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(共33張PPT)
用水計量時間
教科版 五年級上
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：有風或粗細不勻的情況下不能均勻燃燒
新知導入
為了克服太陽鐘、燃香鐘的不足，古人開始用流水計時。他們是怎么設計這種計時工具的？
水鐘在我國古代又叫做“刻漏”，是指根據滴水的等時性原來來計時的。
新知導入
宋朝的蘇頌、韓公廉等人設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。
整座儀器相當于一個四層樓高的木質建筑 這臺儀器的制造水平堪稱一絕，充分體現了我國古代人民的聰明才智和富于創造的精神。
閱讀：水運儀象臺
新知導入
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
流水能計時需要做到水流速度均勻。
新知導入
準備實驗器材
剪刀、錐子、空礦泉水瓶、量杯、鐵架臺、計時工具、水
新知講解
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。
仔細觀察，水流速度是否保持均勻。
滴漏實驗
新知講解
注意事項
①盡量選擇細長圓筒形塑料瓶。
②用錐子在瓶蓋上扎的孔，先讓它小一點，然后再擴大，直到水成線狀細流緩緩流出為止。（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。
新知講解
你觀察到水流速度是均勻的嗎？
水流很細小,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。
新知講解
我們通過小視頻再來觀察一下吧。
新知講解
水流觀察記錄
水流特征 我的發現
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
新知講解
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
新知講解
小組成員分工
堵水員
計時
記錄
控水員
新知講解
計時方法
如果使用秒表計時，注意每次使用前要清零。
手機計時方法有兩種：一是重置，二是計次。
新知講解
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測量量杯內的水積聚到50毫升時用了多少時間。
③重復三次測量從200ml水流出50ml需要的時間。
新知講解
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
發現
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
新知講解
假如流出50毫升需要的時間是41秒，那么繼續往外流出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
新知講解
實驗步驟
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分別測量量筒內的水積聚到100毫升和150毫升時需要的時間。
⑤當量筒中的水升到100毫升時，計時結束，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。
新知講解
重復測量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
發現
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
新知講解
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。
新知講解
如果保持水位不變，水流的速度會發生怎樣的變化？
繼續測量實驗
給漏杯不斷加水，保持水位不變。測量從漏杯中連續流出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。
實驗發現:
新知講解
三、觀察古代水鐘
古代水鐘結構是怎么設計的？
分水孔
注水孔
浮標
刻度盤
齒輪
指針
新知講解
古代水鐘是怎么工作的？
當水位升高時，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，使得浮標會隨水量的增加而逐漸上升，從而顯示流逝的時間。
新知講解
水流的速度是均勻的嗎
瓶蓋孔的大小沒有變化，瓶內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。
合作探究
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。
合作探究
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。水流的這一特點可用于計時。
合作探究
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，當水位升高時，會從分水孔流出，確保水位不變，水流速度均勻。
合作探究
1.實驗發現，與滴漏的滴水速度無關的是( )
A.容器的大小 B.漏水孔的大小 C.滴漏中的水位
2. 我們在做滴漏實驗中，如果10分鐘滴下10毫升水，那么經過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
A
A
A
C
課堂練習
1.做滴漏實驗時，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依據的。（ ）
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課堂練習
通過本節課的實驗探究，我們發現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。水流的這一特點可用于計時。
課堂總結
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
板書設計
水鐘與太陽鐘、燃香鐘相比有什么優點？
作業布置
謝謝觀看！

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