教科版小學(xué)科學(xué)《3.2用水計量時間》課件

3.2用水計量時間科學(xué)科教版五年級上冊新知聚焦在沒有鐘表的年代，古人用太陽鐘、燃香計時，它們有什么不足的地方？太陽鐘：陰天、下雨天，沒有

太陽的時候無法計時燃香鐘：有風(fēng)或粗細(xì)不勻的情

況下不能均勻燃燒為了克服太陽鐘、燃香鐘的不足，古人開始用流水計時。他們是怎么設(shè)計這種計時工具的？水鐘在我國古代又叫做“刻漏”，是指根據(jù)滴水的等時性原來來計時的。宋朝的蘇頌、韓公廉等人設(shè)計制造的古代天文儀器，集天文與報時為一體，其中的報時裝置是用水來測量時間的。整座儀器相當(dāng)于一個四層樓高的木質(zhì)建筑這臺儀器的制造水平堪稱一絕，充分體現(xiàn)了我國古代人民的聰明才智和富于創(chuàng)造的精神。閱讀：水運(yùn)儀象臺燃香能計時，是因為線香在燃燒的過程中基本是均勻燃燒。試想，流水能計時需要什么條件？我的假設(shè)流水能計時需要做到水流速度均勻。新知探索準(zhǔn)備實(shí)驗器材剪刀、錐子、空礦泉水瓶、量杯、鐵架臺、計時工具、水一、觀察水流速度把一個透明塑料飲料瓶去掉底部，倒過來盛水，在瓶蓋上扎一個小孔，讓水可以從小孔中緩緩流出。仔細(xì)觀察，水流速度是否保持均勻。滴漏實(shí)驗注意事項①盡量選擇細(xì)長圓筒形塑料瓶。②用錐子在瓶蓋上扎的孔，先讓它小一點(diǎn)，然后再擴(kuò)大，直到水成線狀細(xì)流緩緩流出為止。（小孔直徑2毫米為宜）③水自然流出，不要擠壓塑料瓶。④用量筒接住流水。你觀察到水流速度是均勻的嗎？水流很細(xì)小,緩慢地流著,始終是這樣,所以水流速度是均勻的。水流速度不是均勻的。因為水流開始快，隨著水量減少，越往后越慢。我們通過小視頻再來觀察一下吧。水流觀察記錄水流特征我的發(fā)現(xiàn)開始后來最后再最后像連成一條線像斷了線的珠子一滴一滴往下流最后一滴很長時間才能掉下來水流的速度不是均勻的二、測量水流速度的變化如圖所示，用鐵架臺把剛才減掉底部的細(xì)長圓筒形塑料瓶固定住，用200毫升的量杯放置帶孔（直徑2毫米左右）瓶蓋底部。組裝裝置小組成員分工堵水員計時記錄控水員計時方法如果使用秒表計時，注意每次使用前要清零。手機(jī)計時方法有兩種：一是重置，二是計次。測量過程與方法①瓶子中裝200毫升水,讓水從瓶蓋的小孔中流出,用量杯接住從瓶中流出的水。②測量量杯內(nèi)的水積聚到50毫升時用了多少時間。③重復(fù)三次測量從200ml水流出50ml需要的時間。50毫升水流出時間記錄表水量水流出時間第一次第二次第三次50毫升發(fā)現(xiàn)41秒41秒41秒水位保持不變，從一定容器中流出等量的水，時間相同假如流出50毫升需要的時間是41秒，那么繼續(xù)往外流出100ml、150ml的水，推測一下各需要多少時間？流出的水量推測的時間50毫升41秒100毫升150毫升82秒123秒實(shí)驗步驟①將鐵架臺平放在桌面上，將塑料瓶倒放在鐵架臺上，用手堵住瓶蓋上的小孔，然后倒入200毫升的水。②在瓶子下方放好量筒，使水滴正好滴在里面。③將堵住瓶蓋上小孔的手移開，從水滴入量筒開始計時。④分別測量量筒內(nèi)的水積聚到100毫升和150毫升時需要的時間。⑤當(dāng)量筒中的水升到100毫升時，計時結(jié)束，同時用手堵住瓶蓋上的小孔。⑥用同樣的方法測出150毫升水流時間。重復(fù)測量3次水量水流出時間猜測第一次第二次第三次100毫升150毫升發(fā)現(xiàn)94秒94秒94秒144秒144秒144秒水位不同，水流速度變化了82秒123秒水在向下流動的過程中并不是勻速的。流完前50毫升水的時間與流完前100毫升、150毫升水的時間并不成倍比關(guān)系。為什么會這樣？由于水位高低的變化，引起了水流速度的變化。水位高時，水流較急；水位越低，水流就越緩，漸漸地從流變成滴，甚至不再往下漏。如果保持水位不變，水流的速度會發(fā)生怎樣的變化？繼續(xù)測量實(shí)驗給漏杯不斷加水，保持水位不變。測量從漏杯中連續(xù)流出2個50ml所需的時間。漏杯水量（不變）第一次流出50毫升第二次流出50毫升200毫升200毫升41秒41秒41秒41秒保持水位不變，水流速度基本不變。實(shí)驗發(fā)現(xiàn):三、觀察古代水鐘古代水鐘結(jié)構(gòu)是怎么設(shè)計的？分水孔注水孔浮標(biāo)刻度盤齒輪指針古代水鐘是怎么工作的？當(dāng)水位升高時，水就從分水孔流出，注水孔會保證水源源不斷流入，盛水錐形漏斗是控制水孔大小的。因此，水滴以固定的速度滴入圓筒，使得浮標(biāo)會隨水量的增加而逐漸上升，從而顯示流逝的時間。新知研討水流的速度是均勻的嗎?

四、問題研討瓶蓋孔的大小沒有變化，瓶內(nèi)水位高低變化會引起水流速度的變化：水位高時，水流較急；水位越低，水流就越緩，漸漸地從流變成滴，甚至不再往下滴水。怎樣才能讓水以均勻的速度往下流？

保持水位不變，水流速度基本不變。

古代的水鐘用水滴有什么好處?初始水位和孔徑不變，流出相同水量所需的時間一致；保持水位不變，水流的速度不變。水流的這一特點(diǎn)可用于計時。

人們是怎樣控制水以均勻的速度往下滴的?水從注水孔源源不斷流入，當(dāng)水位升高時，會從分水孔流出，確保水位不變，水流速度均勻。課堂練習(xí)1.實(shí)驗發(fā)現(xiàn)，與滴漏的滴水速度無關(guān)的是()A.容器的大小B.漏水孔的大小C.滴漏中的水位2.我們在做滴漏實(shí)驗中，如果10分鐘滴下10毫升水，那么經(jīng)過20分鐘，可能滴下的水量為()

A.小于20毫升B.大于20毫升C.20毫升3.用塑料瓶自制的水鐘，漏完100mL水，需要1分30秒左右。如果要讓它1分鐘剛好漏完100mL水，可以()

A.增大出水孔B.減小出水孔C.減少瓶子中的水量4.在滴漏實(shí)驗中，瓶子中水滴的速度變化是()

A.勻速流動B.先慢后快C.先快后慢AAAC1.做滴漏實(shí)驗時，滴漏中水越多，滴水的速度越快。（）2.用200毫升水做滴漏實(shí)驗，前10毫升水和最后10毫升水滴的速度一樣快。（）3.輸液器上，滴漏可以控制滴液的快慢。（）4.古時候人們利用水流來計算精確的時間。（）5.古人用“流水”“光影”等計時方法來記錄時間是有科學(xué)依據(jù)的。（）√?√?√課堂總結(jié)通過本節(jié)課的實(shí)驗探究，我們發(fā)現(xiàn)初始水位和孔徑不變，流出相同水量所需的時間一致；保持水位不變，水流的速度不變。水流的這一特點(diǎn)可用于計時。板書設(shè)計水位不變，流出相同量的水所需的時間相同

水位變化，流出相同量的水所需的時間不同用水計量時間作業(yè)布置水鐘與太陽鐘、燃香鐘相比有什么優(yōu)點(diǎn)？用水計量時間

五年級科學(xué)回顧：古代計時工具日晷燃香鐘2通過上節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們認(rèn)識了一些古代的計時工具，像日晷、燃香鐘都能計時，但是在使用過程中也遇到了一定的問題。陰天、夜晚不能用回顧：古代計時工具3比如：日晷只能在天氣晴朗的白天使用，在陰天、夜晚卻不能使用。不能長時間計量時間回顧：古代計時工具需求方便持續(xù)精準(zhǔn)燃香鐘利用了香燃燒的速度是均勻的，具有等時性的原理，能準(zhǔn)確記錄一小段時間，但不能長時間的、持續(xù)計時。根據(jù)人們新的需求，古人繼續(xù)探索，尋求更加方便、持續(xù)、精準(zhǔn)的計時工具。后來，人們發(fā)現(xiàn)利用水來計時也是可以的，還制作出了水鐘。聚焦：水鐘是怎么設(shè)計出來的？這就是古代的水鐘。我們看，三個水壺依次從高向低排列，高處的水壺都是向低處的水壺里面漏水；最后的水漏在一個有刻度的圓筒中，人們通過看圓筒中的水位指示，就可以知道流逝的時間了。既然可以用水流來計時，那么水流的速度有怎樣的特點(diǎn)，水的流動速度也是均勻的嗎？馬上就有同學(xué)提到了前面的研究，我們聽。水流的速度是均勻的嗎？香燃燒的速度是均勻的，水流的速度也是均勻的。我覺得水流速度是均勻的。上節(jié)課在研究燃香計時的時候，我們發(fā)現(xiàn)香每燃燒四分之一用的時間都是相等的，說明香燃燒的速度是均勻的。我看到過從水管里往下滴的水，一滴一滴的，我覺得水流的速度也是均勻的。還有的同學(xué)不同意呢，我們聽。香燃燒的速度是均勻的，水流的速度也是均勻的。水流的速度不是均勻的。我覺得水流的速度不是均勻的。我從壺里往外倒水的時候，開始水流很粗，接著水流逐漸變細(xì)，然后水就像斷了線的珠子，一滴滴的，直到最后壺里就沒有水了。教師：看來，你認(rèn)為的水流的速度不均勻，是因為水有著一段段的變化。在前面的時段和后面的時段里水流的速度是不同的。又有同學(xué)來補(bǔ)充，我們聽。香燃燒的速度是均勻的，水流的速度也是均勻的。水流的速度不是均勻的。水流的速度可以控制。我覺得，水流的速度是可以控制的。我能讓它流的快一些，也能讓它流的慢一些。就先跟我們在醫(yī)院里面輸液的時候一樣，用調(diào)節(jié)器進(jìn)行控制就可以了。教師：這幾位同學(xué)的想法還真的很具代表性。水流的速度到底是不是均勻的呢？我們一起通過實(shí)驗的方法來看一看吧！探索一：觀察水流速度請你把上節(jié)課要求準(zhǔn)備的材料拿出來。我們看：有一個去掉底兒的礦泉水瓶，瓶蓋上扎好一個孔，，還有一個去掉口兒的礦泉水瓶，和一個有刻度的量杯。像老師這樣把他們組裝在一起，就成為一個簡易水鐘了。用上面的瓶子來裝水和漏水，用下面的瓶子來接水，就可以進(jìn)行實(shí)驗觀察了。同學(xué)們自己的實(shí)驗裝置制作好了嗎，我們看一看。探索一：觀察水流速度同學(xué)們的實(shí)驗裝置都做好了，我們先堵住瓶蓋上的漏水孔，在盛水瓶里面放入一些有顏色的水，然后松開手指并放在節(jié)水瓶上，開始觀察水流的狀態(tài)吧。老師也錄制了一段視頻，我們一起看一看。水流速度是均勻的。我發(fā)現(xiàn)水流很細(xì)小，緩慢的流著，一直是這種狀態(tài)，所以我覺得水流速度是均勻的。水流速度是均勻的。水流速度不是均勻的。發(fā)現(xiàn)水流一開始的時候，連成一條線，過一會兒像斷了線的珍珠，接著就一滴一滴的了，最后那一滴水半天才流下來。所以，我覺得水流速度不均勻。你同意誰的發(fā)現(xiàn)呢？你又有什么想法呢？剛才我們是用眼睛觀察到的現(xiàn)象，沒有那么準(zhǔn)確。接下來我們通過測量，尋找證據(jù)去證明自己的想法。探索二：測量水流速度怎樣證明水流的速度是否均勻呢？200毫升平均分段、分段計時、比較每段時間是否相同。18有同學(xué)馬上想到了前面的研究過程。我們曾經(jīng)把香平均分成四份，比較每燃燒一份用的時間是否相同。馬上有同學(xué)來補(bǔ)充，我們要固定一定量的水，如200毫升，把200毫升水也平均分成4份，每流出50毫升記一次時間，然后比較每50毫升水流出的時間是否相同。如果每流50毫升水用的時間都一樣，就說明水流是均勻的。如果流出的第一個50毫升水，和流出的第二個50毫升水、以及第三個、第四個的50毫升水都不一樣，說明水流是不均勻的。你同意她的實(shí)驗設(shè)計嗎？看來，這個實(shí)驗中的刻度需要精準(zhǔn)，我們怎么在飲料瓶上標(biāo)記刻度呢？標(biāo)記水瓶刻度我們先給盛水瓶標(biāo)好200毫升的刻度。再給接水瓶上貼一張紙條，然后利用量杯分四次就把每一個50毫升的刻度線畫好，直到200毫升?？潭葮?biāo)畫好，還要注意記錄和計時兩個要點(diǎn)。測量水流速度記錄表實(shí)驗次數(shù)第一個50毫升水用時第二個50毫升水用時第三個50毫升水用時第四個50毫升水用時第一次第二次第三次你可以把每次的實(shí)驗時間填寫在這樣的表格中。每接水50ml的時候，就停止漏水并記錄一下時間。實(shí)驗要重復(fù)三次以增加科學(xué)準(zhǔn)確性。我們?nèi)绾尾僮魇謾C(jī)的計時工具呢，老師教給大家一個好方法。實(shí)驗次數(shù)第一個50毫升水用時第二個50毫升水用時第三個50毫升水用時第四個50毫升水用時第一次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勻的。我們先來橫向比較完整的一次200毫升水流下的過程，第一個50毫升流下來用了41秒第二個50毫升流下來用了44秒第三個50毫升流下來用了53秒第四個50毫升流下來用了56秒。我們可以清楚地發(fā)現(xiàn)，每個50毫升流下來的時間是不同的，說明了水流是不勻速的，重復(fù)進(jìn)行的第二次第三次實(shí)驗結(jié)果呢？和第一次一樣，同一次實(shí)驗中的每個50毫升流下來的速度是不相同的，這說明水流速度是不均勻的。學(xué)生數(shù)據(jù)第一個50毫升水用時第二個50毫升水用時第三個50毫升水用時第四個50毫升水用時同學(xué)11分49秒2分25秒2分58秒4分42秒同學(xué)240秒43秒58秒1分09秒同