(共14张PPT)
3-3 我们的水钟
教科版五上科学第3单元《计量时间》
一、温故而知新
1.古代水钟是根据什么原理来计时的?
①古代水钟是根据流水的等时性原理来计时的,即:水位相同,流出相同量的水,需要的时间相同;一定的装置里,水位不变,水就能以固定的速度往下流。
2.制作水钟必须解决的问题是什么?
必须解决的问题是:怎样保证滴水杯里的水以固定的速度往下流。而解决这个问题必须注意控制滴孔的大小合适和滴水杯的水位不变。
一、温故而知新
3.在瓶子里装满水,如果水是一滴一滴地往下漏,漏完一瓶水,所需时间将怎样变化?
泄水型水钟刻度
第1分钟
第2分钟
第3分钟
第4分钟
第5分钟
所需时间会逐渐变长。因为随着水一滴一滴地往下漏,水越来越少,水的压力也越来越小,水流速度会越来越慢。
思考:如果我们来做一个水钟,要做哪些工作呢?
四年级制作小车的经历:明确任务-设计方案-制作-测试-评估与改进
二、制作我们的水钟
1.明确任务
人们曾用一个底部钻有小孔的碗,放在水中,让碗慢慢下沉来计量时间。我们可以做一个类似的计时器。
让我们制作一个计时10分钟的受水型水钟。
二、制作我们的水钟
2.设计方案
任务:设计一个计时10分钟的受水型水钟 第( )组 材料
设计方案(图文 结合)
铁架台、剪刀、美工刀、塑料瓶、工字钉、直尺、胶带、记号笔、秒表
二、制作我们的水钟
3.制作水钟
1.按照自己的设计,加工组装我们的水钟。
2.确定制作流程。
(1)用剪刀分别剪开两个水瓶。
(2)用工字钉分别给两个瓶盖打孔。
(3)将三个瓶重叠组装。
3.滴水计时,每隔1分钟在最下面的容器上标一条刻度,分别标出1~10分钟的时间刻度。
操作提示
二、制作我们的水钟
3.制作水钟
第1分钟
第2分钟
第3分钟
第4分钟
第5分钟
1
2
3
4
5
第5分钟
第4分钟
第3分钟
第2分钟
第1分钟
2
1
0
3
4
5
受水型水钟刻度
泄水型水钟刻度
0
思考:如何来划分10分钟的时间刻度?
这个环节是比较消耗时间的一个环节。在制作时,应避免打的孔过小或过大,孔过小水流速度慢,容器中水位上升的慢,这样就影响标刻度。同样,孔过大水流速度快,容器中的水容易满到瓶盖。
二、制作我们的水钟
4.测试:用钟表测试自制的水钟计时是否准确
秒表时间 1分钟 3分钟 6分钟
水钟时间
我的发现 1分钟
4分钟
7分钟
水钟滴水的速度越来越慢
水钟内水滴速度是否可以控制?怎样控制?
二、制作我们的水钟
5.评估与改进:根据测试结果,改进我们的水钟。
(1)评估。
①我们的水钟计时准确吗?当水钟出现误差时,原因出在哪里呢?
根据误差寻找影响水钟计时准确的因素。原因可能是:
a.容器的形状不规则容易造成刻度标记错误;
b.“受水型”水钟的受水容器(或“泄水型”水钟的泄水容器)太粗,导致积聚(或流掉)较多的水才能显示出水位的变化,导致误差偏大;
c.水位没有保持不变,导致水流速度不均匀。(主要问题)
②制作简单吗?
制作水钟是一个技术与工程的实践活动,既要考虑到制作水钟过程中消耗材料的多少,做到尽可能减少耗材,节约资源与成本,还要考虑到制作水钟需要花费时间的长短,做到尽可能缩短工期,提高效率。
二、制作我们的水钟
5.评估与改进:根据测试结果,改进我们的水钟。
(2)改进。
在滴水杯上方一个孔,再接根导水管,只要加水速度稍大于滴水速度,滴水杯内多余的水就会顺着导水管流出来,这样导水管内的水面始终保持一致,水流速度就均匀了。
三、拓展
除了水,还可以用哪些能流动的物体来制作计时工具?
沙漏
通过分析,我们知道凡是可以有规律流动的物体都可以用来制作计时工具。除了水、油等液体外,我们还可以用细沙流动业计时。
制作原理:沙漏也叫作沙钟,是一种测量时间的装置。与水相似,细沙也有流动性,而且有一定的规律可循,可以利用细沙从一个容器流到另一个容器的时间来计量时间。
制作须知:填充物的多少、玻璃瓶内壁的曲线的形状(沙漏正置和倒置的计时长度有细微差别)、颈部管道的宽度、填充物的类型和质量等都会影响沙漏的时间。
四、课堂小结
3-3 我们的水钟
我们的水钟
水钟计时原理:流水的等时性原理
明确任务:制作一个计时10分钟的受水型水钟
制作流程
与水钟原理类似的计时工具:沙漏、油漏
水钟制作关键:控制滴孔的大小合适和滴水杯的水位不变,
以保证水以固定的速度往下流。
设计方案:材料、方法等
制作:剪开-打孔-组装-滴水计时标刻度
测试:用钟表测试自制的水钟计时是否准确
评估与改进:找出误差原因,再改进
1.填空题:
(1)人们曾用一个底部 的碗,放在水中,让碗慢慢 来计量时间。
(2)我们可以控制 ,从而使水钟计时更加准确。
(3)在制作水钟时,我发现一开始水漏下来的速度 ,后来水漏下来的速度 。
2.判断:
①如果在矿泉水瓶盖上戳一个洞,让瓶内的水慢慢滴下来,水漏下来的速度是一直不变的。( )
②制作水钟的容器形状不会影响制作水钟刻度的准确性。( )
③我们制作的水钟能较为精确的计量时间。( )
④我们制作的水钟的刻度都是均匀的。( )
⑤可以用输液控制器来制作水钟。( )
⑥水钟比沙漏计时更准确。( )
五、课堂练习
速度先快后慢
容器是直筒,刻度不均匀
下沉
钻有小孔
快
漏水的速度
慢
沙漏不受蒸发、凝固等影响,比水钟精确
只能粗略计时
输液控制器可以较精确地控制匀速
3.在选择制作水钟的容器时,下列最合适的是( )。
4.在制作水钟时,我们要在容器( )上标刻度。
5.影响水钟计时准确性的因素有很多,
其中最关键的是( )。
A.尽量选用大的容器 B.打孔时尽量小 C.保证水流速度均匀2、
6.在设计方案时,小组内有两种方案可供参考,
如图所示,乙方案与甲方案相比,主要的优点
是( )。
A.可以储存更多的水 B.制造成本更低
C.漏水速度不会发生变化
五、课堂练习
C
C
C
C
要尽量选择粗细均匀、透明的容器