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(共33张PPT)
用水计量时间
教科版 五年级上
在没有钟表的年代，古人用太阳钟、燃香计时，它们有什么不足的地方？
太阳钟：阴天、下雨天，没有太阳的时候无法计时
燃香钟：有风或粗细不匀的情况下不能均匀燃烧
新知导入
为了克服太阳钟、燃香钟的不足，古人开始用流水计时。他们是怎么设计这种计时工具的？
水钟在我国古代又叫做“刻漏”，是指根据滴水的等时性原来来计时的。
新知导入
宋朝的苏颂、韩公廉等人设计制造的古代天文仪器，集天文与报时为一体，其中的报时装置是用水来测量时间的。
整座仪器相当于一个四层楼高的木质建筑 这台仪器的制造水平堪称一绝，充分体现了我国古代人民的聪明才智和富于创造的精神。
阅读：水运仪象台
新知导入
燃香能计时，是因为线香在燃烧的过程中基本是均匀燃烧。试想，流水能计时需要什么条件？
我的假设
流水能计时需要做到水流速度均匀。
新知导入
准备实验器材
剪刀、锥子、空矿泉水瓶、量杯、铁架台、计时工具、水
新知讲解
一、观察水流速度
把一个透明塑料饮料瓶去掉底部，倒过来盛水，在瓶盖上扎一个小孔，让水可以从小孔中缓缓流出。
仔细观察，水流速度是否保持均匀。
滴漏实验
新知讲解
注意事项
①尽量选择细长圆筒形塑料瓶。
②用锥子在瓶盖上扎的孔，先让它小一点，然后再扩大，直到水成线状细流缓缓流出为止。（小孔直径2毫米为宜）
③水自然流出，不要挤压塑料瓶 。
④用量筒接住流水。
新知讲解
你观察到水流速度是均匀的吗？
水流很细小,缓慢地流着,始终是这样,所以水流速度是均匀的。
水流速度不是均匀的。因为水流开始快，随着水量减少，越往后越慢。
新知讲解
我们通过小视频再来观察一下吧。
新知讲解
水流观察记录
水流特征 我的发现
开始
后来
最后
再最后
像连成一条线
像断了线的珠子
一滴一滴往下流
最后一滴很长时间才能掉下来
水流的速度不是均匀的
新知讲解
二、测量水流速度的变化
如图所示，用铁架台把刚才减掉底部的细长圆筒形塑料瓶固定住，用200毫升的量杯放置带孔（直径2毫米左右）瓶盖底部。
组装装置
新知讲解
小组成员分工
堵水员
计时
记录
控水员
新知讲解
计时方法
如果使用秒表计时，注意每次使用前要清零。
手机计时方法有两种：一是重置，二是计次。
新知讲解
测量过程与方法
①瓶子中装200毫升水, 让水从瓶盖的小孔中流出, 用量杯接住从瓶中流出的水。
②测量量杯内的水积聚到50毫升时用了多少时间。
③重复三次测量从200ml水流出50ml需要的时间。
新知讲解
50毫升水流出时间记录表
水量 水流出时间
第一次 第二次 第三次
50毫升
发现
41秒
41秒
41秒
水位保持不变，从一定容器中流出等量的水，时间相同
新知讲解
假如流出50毫升需要的时间是41秒，那么继续往外流出100ml、150ml的水，推测一下各需要多少时间？
流出的水量 推测的时间
50毫升 41秒
100毫升
150毫升
82秒
123秒
新知讲解
实验步骤
①将铁架台平放在桌面上，将塑料瓶倒放在铁架台上，用手堵住瓶盖上的小孔，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将堵住瓶盖上小孔的手移开，从水滴入量筒开始计时。
④分别测量量筒内的水积聚到100毫升和150毫升时需要的时间。
⑤当量筒中的水升到100毫升时，计时结束，同时用手堵住瓶盖上的小孔。
⑥用同样的方法测出150毫升水流时间。
新知讲解
重复测量3次
水量 水流出时间
猜测 第一次 第二次 第三次
100毫升
150毫升
发现
94秒
94秒
94秒
144秒
144秒
144秒
水位不同，水流速度变化了
82秒
123秒
新知讲解
水在向下流动的过程中并不是匀速的。流完前50毫升水的时间与流完前100毫升、150毫升水的时间并不成倍比关系。为什么会这样？
由于水位高低的变化，引起了水流速度的变化。水位高时，水流较急；水位越低，水流就越缓，渐渐地从流变成滴，甚至不再往下漏。
新知讲解
如果保持水位不变，水流的速度会发生怎样的变化？
继续测量实验
给漏杯不断加水，保持水位不变。测量从漏杯中连续流出2个50ml所需的时间。
漏杯水量（不变） 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
保持水位不变，水流速度基本不变。
实验发现:
新知讲解
三、观察古代水钟
古代水钟结构是怎么设计的？
分水孔
注水孔
浮标
刻度盘
齿轮
指针
新知讲解
古代水钟是怎么工作的？
当水位升高时，水就从分水孔流出，注水孔会保证水源源不断流入，盛水锥形漏斗是控制水孔大小的。因此，水滴以固定的速度滴入圆筒，使得浮标会随水量的增加而逐渐上升，从而显示流逝的时间。
新知讲解
水流的速度是均匀的吗
瓶盖孔的大小没有变化，瓶内水位高低变化会引起水流速度的变化：水位高时，水流较急；水位越低，水流就越缓，渐渐地从流变成滴，甚至不再往下滴水。
合作探究
怎样才能让水以均匀的速度往下流？
保持水位不变，水流速度基本不变。
合作探究
古代的水钟用水滴有什么好处
初始水位和孔径不变，流出相同水量所需的时间一致；保持水位不变，水流的速度不变。水流的这一特点可用于计时。
合作探究
人们是怎样控制水以均匀的速度往下滴的
水从注水孔源源不断流入，当水位升高时，会从分水孔流出，确保水位不变，水流速度均匀。
合作探究
1.实验发现，与滴漏的滴水速度无关的是( )
A.容器的大小 B.漏水孔的大小 C.滴漏中的水位
2. 我们在做滴漏实验中，如果10分钟滴下10毫升水，那么经过20分钟，可能滴下的水量为( )
A.小于20毫升 B.大于20毫升 C.20毫升
3.用塑料瓶自制的水钟，漏完100mL水，需要1分30秒左右。如果要让它1分钟刚好漏完100mL水，可以( )
A.增大出水孔 B.减小出水孔 C.减少瓶子中的水量
4.在滴漏实验中，瓶子中水滴的速度变化是( )
A.匀速流动 B.先慢后快 C.先快后慢
A
A
A
C
课堂练习
1.做滴漏实验时，滴漏中水越多，滴水的速度越快。（ ）
2.用200毫升水做滴漏实验，前10毫升水和最后10毫升水滴的速度一样快。（ ）
3.输液器上，滴漏可以控制滴液的快慢。（ ）
4.古时候人们利用水流来计算精确的时间。（ ）
5.古人用“流水”“光影”等计时方法来记录时间是有科学依据的。（ ）
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课堂练习
通过本节课的实验探究，我们发现初始水位和孔径不变，流出相同水量所需的时间一致；保持水位不变，水流的速度不变。水流的这一特点可用于计时。
课堂总结
水位不变，流出相同量的水所需的时间相同
水位变化，流出相同量的水所需的时间不同
用水计量时间
板书设计
水钟与太阳钟、燃香钟相比有什么优点？
作业布置
谢谢观看！

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