时间?
P55如果漏完全部的300毫升水,需要多少时间?
P55水是以固定的速度往下流的吗?
水不是以固定的速度往下流的。水的流速快慢主要受水钟水压大小的影响,也就是水的多少。
P55能让水以固定的速度往下流吗?
要想让水以固定的速度往下流,就要保证水压的平稳,我们可以给水钟进水处加一个分水槽,让多余的水流到分水槽内,并保持一直加水的状态。也可以给水钟加一个调节水速的开关,例如可利用我们在医院输液时的输液管上的调节器来制作。
P55古人是怎样保持水钟里的水以固定的速度往下流的?
给水钟增加了一个分水槽,让水一直保持满的状态,多的流出去。
P55在同样的瓶子里装水,如果水是一滴一滴地往下漏,漏完100毫升水,所需的时间将怎样变化?
时间会逐渐变长,因为随着水一滴一滴地流出,水越来越少,水压也越来越小,流速会越来越慢。
4.我的水钟
P56怎样制作一个能以固定的速度滴水的滴漏?
确定合适的滴水速度,用手表计时,在容器壁上贴上纸条,用笔在纸条上标出水流出(或接水)1分钟和5分钟时水的刻度。然后,依据水位来推算,分别标出1~10分钟的时间刻度。
P57用做好的“水钟”与钟表对照,我们的水钟计时准确吗?
因为容器形状不规则和滴水速度不固定,所以我们的水钟计时不是很准确。
P57影响水钟计时准确的因素有哪些?
(1)容器的形状。
(2)滴水的速度。
P57与盛水容器的形状有关吗?
与盛水容器的形状有关。
P57是否与滴水的速度也有关?
与滴水的速度也有关。
P57怎样改进我们的水钟?
利用医院里输液装置的调节器原理,设计水压恒定的水钟,并且最好是能控制滴漏的速度。
5.机械摆钟
P58摆钟是怎样来计量时间的?
摆往返一次所用的时间总是相等的,摆就是利用这个原理来计量时间的。
P58用秒表测一测,摆钟的摆每分钟摆动几次?
P58摆钟每分钟摆动的次数相同吗?
摆钟每分钟摆动的次数都是相同的。
P59观察摆的摆动,我们发现了它有什么变化吗?
同一个摆,在每个10秒内,摆动的次数是一样的;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。
P59我们小组的摆在自由摆动过程中,快慢有变化吗?其他小组的摆呢?
我们小组的摆在自由摆动过程中,快慢没有变化,其他小组的摆也没有变化。
P59我们通过观测,有了什么新发现?又产生了什么新的问题?
单摆在摆动过程中,摆动幅度越来越小。
产生的新问题:为什么摆动幅度越来越小?
6.摆的研究
P60分别测出15秒内摆动的次数。
P60比较观测结果,我们发现了什么?
摆锤重量对摆的摆动快慢没有影响。
P61不改变摆锤的重量,把绳子增加到原来的两倍,同样观察摆在15秒内摆动的次数。看看加长绳子会不会影响它摆动的快慢?
P61摆的快慢与摆长有关吗?与摆锤的重量有关吗?
摆的快慢与摆长有关,与摆锤的重量无关。
P61什么样的摆摆动得慢,什么样的摆摆动得快,我们是怎样知道的?
摆绳越长摆摆动得越快,摆绳越短摆摆动得越慢。
P61右边两个摆,绳子的长度相同,摆动的快慢会一样吗?
摆动的快慢不一样。
P61先推测一下,然后观察实际结果是怎样的?
摆绳长度一样的情况下,摆锤短的摆摆动得快,摆锤长的摆摆动得慢。
P61我们有什么新发现,又产生了什么新问题?
摆锤的长短影响了摆的快慢。
产生的新问题:为什么摆锤的长短会影响摆的快慢?
7.做一个钟摆
P62摆的快慢与木条的长度有什么关系?
在其他因素相同的情况下,木条越短,摆动越快;木条越长,摆动越慢。
P62如果在30厘米长的木条上固定一块金属圆片,这个摆的摆动快慢会变化吗?
摆的摆动快慢发生了改变。
P62我们观察到了什么变化?怎样解释这种变化?
没有金属圆片的摆摆动得快,有金属圆片的摆摆动得慢。摆的快慢可以与摆锤的重心有关。
P63金属圆片在木条上固定的位置不同,对摆动的快慢有影响吗?
金属圆片在木条上固定的位置不同,对摆动的快慢有影响。
P63利用上面的木条、金属圆片,我们能做一个每分钟正好摆动60次的摆吗?
(1)确定摆绳的长度,可先从30厘米的摆长开始测试。
(2)将金属片固定到木条上,不断调整金属片的位置,直至测量1分钟木条恰好摆动60次。
P63金属圆片的位置该怎么调整?
摆的摆动次数超过60次时,金属圆片下移;摆的摆动次数小于60次时,金属圆片上移。
8.做一个一分钟计时器
P64摆锤与齿轮操纵器是如何运作的?