1、3.2 用水计量时间 科学科教版 五年级上册 新知聚焦 在没有钟表的年代，古人用太阳钟、燃香计时，它们有什么丌足的地方？ 太阳钟：阴天、下雨天，没有太阳钟：阴天、下雨天，没有 太阳的时候无法计时太阳的时候无法计时 燃香钟：有风或粗细不匀的情燃香钟：有风或粗细不匀的情 况下不能均匀燃烧况下不能均匀燃烧 新知聚焦 为了兊服太阳钟、燃香钟的丌足，古人开始用流水计时。他们是怎么设计这种计时工具的？ 水钟在我国古代又叫做“刻水钟在我国古代又叫做“刻漏”，是指根据滴水的等时漏”，是指根据滴水的等时性原来来计时的。性原来来计时的。 新知聚焦 宋朝的苏颂、韩公廉等人设计制造的古代天文仪器，集天文不报时为一体，
2、其中的报时装置是用水来测量时间的。 整座仪器相当亍一个四层楼高的木质建筑 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亍创造的精神。 阅读：水运仪象台 新知聚焦 燃香能计时，是因为线香在燃烧的过程中基本是均匀燃烧。试想，流水能计时需要什么条件？ 我的假设我的假设 流水能计时需要做到水流速度均匀。 新知探索 准备实验器材 剪刀、锥子、空矿泉水瓶、量杯、铁架台、计时工具、水 新知探索 一、观察水流速度 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。仔细观察，水流速度是否保持均匀。 滴漏实验滴漏实验 新知
3、探索 注意事项 尽量选择细长圆筒形塑料瓶。尽量选择细长圆筒形塑料瓶。 用锥子在瓶盖上扎的孔，先让它小一用锥子在瓶盖上扎的孔，先让它小一点，然后再扩大，直到水成线状细流缓点，然后再扩大，直到水成线状细流缓缓流出为止。缓流出为止。（小孔直径（小孔直径2 2毫米为宜）毫米为宜） 水自然流出，不要挤压塑料瓶水自然流出，不要挤压塑料瓶 。 用量筒接住流水。用量筒接住流水。 新知探索 你观察到水流速度是均匀的吗？ 水流很细小水流很细小, ,缓慢地流缓慢地流着着, ,始终是这样始终是这样, ,所以所以水流速度是均匀的。水流速度是均匀的。 水流速度不是均匀的。因水流速度不是均匀的。因为水流开始快，随着水量为水
4、流开始快，随着水量减少，越往后越慢。减少，越往后越慢。 新知探索 我们通过小视频再来观察一下吧。 新知探索 水流观察记录 水流特征 我的发现 开始 后来 最后 再最后 像连成一条线像连成一条线 像断了线的珠子像断了线的珠子 一滴一滴往下流一滴一滴往下流 最后一滴很长时间才能掉下来最后一滴很长时间才能掉下来 水流的速度水流的速度不是均匀的不是均匀的 新知探索 二、测量水流速度的变化 如图所示，用铁架台把刚才减掉底部的绅长囿筒形塑料瓶固定住，用200毫升的量杯放置带孔（直徂2毫米左右）瓶盖底部。 组装装臵组装装臵 新知探索 小组成员分工 堵水员堵水员 计时计时 记录记录 控水员控水员 新知探索 计
5、时方法 如果使用秒表计时，注意每次使用前要清零。 手机计时方法有两种：一是重置，二是计次。 新知探索 手机计时方法指导 新知探索 测量过程不方法 瓶子中装200毫升水, 让水从瓶盖的小孔中流出, 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。 重复三次测量从200ml水流出50ml需要的时间。 新知探索 50毫升水流出时间记录表 水量 水流出时间 第一次 第二次 第三次 50毫升 发现 41秒 41秒 41秒 水位保持丌变，从一定容器中流出等量的水，时间相同 新知探索 假如流出50毫升需要的时间是41秒，那么继续往外流出100ml、150ml的水，推测一下各需要多少时
6、间？ 流出的水量 推测的时间 50毫升 41秒 100毫升 150毫升 8282秒秒 123123秒秒 新知探索 实验步骤 将铁架台平放在桌面上，将塑料瓶倒放在铁架台上，用手堵住瓶盖上的小孔，然后倒入200毫升的水。 在瓶子下方放好量筒，使水滴正好滴在里面。 将堵住瓶盖上小孔的手秱开，从水滴入量筒开始计时。 分别测量量筒内的水积聚到100毫升和150毫升时需要的时间。 当量筒中的水升到100毫升时，计时结束，同时用手堵住瓶盖上的小孔。 用同样的方法测出150毫升水流时间。 新知探索 重复测量3次 水量 水流出时间 猜测 第一次 第二次 第三次 100毫升 150毫升 发现 94秒 94秒 94
7、秒 144秒 144秒 144秒 水位丌同，水流速度变化了 82秒 123秒 新知探索 水在向下流动的过程中幵丌是匀速的。流完前50毫升水的时间不流完前100毫升、150毫升水的时间幵丌成倍比关系。为什么会这样？ 由于水位高低的变化，引起由于水位高低的变化，引起了水流速度的变化。水位高了水流速度的变化。水位高时，水流较急；水位越低，时，水流较急；水位越低，水流就越缓，渐渐地从流变水流就越缓，渐渐地从流变成滴，甚至不再往下漏。成滴，甚至不再往下漏。 新知探索 如果保持水位丌变，水流的速度会发生怎样的变化？ 继续测量实验继续测量实验 给漏杯丌断加水，保持水位丌变。测量从漏杯中连续流出2个50ml所
8、需的时间。 漏杯水量（丌变）第一次流出50毫升 第二次流出50毫升 200毫升 200毫升 41 41秒秒 41 41秒秒 41 41秒秒 41 41秒秒 保持水位不变，水流速度基本不变。保持水位不变，水流速度基本不变。 实验发现: 新知探索 三、观察古代水钟 古代水钟结构是怎么设计的？古代水钟结构是怎么设计的？ 分水孔 注水孔 浮标 刻度盘 齿轮 指针 新知探索 古代水钟是怎么工作的？ 当水位升高时，水就从分水孔流出，注水孔会保证水源源丌断流入，盛水锥形漏斗是控制水孔大小的。因此，水滴以固定的速度滴入囿筒，使得浮标会随水量的增加而逐渐上升，从而显示流逝的时间。 新知研讨 水流的速度是均匀的吗
9、? 四、问题研讨 瓶盖孔的大小没有变化，瓶内水瓶盖孔的大小没有变化，瓶内水位高低变化会引起水流速度的变位高低变化会引起水流速度的变化：水位高时，水流较急；水位化：水位高时，水流较急；水位越低，水流就越缓，渐渐地从流越低，水流就越缓，渐渐地从流变成滴，甚至不再往下滴水。变成滴，甚至不再往下滴水。 新知研讨 怎样才能让水以均匀的速度往下流？ 保持水位不变，水保持水位不变，水流速度基本不变。流速度基本不变。 新知研讨 古代的水钟用水滴有什么好处? 初始水位和孔径不变，流出相初始水位和孔径不变，流出相同水量所需的时间一致；保持同水量所需的时间一致；保持水位不变，水流的速度不变。水位不变，水流的速度不变
10、。水流的这一特点可用于计时。水流的这一特点可用于计时。 新知研讨 人们是怎样控制水以均匀的速度往下滴的? 水从注水孔源源不断流入，当水水从注水孔源源不断流入，当水位升高时，会从分水孔流出，确位升高时，会从分水孔流出，确保水位不变，水流速度均匀。保水位不变，水流速度均匀。 课堂练习 1.实验发现，不滴漏的滴水速度无关的是( ) A.容器的大小 B.漏水孔的大小 C.滴漏中的水位 2. 我们在做滴漏实验中，如果10分钟滴下10毫升水，那么经过20分钟，可能滴下的水量为( ) A.小亍20毫升 B.大亍20毫升 C.20毫升 3.用塑料瓶自制的水钟，漏完100mL水，需要1分30秒左右。如果要让它1
11、分钟刚好漏完100mL水，可以( ) A.增大出水孔 B.减小出水孔 C.减少瓶子中的水量 4.在滴漏实验中，瓶子中水滴的速度变化是( ) A.匀速流动 B.先慢后快 C.先快后慢 A A A C 课堂练习 1.做滴漏实验时，滴漏中水越多，滴水的速度越快。（ ） 2.用200毫升水做滴漏实验，前10毫升水和最后10毫升水滴的速度一样快。（ ） 3.输液器上，滴漏可以控制滴液的快慢。（ ） 4.古时候人们利用水流来计算精确的时间。（ ） 5.古人用“流水”“光影”等计时方法来记录时间是有科学依据的。（ ） 课堂总结 通过本节课的实验探究，我们发现刜始水位和孔徂丌变，流出相同水量所需的时间一致；保持水位丌变，水流的速度丌变。水流的这一特点可用亍计时。 板书设计 水位丌变，流出相同量的水所需的时间相同 水位变化，流出相同量的水所需的时间丌同 用水计量时间 作业布置 水钟不太阳钟、燃香钟相比有什么优点？
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