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(共20张PPT)
第2单元 地球的运动
2.5 影长的四季变化
科学概念目标
（1）正午时，物体影子随季节变化呈有规律的变化。
（2）圭表是中国古代测量正午时刻的日影长度的天文仪器。
科学探究目标
（1）能复制古代天文仪器，模拟测量四季的影长。
（2）能通过实验收集数据、分析数据，帮助我们发现四季影长的变化规律。
科学态度目标
有创新精神，勇于采用新的方法和新的材料，有创意地完成圭表的制作。
科学、技术、社会与环境目标
（1）了解科学技术可以让我们更好地改造生存环境，顺应自然规律，减少自然灾害对人类生活的影响。
（2）通过复制古人发明的仪器，感受古人的智慧，体验中国古代科学技术的先进。
教学目标
谈话导入，聚焦问题
日影变化和季节变化
日影变化会随季节有规律地变化吗？
认识圭表
正午时分，夏季太阳高度最高，冬季太阳高度最低，春季和秋季太阳高度适中。
正午时分，夏季影子长度最短，冬季影子长度最长，春季和秋季影子长度适中。
从夏季到冬季，正午时分的影子逐渐变长；从冬季到夏季，正午时分的影子逐渐变短。
阅读交流，认识圭表
认识圭表
●圭表的基本构造及原理
圭表，是我国古代度量日影长度的一种天文仪器，由“圭”和“表”两个部件组成。直立于平地上测日影的标杆和石柱，叫做“表”；正南、正北方向平放的测定表影长度的刻板，叫做“圭”。
当太阳照着表的时候，圭上就出现了表的影子。不同季节的正午时分，表的影子长度呈现出有规律的变化。
根据测量结果，我国古人很早就知道一年约等于365天。
阅读交流，认识圭表
认识圭表
那么“圭”是什么？
最初立杆测影是在平整的土地上进行的，在影端画一记号，如“×”形，再量影长，这便是土圭。土圭源于周代，但直到汉代，它只被解释为在地面做记号。除土圭外，还有石圭、铜圭、玉圭等。
河南省郑州市登封观星台——大型圭表
● 圭表的起源
古人在长期的生产和生活中，由于确定方向和季节的需要，经常观测树木、房屋等在太阳光照耀下投下的影子。渐渐地，人们发现影子的变化是有规律的。人类社会正是在这种规律中产生了方向和时间的概念。经过长期观测树木等的影子，人们便想到在平地上直立一根竿子或石柱进行观测。这根竿子或石柱便是早期的“表”。
阅读交流，认识圭表
认识圭表
● 圭表的发展
早在公元前20世纪，陶寺遗址时期，我国中原地区已开始使用圭表测影法。到了汉朝，学者还采用圭表日影长度确定“二十四节气”，采用圭表测影法定出黄河流域的日短至（白昼最短）这天作为冬至日，以冬至日为“二十四节气”的起点，将冬至到下一个冬至之间的时间段分割为24段（每段15日），即24节气。每两个节气之间的天数平均。古人把这种方法叫“平气法”（又称“平均时间法”）。先测出冬至日是因为冬至时影子最长，其相邻几天的影长变化最为明显，更利于观测记录。这样一来，圭表不仅可以用来确定当前节气，而且还可以用来在历书中排出未来的一年及二十四个节气的日期，作为指导古代汉族劳动人民农事活动的重要依据。
制作简易圭表
②在圭面上立表。
①制作圭面刻度。
利用长尺在A3纸条上画出刻度线，标上数值，当作圭表中的“圭”。
明确一年四季正午时分太阳的位置
做模拟实验，发现影长变化
冬至最低，春分和秋分适中，夏至最高。
根据太阳位置变化，模拟影长变化
做模拟实验，发现影长变化
手电筒模拟太阳，放在相应的位置
根据实验数据，绘制折线图
集体研讨，明确影长四季变化的规律
分析实验数据，发现规律
集体研讨，明确影长四季变化的规律
①夏至正午时分物体的影长最短；冬至正午时分物体的影长最长；春分与秋分正午时分物体的影长一样长。
②夏至到冬至，正午时分物体的影长由短变长；冬至到夏至，正午时分物体的影长由长变短。
③两次正午时分物体影长最长（或最短）的时间间隔是一年。
通过实际观测验证结论
实际观察
把圭表放到正午时分太阳可以照射到的窗边，在每个月的固定日期（如１月15日，２月15日……）测量并记录表的影长（可以用折线图记录）。经过一年的观察，再来看看实际观察的结论是否跟模拟实验的结论一致。
认识太阳仰角
拓展延伸
地平面与太阳光线的夹角。
拓展延伸
①同一个地点，一年四季中，夏至日出时间最早，日落时间最晚；冬至日出时间最晚，日落时间最早；春分和秋分的日出时间相同，日落时间也相同。
②同一个地点，正午太阳仰角夏至最大，冬至最小，春分和秋分相同。
总结
（1）夏至正午时分物体的影长最短；冬至正午时分物体的影长最长；春分与秋分正午时分物体的影长一样长。
（2）夏至到冬至，正午时分物体的影长由短变长；冬至到夏至，正午时分物体的影长由长变短。
（3）两次正午时分物体影长最长（或最短）的时间相隔是一年。
（1）填空题。
①下图为中国古代测量日影长度的天文仪器，名叫　　　，由　　　
　　　和　　　两部分组成。
②古人通过观察正午时分同一个物体的影长来观察四季：影长适中时，是 季和 季；影长较长时，是 季；影长较短时，是 季。
（2）判断下列说法是否正确，对的画“√”，错的画“×”。
①正午时分同一个物体的影长变化具有周期性，完成一次周期性变化的时间是一年。 （ ）
②一天中，正午时分物体的影子最短。 （ ）
③圭表的圭与表是相互垂直的。 （ ）
④正午时分，用圭表观测日影时，应将圭表沿东西方向摆放。（ ）
⑤同一地点，一年四季正午时分太阳的位置都是相同的。 （ ）
⑥正午太阳仰角越大，日影长度越长。 （ ）
基础达标
（3）将正确答案的序号填在括号里。
①古人用圭表主要观测的是（　　）。
A.一天中物体影长的变化规律
B.一年中正午时分物体影长的变化规律
C.当时所在的时刻
②从夏季到秋季，同一个物体正午时分的影长变化规律是（　　）。
A.由短变长 B.由长变短 C.长度不变
③一年之中，正午时分太阳仰角最大的节气是（　　）。
A.春分和秋分 B.夏至 C.冬至
④关于影长与四季变化，下列说法中正确的是（　　）。
A.夏至那天正午时分物体影子最长
B.不同季节物体影长不同与太阳的位置无关
C.正午时分物体影子越长，越接近冬至
⑤下列几个节日中，正午影子最长的是（　　）。
A.春节 B.端午节 C.中秋节
基础达标
综合探究
（1）将春分、夏至、秋分、冬至四个节气填写在图中对应的位置。
综合探究
（2）根据下表中的数据回答问题。
①分析表格中的数据，填写“影长描述”一栏。（选填“适中”“最短”或“最长”）
②正午时分太阳高度越小，太阳光越斜射，（　　）。
A.地面温度越高 B.地面温度越低 C.地面温度不变

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