1、第 1 页 共 9 页 第三单元计量时间基础知识梳理第三单元计量时间基础知识梳理（共（共 7 7 课时）课时） 1.1.时间在流逝时间在流逝 1.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天。 2.用日影来计时 （1）圭表是古代科学家发明的度量日影长度的一种天文仪器。根据圭表上的日 影长度（每天最短） ，人们就可以确定节气的日期和一年的长度。 （2）日晷又称“日规”，是我国古代利用日影测量时间的一种计时仪器。根据 晷面上晷针的日影角度，人们就可以确定时刻。 3.观察研究“一炷香”的时间 （1）取一支香，分别在四分之一、二分之一、四分之三
2、处做标记。 （2）燃香并记录香燃烧到每个标记的时间。 （3）注意要在无风的环境下进行实验。 （4）燃香时间记录表。 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 15 分钟 30 分钟 45 分钟 60 分钟 我的发现 同一根香，燃烧相同长度所用的时间相等 4.蜡烛也可以用来计时。 2 2. .用水计量时间用水计量时间 第 2 页 共 9 页 1.观察水流的速度：把一个透明塑料瓶去掉底部，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。仔细观察发现：水流的速度不是均匀的。水 流速度随着水位的降低而变慢。但对同一个容器，我们控制初始水位高度和孔径 不变时，流出相同水量
3、所需的时间相同。 2.测量水流速度的变化 （1）用瓶子（无底、瓶盖带孔）装 200 毫升水，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、100 毫升、150 毫升时，分别需要多少时间。 （2）实验记录 水流量 所需时间（秒 水流量 所需时间（秒） 50 毫升 91 第 1 个 50 毫升 91 100 毫升 198 第 2 个 50 毫升 107 150 毫升 327 第 3 个 50 毫升 129 （3）实验结论：随着塑料瓶中水的减少，水流的速度越来越慢，流出一样多的 水（50 毫升）时所用时间增加。 3.当容器中水位不变时，水以均匀的速度从容器底部流出。 4.古代水钟：让
4、水滴以均匀的速度滴入圆筒，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。用水滴的好处是流速较慢，计时更准确，而且不用频 繁地进行加水等操作。 3.3.我们的水钟我们的水钟 第 3 页 共 9 页 1.制作我们的水钟的流程 (1)任务：制作一个计时 10 分钟的水钟； (2)设计方案：用画图的方法把我们的设计方案表示出来； (3)制作：按照自己的设计，加工组装我们的水钟； (4)测试：用钟表测试自制的水钟计时是否准确； (5)评估与改进：根据测试结果，改进我的水钟。 2.水钟的设计方案和制作过程 （1）剪开塑料瓶。 （2）用工字钉给瓶盖打孔。 （3）另取一个塑料瓶，重复（1） （2）两
5、步。 （4）像图中那样，将三个瓶重叠组装。 （5）倒水计时，在最下面的容器上标上刻度。 3.我们可以控制水流的速度，从而使水钟计时更加准确。 4.制作水钟可能遇到的问题 可能遇到的问题 产生原因 解决方案 时间刻度过于密集 水流太慢 使水位变高 使小孔变大 接水容器太粗 换用细高的容器 不能测量到 10 分钟 水流太快 使水位变低 使小孔变小 接水容器太小 换用更大更高的容器 时间刻度不均匀 水位不固定 改进装置，使水位固定 第 4 页 共 9 页 接水容器的形状不规则 换用上下同样粗细的柱 状容器 5.沙漏是利用能流动的沙来制作的计时工具。 4.4.机械摆钟机械摆钟 第 5 页 共 9 页
6、1.意大利科学家伽利略第一个发现并解释了摆的等时性。 2.同一个摆在相同时间内摆动次数相同，这就是摆的等时性。根据这种性质，人 们制成了摆钟，摆钟的出现大大提高了钟表的精确度。 3.观察钟摆运动的特点 (1)钟摆由摆绳和摆锤两部分构成。 (2)钟摆往返一次记为摆动一次。 (3)测量钟摆 1 分钟摆动的次数（实验三次） ，并记录。 实验次数 第一次 第二次 第三次 摆动次数 60 60 60 (4)实验结论：该钟摆 1 分钟总是摆动 60 次。 4.自制摆在摆动的过程中，摆动的幅度越来越小，但是同一个摆 1 分钟内摆动的 次数是相同的。 5.统计各组的摆 1 分钟摆动的次数，发现：不同的摆在一定
7、时间内摆动的次数各 不相同。 5.5.摆的快慢摆的快慢 第 6 页 共 9 页 1.摆的快慢与摆锤的质量、摆动的幅度无关，与摆绳的长短有关。 2.研究影响摆的摆动快慢的因素时的注意事项: (1)实验时，只改变一个因素（要研究的因素） ，其他因素保持不变。 (2)在安装摆时，摆绳上端必须固定住，不能在摆动过程中移动。 (3)在摆动开始时， 要让摆小幅度地自由摆动， 要自由释放摆， 不能用手推动摆。 (4)如果实验中摆锤碰到铁架台等物体，需要重新做实验。 3.探究摆的快慢与摆锤质量的关系 (1)不变条件：摆绳的长短、摆动的幅度。 (2)改变条件：摆锤的质量。 (3)实验结论：在其他条件相同的情况下
8、，摆的快慢与摆锤的质量无关。 4.探究摆的快慢与摆绳长短的关系 (1)不变条件：摆锤的质量、摆动的幅度。 (2)改变条件：摆绳的长短。 (3)实验结论：摆的快慢与摆绳的长短有关。摆绳越长，摆动越慢；摆绳越短， 摆动越快。 6.6.制作钟摆制作钟摆 第 7 页 共 9 页 1.摆的快慢与摆绳长度有关。 2.同一个摆，摆绳长度越长，摆动越慢；摆绳长度越短，摆动越快。 3.为了让摆每分钟的摆动次数变为原来的 2 倍 （或 1/2） ， 绳子的长度需要变为原 来的 1/4（或 4 倍） 。 4.制作“钟摆”的流程 (1)任务：让我们制作一个 1 分钟正好摆动 60 次的摆； (2)设计方案：利用铁架台
9、、细绳、回形针、螺母、秒表等材料制作，要确定摆 绳的长度； (3)制作：利用材料，组装一个简易的“钟摆” ； (4)测试：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； (5)评估与改进：将各组的“钟摆”放一起进行对比，想办法让“钟摆”更加准 确。 摆绳的长度摆动 60 次加准确 (1)确定摆绳的长度时， 为了节省时间， 我们可以测摆 15 秒钟是否摆动了 15 次， 不需测 60 秒。 (2)测试和评估时，要测摆 1 分钟是否摆动了 60 次。 (3)改进方法：测摆 2 分钟是否摆动了 120 次（或更长时间） ，然后进行微调。微 调时使用对分法会更方便。 5.确定摆
10、绳的长度的两种方法 (1)尝试法：机械摆钟里的钟摆每分钟摆动 60 次，钟摆的长度约 30 厘米，可以 从 30 厘米开始每次减少 5 厘米，逐次尝试。 (2)对分法 第 8 页 共 9 页 6.每个小组各自制作了1 分钟摆动60 次的“钟摆”， 它们的摆绳长短是相同的， 都约是 25 厘米。 7.7.计量时间和我计量时间和我们的生活们的生活 1.我们每天都要通过钟表来掌握时间、安排工作或做出决定。 2.石英钟表的计时原理：石英晶体受到电池电力影响时，和音叉一样会产生有规 律的振动。 3.石英钟表可以非常精确地计时，一天之内的误差不会超过 1 秒。 4.当今计时最精确的是原子钟，精度可以达到每
11、 2000 万年才误差 1 秒。 5.计时工具的比较 计时工具计时工具 日晷 水钟 摆钟 手表 使用材料使用材料 岩石、金属 水、金属等 金属、木材等 石英、电池等 准确性准确性 不太准确 比较准确 准确 很准确 计时原理计时原理 日影变化 水速均匀 摆的等时性 石英振动 方便程度方便程度 很不方便 不方便 方便 很方便 缺陷缺陷 只能在有太阳 的时候用 体积大，无法 自由移动 无法长时间计 时，需要定期 “上弦” 电池会污染环 境 6.计时工具的设计运用了物体运动周期性变化的规律。 7.精确计时的重要性 (1)航天器的发射过程，需要精确计时，才能保证安全和成功。 第 9 页 共 9 页 （2）百米赛跑的时候，需要精确计时，才能知道是否打破了纪录。 （3）交通信号灯需要精确计时，才能保障交通安全。 （4）时刻表可以保障交通有序运行，提醒我们准时到达。 8.人们设计不同的计时工具来满足不同的用途和需求。
