資源簡介

(共37張PPT)
第8課
太 陽 鐘
（蘇教版）四年級
下
01
核心素養
內容總覽
02
探究新知
03
課堂練習
04
活動手冊
05
課堂總結
06
板書設計
核心素養
※知道陽光下物體影子長短與方向的變化規律。
01
02
※知道日晷是古代人根據日影變化規律發明的計時工具。
03
科學觀念
04
※知道陽光下物體影子長短與方向的變化規律。重點
※制作簡易日晷，并了解日晷的種類和工作原理。難點
科學思維
探究實踐
態度責任
※會制作簡易日晷，并了解日晷的種類和工作原理。
探究新知
活動一 研究影子方向與長短變化的規律
實驗材料:手電筒、鉛筆橡皮。
實驗步驟:(1)用手電筒光照射一支豎立的鉛筆，可以將鉛筆豎直放在橡皮上，觀察它的影子。
(2)改變照射的方向和高度，觀察鉛筆的影子有什么變化。
(3)試試在什么情況下，影子會不見。
影子的形成需要哪些條件？
影子的形成需要三個條件：光源、不透明物體和承接影子的屏。
探究新知
實驗現象:用手電筒照射鉛筆能夠看到影子，并且影子總是與手電筒光源的方向相反。當改變照射方向時，影子的方向也隨之改變。當改變照射的高度時，影子的長短也會改變，照射高度越高，影子越短；照射高度越低，影子越長。
探究新知
實驗結論:光源與影子總在相對的方向上，當改變光源照射方向時，影子的方向也隨之改變。當改變光源照射的高度時，影子的長短也會改變，照射高度越高，影子越短；照射高度越低，影子越長。
探究新知
活動二 模擬陽光下物體影子的變化
1.用手電筒模擬太陽，觀察物體影子的長短與方向是怎樣隨“太陽”的位置變化而改變的。
實驗目的:探究影子的變化與太陽位置的關系。
實驗材料:手電筒竹篾、小標桿(鉛筆)。
實驗步驟:(1)將小標桿放在桌子中央，接下來把竹篾彎成弧形放在小標桿的上方并固定在桌子上，在竹蔑上標注好相應的整點時刻。
探究新知
(2)把手電筒用細繩掛在竹篾上，打開手電筒，沿著竹篾的弧形移動，照射桌子中央的小標桿，觀察小標桿影子的變化。
實驗分析:實驗中，手電筒代表太陽，竹篾代表太陽相對地球運動的軌跡。小標桿的作用是產生影子，代表地球上能產生影子的物體。在模擬實驗中我們可以觀察到，陽光下物體影子的方向隨著太陽方向的改變而改變，影子的方向總是和太陽的方向相反。陽光下物體影子長短的變化是隨太陽在天空中的位置變化而變化的。
實驗結論:太陽位置最高時影子最短，太陽位置最低時影子最長。影子的方向和太陽的方向相反。
探究新知
2.太陽的位置變化對物體影子的影響。
分 析 (1)影子的方向和太 陽位置的關系。早上太陽東升，影子朝西。隨著中午的到來，太陽升至正南方向，影子朝北。下午太陽西下，影子朝東。影子的方向一直和太陽的方向相反。
(2)影子的長短和太陽高度的關系。早晨，太陽東升，影子朝西，太陽高度角小，影子長。隨著中午的到來，太陽高度角慢慢變大，影子越來越短，到正午時太陽在正南方向，影子最短。傍晚，太陽西下，太陽高度角越來越小，影子越來越長。
探究新知
結 論 陽光下物體影子的方向隨著太陽方向的改變而改變，影子的方向總是和太陽的方向相反 ；陽光下物體影子的長短隨著太陽高度的變化而變化，太陽位置最高時影子最短，太陽位置最低時影子最長。
探究新知
1.研究陽光下小棒影子的變化。
探究問題:陽光下小棒影子有什么變化
實驗材料:小棒(可以用鉛筆或筷子代替)、橡皮、記錄紙、指南針、筆。
實驗步驟:(1)把小棒插在橡皮上，固定在記錄紙的觀察點上。選擇空曠處放置，不要移動。
活動三 研究陽光下小棒影子的變化情況
探究新知
(2)利用指南針確定方向，并在記錄紙上標出東、南、西、北四個方向。
(3)每隔1小時在記錄紙上標出小棒的影子(畫出陽光下小棒影子的長度和位置)，并記下當時的時間。
探究新知
實驗記錄:
陽光下物體影子的長短方向和溫度的變化記錄表
時間 8時 9時 10時 11時 12時 13時 14時 15時 16時
太陽方向 東 東 東偏南 東偏南 南（頭頂上） 南（頭頂斜上方） 南偏西 南偏西 偏西
影子方向 西 西 西偏北 西偏北 北 北 北偏東 北偏東 偏東
影子長度/厘米 21.7 13.8 10.2 8.3 8 9.2 12.1 18.6 32.8
探究新知
實驗分析:影子長短的變化是隨著太陽在天空中的位置變化而變化的，太陽位置最高時(正午)影子最短，太陽位置最低時(傍晚)影子最長；同時在實驗中也可以發現，上午影子逐漸變短，正午(太陽正當頭頂時)影子最短，下午影子逐漸變長。
探究新知
但要注意的是當地的12時可能并不是太陽位置最高的時候。這是由于地球自西向東自轉，各地的經度不一樣，晝夜到來的時間也就不一樣，正午的時間也會有所不同。
實驗結論:影子的方向一直和太陽的方向相反，太陽的方向變化是東→南→西；影子的方向變化是西→北→東。 太陽的高度變化是低→高→低；影子的長短變化是長→短→長。
探究新知
2.小棒影子的長短、方向與太陽的位置變化的關系
正午，太陽位置最高，影子最短，此時太陽的方向為南；上午，太陽逐漸升高，影子逐漸縮短，太陽的方向由東向南移動；下午，太陽逐漸下降，影子逐漸變長，太陽的方向由南向西移動。
探究新知
物體影子變化的模擬實驗
探究新知
太陽變化的證據和規律
探究新知
1.日晷。
古代人早就注意到陽光下物體影子的變化與太陽的移動有關系，而且這種變化是有規律的，于是制造出了計時工具。這一類計時工具在西方被稱為太陽鐘，在中國被稱為日晷。
活動四 了解日晷
探究新知
日晷中的“日”指“太陽”，“晷"指“影子”，日晷的意思“太陽的影子”。日晷又稱“日規”，是古代人們利用日影測得時刻的計時器。它是最古老的計時儀器之一。
雖然世界各地有許多不同類型的日晷，但是基本的構造卻是相同的，都有一個晷針和承接晷針影子的晷面，晷面上刻著時刻的刻度。根據晷面所放角度不同可分成以下幾種:
探究新知
(1)垂直日晷:也稱垂直式日晷，晷面垂直地面，并根據實際可以指向南、北、東或西四個方向，晷針與晷面有一定夾角。
(2)赤道日晷:晷面與赤道面平行，晷針指向北極星。
(3)地平日晷:曇面平行于地平面，晷針與晷面有一定的夾角(夾角通常與當地緯度值相同)。
探究新知
日 晷
探究新知
2.認識幾種不同的日晷。
你認為這些計時工具是怎么工作的？它們有什么共同點？
(1)牛頓鐘。
著名科學家牛頓小時候做過一個太陽鐘，他在空地上垂直插一根小木棍，每隔兩小時，在木棍的投影處放一塊石頭作為記號，并記下時間。他的太陽鐘據說用了70年。人們把這個太陽鐘稱為“牛頓鐘”。
特點:晷面為地面，晷針與地面(晷面)垂直。
探究新知
(2)立式日晷。
這種日晷也稱為“垂直式日晷”，一般安置在墻上。垂直式日晷分為三種，即“垂直向南日晷”“垂直向北日晷”“垂直向東和向西日晷”。
如今歐洲的一些國家，在一些古代或現代華麗的中層建筑的向南和向北(東西方向)以及向東和向西(南北方向)的墻上，附近有各種不同色調、大小和風格相異的日晷雕塑。
特點:晷面與地面垂直，晷針與晷面有一定角度。
探究新知
(3)地平日晷。
地平日晷的重要特征是晷面必須嚴格水平。日晷的產生是從觀察陽光下豎直物體影子的方向變化而開始的，最早的日晷就是地平日晷，它必須在使用其他計時工具進行精確計時的條件下，根據表影隨時間變化的實際情況來進行刻畫，這顯然是不方便的，但如果采用均勻刻畫的方法又會帶來相當大的計時誤差，這就是地平日晷的重大缺陷。
探究新知
特點:晷面與地面平行，晷針與晷面有一定角度(通常與當地緯度值相同)。
探究新知
無論是哪種日晷，其工作原理都是一樣的：當太陽光照在日晷上時，晷針的影子就會投向晷盤(面)，太陽由東向西移動，于是投向晷盤的晷針影子慢慢地由西向東移動。移動著的晷針影子好比現代鐘表的指針，晷盤則好比鐘表的表面，用來顯示時刻。以中國古代日晷為例： 早晨，針影投向晷盤西端的卯時附近；當太陽到達正南最高位置(上中天)時，針影位于正北(下)方，指示當地的午時；午后，太陽西移，日影東斜，依次指向未、申、酉各個時辰。
探究新知
3.用硬卡紙和指南針制作一個地平日晷。
制作材料:硬紙板(卡紙)、指南針、量角器、圓規、筆、剪刀、膠水。
制作步驟:(1)如圖所示，在一張半圓形的硬卡紙上標明刻度和方向。
探究新知
(2)從左到右依次寫上6~18，最中間的那條線正好代表中午12時。
(3)從一張硬紙板上剪下一塊三角形的硬紙板作為晷針，其中一個角為當地緯度值。
(4)把三角形硬紙板豎直粘在印有刻度的半圓形卡紙上，并指向正北方。
(5)利用指南針確定方向，根據三角形硬紙板的投影，就可以確定當時的時間。
探究新知
制作日晷
課堂練習
1.[填空]日晷是測量_________的工具，它是根據_________下影子的變化規律制作出來的。
2.[判斷]雖然世界各地有各種不同的日晷，但它們的制作原理都是相同的。( )
3.[判斷]日晷不僅能在白天使用，陰天和黑夜也能使用。( )
4.[選擇]古人制作的( )是利用太陽來計量時間的。
A.日晷 B.渾天儀 C.滴漏
5.[選擇]下列幾種日晷中，晷面與地平面垂直的是( )。
A.立式日晷 B.地平日晷 C.赤道日晷
√
時間
太陽
×
A
A
課堂練習
一天中，太陽下物體的影子有規律地變化，日晷的晷針影子隨著太陽位置的變化，在晷面上有規律地移動。(合理即可)
6. [簡答]說一說日晷的工作原理。
活動手冊
活動手冊
課堂總結
本課通過實驗和觀察，了解物體影子的長短與方向隨著太陽的位置的變化而變化，并發現這種變化是有規律的。本課通過學習了解各種日晷后，模仿古代人制造一個自己的日晷，知道日晷的工作原理是日影有規律的變化，感受古代人們探索科學世界的過程。
板書設計
https://www.21cnjy.com/help/help_extract.php
讓備課更有效
www.21cnjy.com
Thanks!

展開更多......

收起↑