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(共18张PPT)
粤教版小学《科学》五年级上册第五单元
19.设计简易日晷
“ 一寸光阴一寸金，寸金难买寸光阴”，这句话提醒我们要 珍惜时间、提高效率。人们发明和创造了许多记录时间的工具，也开发出许多可以提高生产效率的科技产品。那人们是怎样记录时间的？我们是否可以自制一个记录时间的工具？有哪些科技产品可以提高生产效率和生活质量？
第5单元 时间与效率
第19课 设计简易日晷
在发明时钟之前，我国古人利用这种规律性变化设计了测定时间的工具——日晷。“日”指太阳；“晷”指日影，也就是物体被太阳照射时形成的影子。
利用影子的规律做一个简易日晷，需要考虑哪些因素？
依据阳光下物体影子的变化，思考什么样的影子适合用来指示时间？
树木、亭子的外形不规则，影子轮廓杂乱，不适合指示时间；粗细均匀、直立细杆的影子适合计时。细长直杆影子端点位置随太阳规律移动，影子长短、方向变化稳定，能对应不同时刻。
简易日晷应包含几个部分？各部分的作用分别是什么？
简易日晷应包含晷针（指针）和晷面（刻度盘）。
晷针作用：竖立在晷面上，被阳光照射产生清晰的影子，依靠影子的方位变化反映时间变化。
晷面作用：盘面刻有精准的时间刻度，晷针影子落在对应刻度上，就能读出此刻的时间。
工程设计流程图：
明确问题 → 构思方案 → 绘制设计图→ 制作模型 → 测试评估 → 改进优化。
研究影子变化的规律
1. 方向规律：影子的方向与光源（太阳）照射方向相反，光源移动时影子反向同步转动。
2. 长短规律：光源照射角度越低，影子越长；照射角度越高，影子越短；
3. 核心结论：太阳一天里高度、方位有规律变化，地面物体影子的长短、方位也随之发生有规律的变化，这是日晷能计时的科学原理。
影子变化的规律
思 考
1.怎样画晷面刻度？（赤道式日晷）
（1） 晷面一圈360°，对应24小时，相邻时刻夹角15°。
（2） 双面刻度：春分—秋分，影子落在晷面正面，顺时针画时间；秋分—次年春分，影子落在晷面背面，逆时针画时间。
2.晷针如何固定在晷面上？用什么材料？
（1）晷针严格垂直于晷面；
（2）穿孔直插法、底座支架法等
（3）晷针用细铜丝/铁丝/竹签等硬质、细直材料。
3.如何指示时间？影子落在哪个位置显示几点？
太阳光照在晷针上，晷针投下的细影子尖端，落在哪一条刻度线上，就是对应钟点。
材料：
晷面：画纸、纸壳；
晷针：细直竹签；
底座：纸壳；
固定材料：双面胶；
标记工具：记号笔；
工具：
指南针、量角器、直尺、圆规、剪刀、铅笔、彩笔、橡皮。
日晷设计创意交流会
“日晷创意设计”发布会
核心功能 材料易得 不足之处
改进措施
1. 用直角尺辅助固定晷针;2.用 量角器测量并调整倾角；
3. 制作可调节角度的支架;4. 用指南针（排除金属干扰）
确定正北方向；……
1.晷针与晷面不垂直； 2.晷面倾角与当地纬度不符；
3.南北方向未精准对准；4.刻度绘制错误；……
通过晷针的影子落在有刻度盘的晷盘上，用手电筒模拟太阳移动，实现了简易日晷的计时功能。
容易得：卡纸、量角器、直尺与圆规、剪刀、铅笔、记号笔。不易得：竹签、指南针可以购买到。
1.相同点： 核心原理一致，都能实现“计时”的基本功能，
2.不同点： 精度、工艺、校准上的差异，直接影响计时的准确性。 自制简易日晷由
于手工误差，只能作为粗略计时工具。
2．在阳光普照的白天，人们可以利用影子的变化规律制作日晷来记录时
间，那在夜晚呢？古人想到了另外一种办法——利用流沙从一处向另一处的匀
速流动制作沙漏来记录时间。尝试结合本课所学的设计方法，设计一个沙漏。
简易沙漏设计方案 材料与工具
塑料瓶（360ml）2个、沙子、一次性塑料盘1个、珠子、彩色胶带（黄色、橙色）、剪刀、打孔器。

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