(共31张PPT)
计量时间和我们的生活
教科版 五年级上
复习导入
小宇要制作一个1分钟摆动60次摆，在测试时，发现摆1分钟摆动58次，他觉得应该减少摆绳的长度，于是直接将摆绳长度减半，这种做法合理吗？为什么？
不合理。因为此时的摆的摆动次数已经接近60次了，如果直接将摆长减半，那么摆的摆动次数也会大幅度增加，与60次相差会更大。应该稍减摆长，再进行测试。
新知讲解
聚焦
人们对精确计时做出了哪些努力呢？
我们每天都要通过钟表来掌握时间、安排工作或做出决定。在现代生活里，我们对时间的精确度要求越来越高，从古代的沙漏计时，到现代的机械钟表、电子钟表等，都使我们能够按照更加精确的时间来安排我们的工作和生活。
在忙碌的现代生活里，如果按一定的作息表来办事，可以让我生活有序运转，因而人们对时间的要求越来越精准。比如在十字路口等交通信号时，如果提前一秒闯红灯，就有可能酿成车祸，延迟一秒启动汽车，有可能造成交通堵塞。
新知讲解
聚焦
人们对精确计时做出了哪些努力呢？
计时工具与我们的生活密切相关，比如规定每天起床、上课、休息、观看电视节目的时间等。有规律地作息必须在计时工具的帮助下完成。
新知讲解
一
探索
总结和比较人类计时工具的演变
计时工具的比较
需要及时更换电池，机械表需要按时上发条
需要经常上发条提供动力
冬天无法使用，水要及时补充
没有阳光无法计时
缺陷
非常方便
一般
不能随便移动
无法移动
方便程度
石英或电子有规律地振动，机械表由发条提供动力
摆的等时性
水滴下落的速度均匀
日影有规律地移动
计时原理
准确
较准确
一般
较差
准确性
塑料、金属等
金属
木头、金属或塑料
石头
使用材料
手表
摆钟
水钟
日晷
活动手册
日期：
新知讲解
二
探索
调查和了解精确计时的重要性
1.航天领域需要精确计时。在航天任务中，航天器的测控对时间提出了更高的要求，时间要精准到微秒量级，也就是百万分之一秒。
航天器的发射过程，需要精确计时，才能保证安全和成功。时间的精准，决定着位置的，也决定着飞行任务的精准。在整个操作过程中，每个指令发出的时间不能有丝毫差错，时间如果不准，就很可能会出现“差之毫厘，谬以千里”的情况。
火箭发射倒计时
新知讲解
二
探索
调查和了解精确计时的重要性
2.体育竞技需要精确计时。体育竞技，特别是田径赛场，世界纪录要精确到0.001秒。如百米赛跑的时候，需要精确计时，才能知道是否打破了纪录。（现在的百米纪录，是由牙买加著名短跑健将博尔特于2009年8月17日在德国柏林创造的9秒58。）
而在2019年英国田径锦标赛的男子800米决赛中，托马斯以1分46秒79的成绩夺得冠军，而盖伊则以1分46秒791的成绩——千分秒之差遗憾获得亚军。可见，计时的精确性对于体育竞技是非常重要的。
博尔特百米夺冠
新知讲解
二
探索
调查和了解精确计时的重要性
3.乘坐火车、飞机时需要精确计时。火车站、飞机场的时刻表可以保障交通有序运行，提醒我们准时到达。以火车为例，如果某列火车没有准时进站，那么它后面的车次也会受到影响。如果到了开车时间，乘客还没有进站台，会错过这列火车。所以乘坐火车、飞机时，要准时。
……
……
保证准时按时乘机
乘坐飞机
保证公平
比赛计时
保证安全和成功
发射航天器
重要性
事例
精确计时的重要性
科学零距离
时间表
时间表是管理时间的一种方式。它是将某一时间段中已经明确的工作任务清晰地记载和标明的表格，是提醒相关人员按照时间表的进程行动，有效管理时间、保证完成任务的简单方法。
新知讲解
三
探索
石英表原理
石英表
石英表内部结构
振动的石英音叉
你还知道哪些更精确的计时工具？
石英表是腕表种类之一。将石英晶体运用在钟表上是一种现代的发明。第一只石英表在1969年出现，在这一年，日本的精工公司发现了如何将石英制成音叉的方法。
新知讲解
三
探索
石英表原理
石英晶体受到电池电力影响时，和音叉一样会产生有规律的振动。现在的石英钟表里都有一个电池和一片石英晶体，带电的石英晶体始终在做微小的往返运动（振动），每个振动都保持严格的相同时间，所以石英钟表可以非常精确地计时，一天之内的误差不会超过1秒。最好的石英表每天的计时能精准到十万分之一秒，也就是每270年才误差1秒。
但在科学发达的今天，这种石英表已被比它精准的其他类型的时钟所替代。当今计时最精确的是原子钟，精准度可以达到2000万年才误差1秒。
原子钟
合作探究
一
研讨
计时工具的设计运用了物体运动的什么规律？
分析：古代人发明的日晷利用了一天中太阳运动的规律计时，单位时间内影子的偏转角度基本相同，即影子偏转具有等时性；刻漏利用水流动的规律计时，单位时间内滴落的水量基本相同，即每滴水滴落的时间基本相同。到了近代，人们利用摆的摆动规律计时，单摆每次摆动的时间基本相同，即摆的等时性。现代人使用的石英钟、石英表利用石英晶体有规律地振动来计时，即石英振动的等时性。
结论：计时工具的设计运用了物体运动的等时性规律。
合作探究
二
研讨
说说我们知道的现代计时工具
现代的计时工具有手机、手表、时钟、计时器等。
合作探究
三
研讨
如果计时工具不精准，会给我们的生活带来哪些影响？
1.作息时间不准确，早上起床、上班、上学可能会迟到；
2.工作时间不准确，安排的工作无法准时完成；
3.交通信号灯时间不准确，容易造成交通堵塞；
4.公交、火车、飞机等交通工具无法按时出行或到达，造成交通系统瘫痪；
拓展延伸
将手表放平，以时针所指时数（每日24小时计时制）折半的位置对准太阳，“12”所指的方向就是北方。如在当地时间上午9时，应以折半的位置“4”和“5”之间对准太阳；下午2时（14时）40分，应以7时20分对准太阳。为便于判定，可在时数折半的位置垂直竖立一根细棍或细针，使其阴影通过表盘中心。判定时，应以当地时间为准。
时间还可以用来测量天体间的距离。在没有导航的年代，航行在茫茫大海上的船员，曾利用钟表来辨识自己所在的位置，让船成功地从一个地方航行到另一个地方。他
们是怎样做到的呢？查阅资料，了解人们对时间的有效应用。
科学零距离
点钟方向
我们在军事题材的影视剧中会经常看到，突击队员在交流时，会说到几点钟方向，比如敌人在9点钟方向。这是怎么回事呢？在军队中，经常需要让某个队员知道自己的目标在什么地方，所以发明了一套“几点钟方向”这样的集体行动术语。首先要确定站立点，以站立点为圆民，以12点为正前方，以时钟12个小时的点位来定的方向，就是几点钟方向。如敌人站在你的正右方，这时就会对你说“你的3点钟钟方向有敌人。”
课堂练习
1、时间还可以用来测量天体间的距离。（ ）
一、判断对错
2、现代社会，时间的误差可能会带来灾难性后果。（ ）
课堂练习
二、选择题
1、下列工具中，（ ）是近代的计时工具。
A.原子钟
B.刻漏
C.摆钟
C
课堂小结
通过本课的学习你有哪些收获？
板书设计
计量时间和我们的生活
精确计时的重要性
本课思维导图
百米跑：结果公正
总结人类计时工具的演变
日晷
拓展
利用钟表在大海中辨识位置
精确计时材料
石英晶体原子种
航天器：确保安全和成功
交通运行：确保准时达到
水钟
摆钟
手表
板书设计
计量时间和我们的生活
精确计时的重要性
本课思维导图
百米跑：结果公正
总结人类计时工具的演变
日晷
拓展
利用钟表在大海中辨识位置
精确计时材料
石英晶体原子种
航天器：确保安全和成功
交通运行：确保准时达到
水钟
摆钟
手表
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3.7计量时间和我们的生活 教学设计
课题 计量时间和我们的生活 单元 计量时间 学科 科学 年级 五上
学习目标 科学概念目标计时工具的设计运用了物体运动周期性变化的规律。目标解读：知道日晷利用日影的周期性变化（影子方向变化），水钟利用水滴的周期性变化（水滴匀速滴落），摆钟利用摆的周期性变化（摆动），石英钟利用石英的周期性变化（振动），这些计时工具的设计都是运用了物体运动的周期性变化的规律。科学探究目标1.能通过表格的方式调查和比较人类计时工具的演变。目标解读：系统地整理、总结人类计时工具的演变，体会计时工具的精确度对人们的生活、出行等方面的影响，以及帮助人类更好地探索我们未知的领域，并通过设计作息时间表来体会安排时间、珍惜时间的意义。2.能调查一些因时间不精准给生活造成麻烦的事件。科学态度目标1.认识到人类设计不同的计时工具来满足不同的用途。2.认识到科技的进步能更好地造福人类。科学、技术、社会与环境目标意识到科学技术的发展和应用影响着社会的发展。
重点 计时工具的设计运用了物体运动周期性变化的规律。
难点 能通过表格的方式调查和比较人类计时工具的演变。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 复习导入：小宇要制作一个1分钟摆动60次摆，在测试时，发现摆1分钟摆动58次，他觉得应该减少摆绳的长度，于是直接将摆绳长度减半，这种做法合理吗？为什么？ 不合理。因为此时的摆的摆动次数已经接近60次了，如果直接将摆长减半，那么摆的摆动次数也会大幅度增加，与60次相差会更大。应该稍减摆长，再进行测试。 温故知新 激趣导入
讲授新课 聚焦： 人们对精确计时做出了哪些努力呢？我们每天都要通过钟表来掌握时间、安排工作或做出决定。在现代生活里，我们对时间的精确度要求越来越高，从古代的沙漏计时，到现代的机械钟表、电子钟表等，都使我们能够按照更加精确的时间来安排我们的工作和生活。 在忙碌的现代生活里，如果按一定的作息表来办事，可以让我生活有序运转，因而人们对时间的要求越来越精准。比如在十字路口等交通信号时，如果提前一秒闯红灯，就有可能酿成车祸，延迟一秒启动汽车，有可能造成交通堵塞。计时工具与我们的生活密切相关，比如规定每天起床、上课、休息、观看电视节目的时间等。有规律地作息必须在计时工具的帮助下完成。探索一：总结和比较人类计时工具的演变探索二：调查和了解精确计时的重要性播放视频《火箭发射倒计时》 1.航天领域需要精确计时。在航天任务中，航天器的测控对时间提出了更高的要求，时间要精准到微秒量级，也就是百万分之一秒。 航天器的发射过程，需要精确计时，才能保证安全和成功。时间的精准，决定着位置的，也决定着飞行任务的精准。在整个操作过程中，每个指令发出的时间不能有丝毫差错，时间如果不准，就很可能会出现“差之毫厘，谬以千里”的情况。2.体育竞技需要精确计时 3.乘坐火车、飞机时需要精确计时。探索三：石英表原理 石英表是腕表种类之一。将石英晶体运用在钟表上是一种现代的发明。第一只石英表在1969年出现，在这一年，日本的精工公司发现了如何将石英制成音叉的方法。 对教师所提问题展开回答。分组实验并记录 温故知新勤思考，聚集焦点解新疑。科学探索求真知，名师点拨解疑难。
研讨探究 研讨一：计时工具的设计运用了物体运动的什么规律？分析：古代人发明的日晷利用了一天中太阳运动的规律计时，单位时间内影子的偏转角度基本相同，即影子偏转具有等时性；刻漏利用水流动的规律计时，单位时间内滴落的水量基本相同，即每滴水滴落的时间基本相同。到了近代，人们利用摆的摆动规律计时，单摆每次摆动的时间基本相同，即摆的等时性。现代人使用的石英钟、石英表利用石英晶体有规律地振动来计时，即石英振动的等时性。结论：计时工具的设计运用了物体运动的等时性规律。研讨二：说说我们知道的现代计时工具研讨三：如果计时工具不精准，会给我们的生活带来哪些影响？小结：岩 讨论交流 相互交流共分享，集体讨论达共识。
拓展延伸 点钟方向 拓宽领域探新知，知识运用巧迁移
课堂练习 幻灯呈现
课堂小结 通过本课的学习你有哪些收获？
板书
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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3.7计量时间和我们的生活
一、填空题
1、我们每天都要通过（ ）来掌握时间、安排工作或做出决定。
2、石英（ ）受到电池电力影响时，和音叉一样会产生有规律的（ ）。
3、现在的石英钟表里都有一个电池和一片（ ），带电的（ ）始终在做微小的往返运动（振动）。每个振动都保持严格的（ ）时间。
4、如图所示，百米赛跑的时候，需要精确计时，才能知道是否（ ）。
二、判断题
1、计时工具的精准，会让我们的生活有序运转。（ ）
2、世界各地的时间都是一样的。（ ）
3、航天器的发射过程，需要精确计时，才能保证安全和成功。（ ）
4、随着社会的发展，人们从未放弃过对精确计时的追求。（ ）
三、选择题
1、从古至今，计时仪器的演变正确的是（ ）。
A．圭表→ 水钟→ 机械摆钟→ 原子钟→ 石英钟
B．圭表→ 水钟→ 机械摆钟→ 石英钟→ 原子钟
C．圭表→ 机械摆钟→ 水钟→ 石英钟→ 原子钟
2、石英钟表一天之内的计时误差不会超过（ ）。
A．1秒 B．10秒 C．1分钟
3、当今计时精确最高的计时工具是（ ）。
A．原子钟 B．电子表 C．石英钟
4、原子钟每（ ）年才误差1秒。
A．2000 B．200万 C．2000万
5、下图是列车时刻表，它的主要作用不包括（ ）。
A．计量时间 B．保障交通有序运行 C．提醒我们准时到达
四、综合分析
请将从古至今各个时期的计时工具进行多方面对比，完成下面的表格。
日晷 水钟 摆钟 手表
使用材料
准确性
计时原理
方便程度
缺陷
五、综合应用
在没有导航的年代，航行在茫茫大海上的船员，曾利用钟表来辨识自己所在的位置，让船成功地从一个地方航行到另一个地方。具体方法如下：将手表平放在胸前，根据太阳的位置调整表针的指向，就可判定方向了。口诀就是“时间一半对太阳，十二所指是北方“。时间是当地时间，24小时制，这个方法在野外没有指南镇的时候非常有用。如中午12时，时间的一半就是6时，则将6时点位对准太阳，12时点位所指的方向就是北方。请在下图中标出太阳的方向。
3.7计量时间和我们的生活
答案及解析
一、填空题
1、钟表
解析：钟表是现在最常用的计时工具。
2、晶体 振动 解析：石英钟表依靠石英晶体振动的等时性来计时。
3、石英晶体 石英晶体 相同
解析：石英晶体的振动具有等时性。
4、打破了记录
解析：体育比赛对计时的精确度要求较高。
二、判断题
1、√ 解析：精准的计时，有利于我们安排每天的行程。
2、× 解析：处于不同经度的地方存在时差。
3、√ 解析：航天器的速度很快，每一个微小的误差都可能引发严重的后果，所以航天器的发射对计时的精确度要求很高。
4、√ 解析：随着科技的发展，人们制造出越来越精确的计时工具，以满足对计时精确度的要求。
三、选择题
1、B 解析：圭表是太阳钟，出现的时间很早，计时精度很差；水钟出现的时间比太阳钟晚，计时精确度大大提高；机械摆钟在近代出现，计时较为精确；石英钟是现代家庭中主要的计时工具，计时非常精确；原子钟出现最晚，是现阶段计时最精确的时钟。
2、A
3、A 解析：原子钟计时极为精确，每2000万年才误差1秒。
4、C
5、A 解析：列车时刻表能提前使我们知道各车次的发车时间，让我们提前做好准备，也能使各车次有序运行。列车时刻表不是钟表，不具有计时功能。
6、C 解析：所有的计时工具都是利用物体运动的等时性原理工作的，如太阳钟利用日影长度变化的周期性来计时；水钟利用水滴时间间隔的规律性来计时等。
四、综合分析
日晷 水钟 摆钟 手表
使用材料 石头、金属 水、金属、木头 线绳、金属 金属、玻璃、石英
准确性 很差 差 比较精确 很精确
计时原理 日影变化规律 滴漏的等时性 摆的等时性 石英晶体振动的等时性
方便程度 不方便 比较方便 比较方便 很方便
缺陷 阴天不能使用 低温情况下不能使用，水会蒸发 需要经常校准 隔一段时间会产生微小误差
五、综合应用
太阳
解析：此时表盘上的时间是2时，因为能看见太阳，所以应该是下午2时，即14时，所以太阳的位置在7时点位方向。
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