第7课
计量时间和我们的生活
激趣导入
探索与研讨
探索一:总结和比较人类计时工具的演变
计时工具发展史
公元前20000年:史前人以在木棍和骨头上刻标记的方式来计时。
公元前8000年:埃及人制订了每年12个月,每月均为30天的历法。
公元前1500年:埃及人发明了第一个移动日晷,将一天分为12个周期。
公元前1400年:漏壶(沙漏或滴漏)是第一个摆脱天文现象的计时仪器。
公元前100年:雅典出现以一天24小时为基础的机械漏刻。
公元200年:西方开始引入星期概念。
公元400年:中国发展了机械漏刻。
公元1088年:中国宋朝的机械师苏颂发明的“水运仪象台”(水钟)被认为是第一架真正的机械钟,它是集观测天象的浑仪、演示天象的浑象、计量时间的漏刻和报告时刻的机械装置于一体的综合性观测仪器,实际上就是一座小型的天文台。
公元1100年:日晷在欧洲得到发展。
公元1350年:德国钟表匠发明了第一个机械闹钟。
公元1400年:第一批机械钟开始在欧洲流行,由意大利人乔瓦尼·唐迪于1364年制成,他首次在机械钟里引入了轮式钟摆。
公元1510年:德国纽伦堡出现带发条的怀表。
公元1511年:荷兰人彼得·亨莱茵制成了第一块怀表,但它只有时针而没有分针和秒针。
公元1656年:有摆的挂钟(或座钟)诞生于荷兰天文学家、物理学家克里斯蒂安·惠更斯的实验室内。它是以伽利略发现的摆的摆动具有规则性这个原理为基础而发明的。
公元1800年:计时精确度达到1/100秒。
公元1850年:计时精确度达到1/1 000秒。
公元1928年:发明石英钟。
公元1949年:发明第一台原子钟。
公元1950年:计时精确到微秒。
公元1965年:计时精确到毫微秒。
公元1969年:由瑞士人创意、日本精工企业制作的第一块石英手表诞生,其价格在当时相当于一部汽车。
公元1970年:计时精确到微微秒。
公元1990年:计时精确到毫微微秒。
公元1998年:建立超冷艳原子钟,比微微秒又要精确10万倍。
到今天,最精准的计时工具原子钟的精确度可以达到2000万年才误差1秒。
计时工具的比较记录表
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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
晷面、晷针
铜壶、浮子
钟摆、齿轮
石英、齿轮
差
一般
较好
好
光影计时
滴水的等时性
摆的等时性
带电石英晶体的规律振动
不方便
不方便
较方便
很方便
阴雨天、晚上无法使用
需要人看守、加水
携带不方便
造价昂贵、
技术要求高
探索二:调查和了解精确计时的重要性
红绿灯倒计时需要精确计时,才能维持交通秩序;
探索二:调查和了解精确计时的重要性
航天器的发射过程需要精确计时,才能保证安全和成功;
探索二:调查和了解精确计时的重要性
百米赛跑需要精确计时,才能知道运动员是否打破了记录;
探索二:调查和了解精确计时的重要性
时刻表可以保障交通有序运行,提醒我们准时到达。
1.下面这些计时工具的设计运用了物体运动的什么规律?
2.我们知道的现代计时工具有哪些?
3.如果计时工具不精准,会给我们生活带来哪些影响?
人类对于时间的运用,还远远不止用来计时,时间还可以用来定位。在没有导航仪的年代,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?
原理:地方时0点为正北。太阳在天上转一周,手表时针转2周,手表时间除以2,正是太阳所在方位。
操作:手表平放,以当地地方时的一半指向太阳,12点所在方位为北方。
示例:以下午14点为例,14÷2=7,7点位置对准太阳,此时12点位置的指向即是北方。
课堂小结
课后作业
将下列计时工具与对应的计时原理用线连接起来。