资源简介

(共13张PPT)
第四单元　计量时间
第2节　用水计量时间
+
聚焦
除了日影、燃香、蜡烛,人们还发明了用水计时的方法。用水计时的工具叫作水钟。那么,古人是怎样设计水钟的呢
×
○
!
+
探索
取一个透明塑料瓶,将其底部去掉,倒过来盛水,在瓶盖上扎一个直径约2毫米的小孔,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。
探索
+
×
步骤
(1)往刚才的瓶中倒入200毫升水,让水从瓶盖的小孔中流出,用烧杯接住流出的水。
(2)测量烧杯中的水积聚到50毫升用了多长时间。
(3)预测一下,当烧杯中的水积聚到100毫升、150毫升时,分别需要多长时间。
(4)进行实际测量并记录观测结果。
探索
+
×
思考与讨论
怎样才能让每次流出50毫升水量的用时相同？
探索
+
×
步骤
(1)将烧杯内的水全部重新倒回瓶子中,让水从小孔中流出,用烧杯接住瓶中流出的水,测量烧杯内的水再次积聚到50毫升用了多长时间。
(2)重复多次实验,观察测量结果是否相同。
探索
+
×
如何才能保证每次流出50毫升水量的用时相同
保持相同水位(持续加水),或者安装流量控制器(类似输液管的弹簧止水夹)。
探索
+
×
观察古代的水钟,思考古人设计四层铜壶滴漏来计时的原因。
四层铜壶滴漏通过多级结构实现稳压:最上层的日壶向月壶供水,月壶再将水注入星壶,星壶作为“平水壶”,内部设有溢流装置,能始终保持恒定水位,从而确保水流以均匀速度流入底部的受水壶。这种设计有效解决了水位下降导致流速变慢的问题。
+
研讨

1.塑料瓶中水流出的速度是均匀的吗 用流水可以帮助我们计时吗
塑料瓶中水流出的速度是不均匀的,随着水位下降,水压减小,流速逐渐变慢。尽管如此,流水仍可用于计时,关键在于控制变量。当水位高度、孔径大小保持不变时,流出相同水量所需时间基本一致。古人正是基于此原理发明了水钟。
+
研讨

2.怎样能让水匀速地往下流
要让水匀速往下流,核心是保持水位恒定或使用流量调节装置。使用溢水杯结构,持续加水并让多余水溢出,维持容器内水位稳定;或借助流量控制阀(如输液器中的调节器),通过机械方式稳定流速。
+
研讨

3.用四层铜壶滴漏与用一个四倍大的铜壶滴漏来计时,哪个更准确
四层铜壶滴漏依靠多级结构实现稳压:最上方的日壶向月壶输水,月壶再将水注入星壶,星壶作为平水壶,配有溢流装置,可维持水位恒定,保证水流匀速流入底部的受水壶。该设计解决了水位下降造成水流变慢的问题。
+
研讨
容积为其四倍的单层铜壶,尽管储水量更大,却无法规避水位下降引发的水压变化,水流会由快变慢,计时存在误差。由此可见,四层结构通过逐级调节、稳定水位,大幅提升了计时的稳定性与精准度。
拓展
+

医生给病人输液的时候,药液滴下的速度是匀速的,这是怎样做到的
研讨
输液时药液能匀速滴下,主要依靠茂菲氏滴管维持瓶及滴管内气压稳定,从而保持滴注压强恒定。输液管上的调节器(滑轮)用于手动微调滴速,可以设定初始流速。

展开更多......

收起↑