資源簡介

(共20張PPT)
第2單元 地球的運動
2.5 影長的四季變化
科學概念目標
（1）正午時，物體影子隨季節變化呈有規律的變化。
（2）圭表是中國古代測量正午時刻的日影長度的天文儀器。
科學探究目標
（1）能復制古代天文儀器，模擬測量四季的影長。
（2）能通過實驗收集數據、分析數據，幫助我們發現四季影長的變化規律。
科學態度目標
有創新精神，勇于采用新的方法和新的材料，有創意地完成圭表的制作。
科學、技術、社會與環境目標
（1）了解科學技術可以讓我們更好地改造生存環境，順應自然規律，減少自然災害對人類生活的影響。
（2）通過復制古人發明的儀器，感受古人的智慧，體驗中國古代科學技術的先進。
教學目標
談話導入，聚焦問題
日影變化和季節變化
日影變化會隨季節有規律地變化嗎？
認識圭表
正午時分，夏季太陽高度最高，冬季太陽高度最低，春季和秋季太陽高度適中。
正午時分，夏季影子長度最短，冬季影子長度最長，春季和秋季影子長度適中。
從夏季到冬季，正午時分的影子逐漸變長；從冬季到夏季，正午時分的影子逐漸變短。
閱讀交流，認識圭表
認識圭表
●圭表的基本構造及原理
圭表，是我國古代度量日影長度的一種天文儀器，由“圭”和“表”兩個部件組成。直立于平地上測日影的標桿和石柱，叫做“表”；正南、正北方向平放的測定表影長度的刻板，叫做“圭”。
當太陽照著表的時候，圭上就出現了表的影子。不同季節的正午時分，表的影子長度呈現出有規律的變化。
根據測量結果，我國古人很早就知道一年約等于365天。
閱讀交流，認識圭表
認識圭表
那么“圭”是什么？
最初立桿測影是在平整的土地上進行的，在影端畫一記號，如“×”形，再量影長，這便是土圭。土圭源于周代，但直到漢代，它只被解釋為在地面做記號。除土圭外，還有石圭、銅圭、玉圭等。
河南省鄭州市登封觀星臺——大型圭表
● 圭表的起源
古人在長期的生產和生活中，由于確定方向和季節的需要，經常觀測樹木、房屋等在太陽光照耀下投下的影子。漸漸地，人們發現影子的變化是有規律的。人類社會正是在這種規律中產生了方向和時間的概念。經過長期觀測樹木等的影子，人們便想到在平地上直立一根竿子或石柱進行觀測。這根竿子或石柱便是早期的“表”。
閱讀交流，認識圭表
認識圭表
● 圭表的發展
早在公元前20世紀，陶寺遺址時期，我國中原地區已開始使用圭表測影法。到了漢朝，學者還采用圭表日影長度確定“二十四節氣”，采用圭表測影法定出黃河流域的日短至（白晝最短）這天作為冬至日，以冬至日為“二十四節氣”的起點，將冬至到下一個冬至之間的時間段分割為24段（每段15日），即24節氣。每兩個節氣之間的天數平均。古人把這種方法叫“平氣法”（又稱“平均時間法”）。先測出冬至日是因為冬至時影子最長，其相鄰幾天的影長變化最為明顯，更利于觀測記錄。這樣一來，圭表不僅可以用來確定當前節氣，而且還可以用來在歷書中排出未來的一年及二十四個節氣的日期，作為指導古代漢族勞動人民農事活動的重要依據。
制作簡易圭表
②在圭面上立表。
①制作圭面刻度。
利用長尺在A3紙條上畫出刻度線，標上數值，當作圭表中的“圭”。
明確一年四季正午時分太陽的位置
做模擬實驗，發現影長變化
冬至最低，春分和秋分適中，夏至最高。
根據太陽位置變化，模擬影長變化
做模擬實驗，發現影長變化
手電筒模擬太陽，放在相應的位置
根據實驗數據，繪制折線圖
集體研討，明確影長四季變化的規律
分析實驗數據，發現規律
集體研討，明確影長四季變化的規律
①夏至正午時分物體的影長最短；冬至正午時分物體的影長最長；春分與秋分正午時分物體的影長一樣長。
②夏至到冬至，正午時分物體的影長由短變長；冬至到夏至，正午時分物體的影長由長變短。
③兩次正午時分物體影長最長（或最短）的時間間隔是一年。
通過實際觀測驗證結論
實際觀察
把圭表放到正午時分太陽可以照射到的窗邊，在每個月的固定日期（如１月15日，２月15日……）測量并記錄表的影長（可以用折線圖記錄）。經過一年的觀察，再來看看實際觀察的結論是否跟模擬實驗的結論一致。
認識太陽仰角
拓展延伸
地平面與太陽光線的夾角。
拓展延伸
①同一個地點，一年四季中，夏至日出時間最早，日落時間最晚；冬至日出時間最晚，日落時間最早；春分和秋分的日出時間相同，日落時間也相同。
②同一個地點，正午太陽仰角夏至最大，冬至最小，春分和秋分相同。
總結
（1）夏至正午時分物體的影長最短；冬至正午時分物體的影長最長；春分與秋分正午時分物體的影長一樣長。
（2）夏至到冬至，正午時分物體的影長由短變長；冬至到夏至，正午時分物體的影長由長變短。
（3）兩次正午時分物體影長最長（或最短）的時間相隔是一年。
（1）填空題。
①下圖為中國古代測量日影長度的天文儀器，名叫　　　，由　　　
　　　和　　　兩部分組成。
②古人通過觀察正午時分同一個物體的影長來觀察四季：影長適中時，是 季和 季；影長較長時，是 季；影長較短時，是 季。
（2）判斷下列說法是否正確，對的畫“√”，錯的畫“×”。
①正午時分同一個物體的影長變化具有周期性，完成一次周期性變化的時間是一年。 （ ）
②一天中，正午時分物體的影子最短。 （ ）
③圭表的圭與表是相互垂直的。 （ ）
④正午時分，用圭表觀測日影時，應將圭表沿東西方向擺放。（ ）
⑤同一地點，一年四季正午時分太陽的位置都是相同的。 （ ）
⑥正午太陽仰角越大，日影長度越長。 （ ）
基礎達標
（3）將正確答案的序號填在括號里。
①古人用圭表主要觀測的是（　　）。
A.一天中物體影長的變化規律
B.一年中正午時分物體影長的變化規律
C.當時所在的時刻
②從夏季到秋季，同一個物體正午時分的影長變化規律是（　　）。
A.由短變長 B.由長變短 C.長度不變
③一年之中，正午時分太陽仰角最大的節氣是（　　）。
A.春分和秋分 B.夏至 C.冬至
④關于影長與四季變化，下列說法中正確的是（　　）。
A.夏至那天正午時分物體影子最長
B.不同季節物體影長不同與太陽的位置無關
C.正午時分物體影子越長，越接近冬至
⑤下列幾個節日中，正午影子最長的是（　　）。
A.春節 B.端午節 C.中秋節
基礎達標
綜合探究
（1）將春分、夏至、秋分、冬至四個節氣填寫在圖中對應的位置。
綜合探究
（2）根據下表中的數據回答問題。
①分析表格中的數據，填寫“影長描述”一欄。（選填“適中”“最短”或“最長”）
②正午時分太陽高度越小，太陽光越斜射，（　　）。
A.地面溫度越高 B.地面溫度越低 C.地面溫度不變

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