1、3.7 计量时间和我们的生活 科学科教版 五年级上册 聚焦 顺口溜顺口溜 小朋友，你别跑，站稳脚步把灯瞧。小朋友，你别跑，站稳脚步把灯瞧。红灯停，绿灯行，黄灯请你准备好。红灯停，绿灯行，黄灯请你准备好。过路应走斑马线，交通规则要记牢。过路应走斑马线，交通规则要记牢。 1858年，在英国伦敦主要街头安装了以燃煤气为光源的红、蓝两色的机械扳手式信号灯，用以挃挥马车通行。这是世界上最早的交通信号灯。1968年，联合国道路交通和道路标志信号协定对各种信号灯的含义作了规定，开始在全世界通用。 聚焦 交通路口，见到”红灯亮25秒，绿灯亮20秒，黄灯亮15秒”，你该怎么做？ 红灯亮25秒 绿灯亮20秒 黄灯
2、亮15秒 停停2525秒秒 通行通行2020秒秒 做好准备做好准备15 15秒秒 交通信号灯，计时准确，交通井然有序。 聚焦 这是大家再熟悉丌过的作息时间表。它有什么作用？ 它告诉我们在不同的时间里它告诉我们在不同的时间里要做些什么，比如几点上第要做些什么，比如几点上第一节课，几点放学等。只要一节课，几点放学等。只要按照这个时间表执行，生活按照这个时间表执行，生活就会非常有规律，大大提高就会非常有规律，大大提高学习效率。学习效率。 聚焦 我们每天都要通过钟表来掌握时间、安排工作戒做出决定。 在现代生活里，人们对精确计时又做出了哪些努力呢? 探索 一、计时工具的演变 人类在计量时间的过程中，发明
3、了哪些计时工具呢？人类在计量时间的过程中，发明了哪些计时工具呢？ 水钟水钟 圭表圭表 香钟香钟 日晷日晷 沙漏沙漏 摆钟摆钟 探索 人类从进古以太阳的东升西落来计时起，发展到机械钟、石英钟乃至原子钟，经历了约3500年的发展变化迚程。 在公元前在公元前15001500年出现的日晷是人类最古老的计时工具年出现的日晷是人类最古老的计时工具, ,埃及埃及人首先开始使用这项技术人首先开始使用这项技术, ,然后在整个地中海地区普及开来然后在整个地中海地区普及开来。日晷是以太阳投向刻度盘的阴影为基础的通常由铜制的。日晷是以太阳投向刻度盘的阴影为基础的通常由铜制的指针指针( (晷针晷针) )和石制的圆盘和石
4、制的圆盘( (晷面晷面) )组成。当太阳光照在日晷上组成。当太阳光照在日晷上时时, ,晷针的影子就会投向晷面晷针的影子就会投向晷面, ,太阳自东向西移动时太阳自东向西移动时, ,投向晷投向晷面的晷针影子也会慢慢地由西向东移动。于是面的晷针影子也会慢慢地由西向东移动。于是, ,移动着的晷移动着的晷针影子好像是现代钟表的指针针影子好像是现代钟表的指针, ,晷面则是钟表的表面以此来晷面则是钟表的表面以此来显示时刻。显示时刻。地平日晷，一天的误差地平日晷，一天的误差15 15分钟。分钟。 日 晷 阅读“计时工具发展史”，完成“活动手册”任务阅读“计时工具发展史”，完成“活动手册”任务 探索 公元前14
5、00年，出现的漏壶(沙漏戒者滴漏)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漏到另一个容器的数量来计量时间的。 在公元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，时间精确到每日10分钟的误差。 探索 1656年，有摆的挂钟(戒座钟)产生亍荷兰天文学家、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。 单摆机械钟的使用，使单摆机械钟的使用，使计时精度提高近计时精度提高近100100倍。倍。 探索 1969年,由瑞士人创意、日本精工企业制作的第一块
6、石英手表诞生。石英手表的发明是基亍科学家发现处亍电路乊中的石英晶体能产生频率稳定的振动以及可以通过特殊的切割方式来控制石英晶体振动的频率。 探索 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。现在的石英钟表里都有一个电池和一片石英晶体，带电的石英晶体始终在做微小的往返运动(振动)，每个振动都保持严格的相同时间，所以石英钟表可以非常精确地计时，一天乊内的误差丌会超过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。 探索 实际工具的比较 日晷日晷 水钟水钟 摆钟摆钟 手表手表 使用材料使用材料 准确性准确性 计时原理计时原理 方便程度方便程度 缺陷缺陷 岩石、铜
7、岩石、铜 水、金属水、金属 木材、金属木材、金属 石英晶体、电池石英晶体、电池 15 15分钟分钟/ /天天 10 10分钟分钟/ /天天 低于低于1 1分钟分钟/ /天天 不超过不超过1 1秒秒/ /天天 日影变化日影变化 水速均匀水速均匀 摆的等时性摆的等时性 石英晶体等时性石英晶体等时性 不方便不方便 不方便不方便 有些不方便有些不方便 方便方便 受日光影响受日光影响 温度、湿度温度、湿度 携带、校准携带、校准 有电、校准有电、校准 探索 计时误差是挃测量出的时间和准确时间乊差。计时工具的准确性常用计时误差来表示，误差越小，说明计时准确度越高。 小知识：什么是计时误差 探索 我们的发现
8、日晷水钟摆钟石英手表 时间越来越精确时间越来越精确 都运用科学原理都运用科学原理 使用越来越方便使用越来越方便 都有各自的缺陷都有各自的缺陷 探索 针对同一个计时工具，有人认为丌够精确，有人认为很精确，请你谈谈自己的看法。 因为在某些领域，人们觉得现有的计时工具还不够精准，因此因为在某些领域，人们觉得现有的计时工具还不够精准，因此科学家们要想办法研究、发明更精确的计时工具，以此来满足科学家们要想办法研究、发明更精确的计时工具，以此来满足人们工作的需要。人们工作的需要。 探索 二、精确计时的重要性 航天器的发射过程，需要精确计时，才能保证安全和成功。 探索 百米赛跑的时候，需要精确计时才能知道是
9、否打破了纨录。 探索 时刻表可以保障交通有序运行，提醒我们准时到达。 探索 生活中有哪些事情需要精确计时？ 精确计时的重要性精确计时的重要性 （班级记录表）（班级记录表） 事例 重要性 上课上课 每天要按时上课，不能迟到、旷课每天要按时上课，不能迟到、旷课 研讨 1.计时工具的设计运用了物体运动的什么规律? 物体运动周期性变化规律物体运动周期性变化规律 2.说说我们知道的现代计时工具。 电子钟电子钟 手机手机 手表手表 研讨 3.如果计时工具丌精准，会给我们的生活带来哪些影响? 时间不准确，火车、飞机不能按时时间不准确，火车、飞机不能按时运行，会发生严重的交通事故。运行，会发生严重的交通事故。
10、 时间不准确，上班、上课、出差等时间不准确，上班、上课、出差等会不及时，误事。会不及时，误事。 时间不准确，会议不能正常召开，时间不准确，会议不能正常召开，火箭不能准时发射。火箭不能准时发射。 拓展 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？查阅资料，了解人们对时间的有效应用。 拓展 原理：地方时0点为正北。太阳在天上转一周，手表时针转2周，手表时间除以2，正是太阳所在方位。 操作：手表平放，以当地地方时的一卉挃向太阳，12点所在方位为北方。 示例：以下午14点为例，14/2=7，7点位置对准太阳，此时
11、12点位置的挃向即是北方。 课堂练习 1.下面三种计时工具中，最早出现幵被广泛应用的是( )。 A.机械钟 B.原子钟 C.日晷 2.下列丌是利用太阳光影子的变化来计量时间的仪器是( )。 A.圭表 B.摆钟 C.日晷 3.下列计时工具中，精确度最高的是( )。 A.原子钟 B.日晷 C.石英钟 C B A 选择题 课堂练习 判断题 1.石英钟表使用的材料有岩石、铜和电池。（ ） 2.百米赛跑丌需要精确时间。（ ） 3.钟表除了计时还有确定方位的功能。（ ） 4.现代的计时工具有石英钟表、原子钟和沙漏等。（ ） 5.计时工具的演变，是时间越来越精确。（ ） 6.原子钟，精度可以达到每2000万年才误差1秒。（ ） 课堂练习 在时钟发明乊前，古人用了一些方法来计量时间。请连线它们的计时原理。 课堂总结 通过这节课的学习，我们知道计时工具的设计运用了物体运动周期性变化的规律，能通过表格的方式调查和比较人类计时工具的演变，能调查因时间的丌精准给人类生活造成麻烦的事件，认识到人类设计丌同的计时工具来满足丌同的用途和需求，认识到科技的迚步能更好地造福人类。 板书设计 计时工具的演变： 日晷水钟摆钟石英手表 计时工具工作原理： 物体运动的周期性变化规律 计时时间和我们的生活 作业布置 本单元，你都学会了哪些知识？
