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《用水计量时间》班级记录单
水流时间
小组 第一次 第二次 第三次
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2.《用水计量时间》实验记录单
—水流速度记录表
姓名： 小组： 日期：
提出问题
实验材料
注意事项
水流量 所需时间/秒
推测时间 实际时间
50毫升
100毫升
150毫升
我的发现
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课程基本信息
课例编号 16 学科 小学科学 年级 五年级 学期 第一学期
课题 《用水计量时间》
教科书 书名：《科学》出版社：教育科学出版社出版
学生信息
姓名 学校 班级 学号
学习目标
1. 知道初始水位高度和孔径不变，流出相同水量所需的时间一致；保持水位高度不变， 水流的速度不变。水流的这一特点可用于计时。2. 能通过观察古人利用流水计时的装置，结合自己的实验探究，理解这些装置计时的方法。
课前学习任务
思考问题：古代人继日晷、燃香钟后还曾经使用过什么计时工具？
课上学习任务
【学习任务一】观察水流的速度，你认为水流的速度是均匀的吗？请把你的想法写在横线上。【学习任务二】测量水流速度，请把你的结果记录下来。实验次数第一个50毫升水用时第二个50毫升水用时第三个50毫升水用时第四个50毫升水用时第一次第二次第三次【学习任务三】根据古代水钟的结构，改进你的水钟，让它具有等时性。【学习任务四】做好《制作我们的水钟》学习准备
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科学
教科版五年级上册
第三单元 计量时间
2.用水计量时间
教学目标
科学观念
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。
科学思维
1.能通过实验发现影响水流速度变化的主要因素。
2.通过观察古人利用流水计时的装置，结合自己的实验探究，理解这些装置计时的方法。
探究实践
1.理解古人的聪明才智，对古人的智慧创作产生敬佩之情。
2.在观察和记录实验数据时能始终保持严谨细致的态度。
态度责任
了解社会的发展会带动计时工具的进步。
新知导入
聚 焦
圭表
日晷
燃香
新知导入
日影、燃香、蜡烛......等曾被人们用来计时，但这些方法都有各自的缺陷，
阴天、夜晚不能用
新知导入
日晷
圭 表
不能长时间计量时间
新知导入
需求
方便 持续 精准
燃香钟
蜡烛钟
新知导入
在古代，人们还曾利用水来计时，他们是怎样设计这种计时工具的呢？
古代的水钟
新知导入
这是古代计时用的一种水钟，在中国又叫作“刻漏”或“漏壶”。水钟有两类，分别是泄水型和受水型，图中所示的是较为广泛使用的浮子上装有漏箭的受水型漏壶。
古代的水钟
新知讲解
水流的速度是均匀的吗？
探 索
新知讲解
把一个透明塑料饮料瓶去掉底部，倒过来盛水（装200毫升水），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。
探索一：观察水流的速度
新知讲解
实验现象:
水流一开始呈线状缓缓流下，后来呈滴状。
实验结论:
水流的速度不是均匀的。
新知讲解
如何用更精确的办法来测量水流速度是不是均匀的？
新知讲解
200毫升
平均分段、分段计时、比较每段时间是否相同。
200
150
100
50
新知讲解
1.在瓶子中装200毫升水，同样让水从瓶盖的小孔中流出，并用量杯接住流出的水。测量量杯内的水积聚到50毫升时用了多少时间。
2.推测积聚到100毫升、150毫升时，分别需要多少时间。
3.实际测量积聚到100毫升、150毫升时，分别需要多少时间。
探索二：测量水流速度的变化
新知讲解
注意事项：
1. 操作员：倒水到200ml，控制流水的开关，三次测量完成后把水倒回烧杯。
2. 计时员：喊“三、二、一，放”；听到“50ml快到了，准备，到”时迅速计时。
3. 观察员：观察量筒内水面的变化，及时喊“50ml快到了，准备，到”。
4. 记录员：把计时员报出的时间及时记录到记录表中（以秒为单位）。
5.实验重复三次
注意
新知讲解
水流速度记录表
水流量 所需时间（秒） 推测时间（秒） 实际时间（秒）
50毫升
100毫升
150毫升
日期：
新知讲解
实验结论：水位不同，水流速度变化了。随水位下降，水流速度越来越慢。
水流量 所需时间 推测时间 第一次实际时间 第二次实际时间 第三次实际时间
第一个50毫升 1分46秒 1分46秒 1分46秒
第二个50毫升（100） 2分11秒 2分11秒 2分11秒
第三个50毫升（150） 2分29秒 2分29秒 2分29秒
实验现象：当瓶中的水越来越少，水的流速度越来越慢，最后甚至会断断续续成滴状。
水流速度不均匀
水流速度记录表
新知讲解
实验结论：初始水位高度和孔径不变，流出等量的水所需的时间一致；保持水位高度不变，水流的速度不变。
实验现象：同一水位高度，流出相同多的水所需要的时间是相同的。
水流量 所需时间 推测时间 第一次实际时间 第二次实际时间 第三次实际时间
第一个50毫升 1分46秒 1分46秒 1分46秒
第二个50毫升 2分11秒 2分11秒 2分11秒
第三个50毫升 2分29秒 2分29秒 2分29秒
水流速度记录表
新知讲解
古人是如何克服水位不同，水的流速不同这个问题的？
保持水位不变，水流速度基本不变。
给漏杯不断加水，让水位保持不变。
新知讲解
探索三：观察古代水钟
新知讲解
注水口
溢水口
漏水口
水位保持不变
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
容器内的水随水的流出而下降，从而测出过去了多少时间。
新知讲解
查阅资料，了解古代不同类型的水钟。
知识拓展
水钟在中国又叫做“刻漏”，“漏壶”。根据滴水等时性原理，滴水记时有两种方法，一种是利用特殊容器记录把水漏完的时间（泄水型），另一种是底部不开口的容器，记录它用把水装满的时间（受水型）。中国的水钟，最先是泄水型，后来泄水型与受水型同时并用或两者合一。自公元85年左右，浮子上装有漏箭的受水型漏壶逐渐流行，甚至到处使用。
泄水型
容器内水面随水流而下降，记录水漏完的时间。
受水型
下面接水容器水位不断上升，记录把水装满的时间。
泄水型
受水型
泄水型
受水型
知识拓展
古代有一种刻漏,主要由几个铜水壶组成,又叫“漏壶”。漏刻是一种典型的等时计时装置,计时的准确度取决于水流的均匀程度。早期漏刻大多使用单只漏壶,滴水速度受到壶中液位高度的影响,液位高,滴水速度较快,液位低,滴水速度较慢。为解决这问題,古人进一步创制出多级漏刻装置。所谓多级漏刻,即使用多只漏壶,上下依次串联成为一组,每只漏壶都依次向其下一只漏壶中滴水。这样一来,对最下端的受水壶来说其上方的一只泄水壶因为有同样速率的水来补充,壶内液位基本保持恒定,其自身的滴水速度也就能保持均匀。
桶在上到下越来越小，除了最底下的那个,每个壶的底部都有一个小眼。水从最高的壶里,经过下面的各个壶滴到最低的壶里,滴得又细又均匀。最低的壶里有一个铜人,手里捧着一支能够浮动的木箭,壶里水多了,木箭浮起来，根据它上面的刻度，就可以知道时间。
1、从结构上来看，应根据 的水位来确定时间，属于 型。
2、这四个桶的特点是： 。
这样设计的目的是： 。
知识拓展
水钟
新知讲解
1、水流的速度是均匀的吗？怎样才能让水以均匀的速度往下流？
水流速度是不均匀的。水位高时，水流较急；水位越低，水流就越缓，渐渐得从流变成滴，甚至不再往下滴。
在瓶中滴水的同时不断地向瓶中加水，大体保持瓶中水位不变。
探 索
保持水位相同可以让水以均匀的速度往下流。
新知讲解
2、古代的水钟用水滴有什么好处？人们是怎样控制水以均匀的速度往下滴的？
可以在多云、阴雨以及夜晚计量时间，弥补太阳计时和燃香计时的不足和局限。原理及制作简单；材料易得，使用方便；相于比太阳钟准确度较高；成本低廉，易于推广。
盛水漏斗中的椎体来控制流水孔的大小，盛水漏斗边上的泄水孔用来保持水位高低的，保持水位高度不变，水流的速度就不变，利用水流这一特点用来计时。
课堂总结
通过本节课的学习我们知道：
1、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。水流的等时性这一特点可用于计时。
2、水流速度是不均匀的，水位高低的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，渐渐得从流变成滴，甚至不再往下滴。
3、古人水钟的设计原理：盛水漏斗中的椎体来控制流水孔的大小，盛水漏斗边上的泄水孔用来保持水位高低的，保持水位高度不变，水流的速度就不变，利用水流这一特点用来计时。
4、在一定的装置中，水能保持以相同的速度往下流，人们根据这一特点制作水钟来计时。
课堂小结
课堂总结
课堂总结
课堂总结
课堂总结
课堂练习
1、在测量水流速度变化的探究中，我们发现随着瓶内水位的下降，水流速度越来越（ ）
A快 B慢 C不变
2、为保证流出相同多的水需要的时间相同，需要达到的条件是（ ）（多选）
A孔的大小不变 B初始水位高度不变 C倒入水的多少
3、古人设计水中控制水位高低的设计是（ ）
A漏斗中的椎体 B漏斗边的泄水孔
4、在一次性塑料杯装入300毫升水，在杯底开小孔，漏出100毫升水需要1分钟，那么漏出全部的水可能需要的时间（ ）A2分钟 B3分钟 C4.5分钟
5、要想利用水来计时，因该解决（ ）问题。 A水流量 B水流速度 C水质处理
B
AB
B
C
B
水越来越少
速度越来越慢
B
作业布置
做好《我们的水钟》学习准备
改进你的水钟，使它成为一个能够准确计时的工具。
课后作业
谢谢
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课程基本信息
课例编号 16 学科 小学科学 年级 五年级 学期 第一学期
课题 《用水计量时间》
教科书 书名：《科学》出版社：教育科学出版社出版
学生信息
姓名 学校 班级 学号
课后练习
一、填空题1、在一定的装置里，水能保持（ ）的速度往下流，人们根据这一特点制作（ ）来计时。2、古代的人们利用流水来计时，通常水钟有（ ）和（ ）两类。如右图所示，图1是（ ）水钟，图2是（ ）水钟。 图1 图23、要想使水滴漏的速度不变，就要保证瓶子里水的（ ）不变。二、判断题1、在远古时代，人类用水钟、日晷、燃油钟和沙漏等来计时。（ ）2、300毫升水的滴漏实验，前10毫升水和最后10毫升水滴的速度一样快。（ ）3、因为流水的速度不是匀速的，所以不能用来计量时间。（ ）4、水钟是根据滴水的等时性原理来计时的。（ ）5、滴漏只能设计成泄水型的。（ ）三、选择题1、如图所示，是我国古代的水钟，它利用浮在水面上的标尺来显示刻度，由此我们（ ）。A．可以推测这个水钟是受水型水钟B．可以推测这个水钟是泄水型水钟 C．不能推测出这种水钟是什么类型2、要用水滴来计时关键要解决（ ）问题。A．滴水速度 B．水量 C．水质3、经过实验研究，我们认为滴漏的滴水速度与（ ）无关。A．滴漏中的水位 B．漏水孔的大小 C．容器的颜色4、下列有关泄水型水钟和受水型水钟有浮标的容器的说法正确的是（ ）。A．泄水型水钟有浮标的容器内的水位逐渐下降 B．受水型水钟有浮标的容器内的水位逐渐下降 C．泄水型水钟和受水型水钟有浮标的容器内的水位都逐渐下降四、实验探究某小组做滴漏实验，在自制的容器内装300毫升水，观察并记录出100毫升水需要的时间，重复多次实验。水量第一次测量第二次测量第三次测量100毫升59秒61秒1、从实验记录中我们可以推测，第三次测量的时间可能为（ ）。A．50秒 B．60秒 C．70秒2、该小组又观察并记录了从滴漏中漏出10毫升、50毫升水分别需要的时间。水量第一次测量第二次测量第三次测量10毫升6秒7秒6秒50毫升31秒29秒30秒（1）从300毫升水中漏出10毫升水的时间相当于漏出100毫升水的时间的（ ）。漏出50毫升水的时间也差不多是漏出100毫升水的时间的（ ）。（2）利用滴漏（ ）A．可以帮助我们精确计时 B．可以帮助我们粗略计时 C．无法帮助我们计时3、我的发现：如果孔的大小不变，那么漏完同样多的水，（ ）。4、由此，小明推测这个滴漏漏完300毫升水需要的时间应该在180秒左右。你认为他的推测正确吗？为什么？
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2.用水计量时间
【教材简析】
《用水计量时间》是《计量时间》单元的第2课。本课的主要任务是学生在观察流水实验的过程中，发现水流动的特点和影响水流速度变化的因素，从而意识到可以用水来计量时间，学习理解水钟的计时原理，也为下节课设计和制作我们的水钟做了知识上的铺垫。
本课教材围绕本单元“计量时间”的核心概念，设计了两个实验活动，第一个实验是观察水流的速度，第二个实验是测量水流速度的变化，学生将通过这两个实验来探究和认识用水计时的原理。
水流实验中，水在向下流动的过程中不是匀速的，那么这种情况下用水计时就存在问题，而准确地计时需要水流的速度不变，怎样解决这个问题呢？本课中影响水流速度的因素主要有水位和孔径两个，教材注重启发学生想办法让水以固定的速度往下流，即保持水位相同，最后结合对古代水钟相关知识的研讨，进一步加深学生对于用水计量时间的理解和运用。
【学生分析】
学习本课之前，学生已经了解到古人曾利用太阳计时，知道燃香在一定条件下匀速变短，可以大致用来计时，两种计时方法都有缺陷，从而产生探寻认识新的计时工具的愿望。对于“水流速度是否均匀”，大多数五年级学生并没有特别留心过，课堂上的测量活动将给他们增加新的直接经验和认知冲突（有孩子凭直觉会认为杯子中的水流出来的速度是均匀的）。而学生要认识到“水位变化，水流速度会变化”也有一定的生活经验，只要在课堂上认真观测，合理分析，不难达成正确认知。相对而言，本课观测活动的操作对孩子是个不小的挑战。四人小组要分工合作，准确的操作、细致的观测、默契的配合，这些实验素养都需要在平时科学课上的有效训练和养成。
【教学目标】
科学观念
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。
科学思维
1.能通过实验发现影响水流速度变化的主要因素。
2.通过观察古人利用流水计时的装置，结合自己的实验探究，理解这些装置计时的方法。
探究实践
1.理解古人的聪明才智，对古人的智慧创作产生敬佩之情。
2.在观察和记录实验数据时能始终保持严谨细致的态度。
态度责任
了解社会的发展会带动计时工具的进步。
【教学重难点】
重点：多次观测、记录一定容器中流出一定量的水需要多少时间，并分析水流速度的变化。
难点：小组观测活动中各人默契配合，获得准确数据。
【教学准备】
为每组学生准备：一个能容纳200毫升水的塑料瓶子、一个200毫升量筒（量杯）、一支记号笔、一个工字钉、一个透明水杯。
为教师准备：课前搜集各种水钟的资料和图片、教学课件。
【教学过程】
一、回顾聚焦：水能计时吗
教师提问：我们已经知道古人曾用太阳钟、燃香钟计时，但这些方法都有各自的缺陷，他们还有哪些计时方法呢
教师出示古代水钟图片。
教师提问：水真的可以用来计时吗？今天这节课，我们就来研究一下《用水计量时间》。
设计意图：简单回顾前一课的内容，出示水钟图片，通过提问引发学生思考本课的核心问题——水真的可以计时吗？
二、实验探究：水如何能计时
1.组装装置，观察水流
教师出示简易水钟（漏杯中盛200毫升水，下面用量筒接水）。问：你能组装一个这样的简易水钟吗？组装好后请观察水流速度是否均匀。
学生小组活动，并简要交流。
设计意图：测量之前，先组装、熟悉装置并对水流进行观察，以积累直观经验，激发学生思考新的问题。
2.观测水流：水位保持不变，从一定容器中流出等量的水，时间相同。
教师提问：从杯子里的200ml水中流出50ml水，估计需要多长时间。四人小组商量，怎样配合进行测量？
小组讨论并请一组演示方法，交流后形成活动提示（课件出示）。
小组活动，重复两次或者三次测量200ml水流出50ml需要的时间。
学生汇报数据并交流。
设计意图：从相同水位流出相同的水所需的时间，学生凭直觉认为是相同的，通过实际测量会进一步确认这个认识。这个过程也是学生学习、熟悉实验操作方法的过程，从实践和理论两方面为后续研究打好基础。
3.观测水流：水位不同，水流速度变化了。
教师提问：同样的漏杯，水量是200ml，分别推测流出50ml、100ml、150ml（根据所需时间和学生的理解程度，也可以测量从100ml水中流出30ml水、60ml水、90ml水），各需要多少时间？
小组活动：重复测量从200ml水中流出50ml、100ml、150ml水分别需要多长时间。
小组汇报数据并交流研讨：水流速度变了还是没变？为什么？
设计意图：水位不同，水流速度是变化的还是不变的，学生凭直觉和观察很难确认，通过重复测量和分析数据，能进一步认识水流的特点。
4.保持水位不变，水流速度基本不变。
教师提问：我们怎样保持水位不变，让水流速度稳定呢？
学生实验：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。
学生汇报交流：水流速度是否改变。
设计意图：从前面的研究中，学生注意到水位变化，水流速度也会变化。那么水位保持不变，水流速度是不是不变了呢？再通过实验确认。实验方法相似，学生对水流特点的认识却进一步深化了。
三、拓展延伸：怎样制作水钟
教师提问：刚才这样用水来计时，方便吗？看看古人是如何做的（课件出示古代水钟）。
学生观察古代水钟，思考并交流它是如何准确计时的。
教师引导：如果你来设计制作水钟，你会怎样做？下节课我们将继续探讨。
设计意图：观察实验获得的认识，要用于实际应用。让学生分析古代水钟计时的方法，可以检验学生对刚刚获得的认知是否真正理解，并加以迁移；还可以指导学生制作自己的水钟，为下一课做好准备。
【板书设计】
用水计量时间
水位不变，流出相同量的水所需的时间相同
200ml水
水位变化，流出相同量的水所需的时间不同
【作业设计】
1.200毫升水的滴漏实验中，积聚前50毫升水和最后50毫升水比较（ ）。
A.前50毫升水漏得快 B.后50毫升水漏得快
C.漏的速度是一样的 D.前50毫升水漏得慢
2.滴漏的漏水速度与（ ）无关。
A.滴漏中的水位 B.漏水孔的大小
C.容器的颜色 D.容器的形状
3.与太阳钟相比，水钟最大的优点是（ ）。
A.更先进 B.使用不受天气影响
C.更准确 D.更便捷
4.“探究200毫升水流出50毫升水需要多少时间”的操作中，不正确的是（ ）。
A.每组实验，反复多次操作
B.水位读数时，视线要平视
C.盛水瓶子应选择不透明的
D.小组成员分工合作
50ml
上镜片
下镜片
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