教科版科学五年级上册3.7计量时间和我们的生活 课件（24张PPT）
文档属性
| 名称 | 教科版科学五年级上册3.7计量时间和我们的生活 课件（24张PPT） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 15.6MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 教科版（2017秋） | ||
| 科目 | 科学 | ||
| 更新时间 | 2021-09-14 17:24:43 | ||
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文档简介
(共26张PPT)
3.7计量时间和我们的生活
教科版
五年级上
新知导入
我们每天都要通过钟表来掌握时间、安排工作或作出决定。在现代生活里，人们对精准计时又做出哪些努力呢？
合作探究
探索1-总结和比较人类计时工具的演变
日晷
水钟
香钟
沙漏
合作探究
探索1-总结和比较人类计时工具的演变
机械钟
摆钟
石英钟
电子钟
合作探究
探索1-总结和比较人类计时工具的演变
合作探究
探索1-总结和比较人类计时工具的演变
合作探究
探索1-总结和比较人类计时工具的演变
合作探究
探索1-总结和比较人类计时工具的演变
1400年,第一批机械钟开始在欧洲流行,其始祖由意大利人乔瓦尼·唐迪于1364年制成,他首次在机械钟里引入了轮式钟摆。
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。怀表和钟的结构其实是完全一样的,不同的是它利用螺旋弹簧制成的发条驱动从而摆脱了传统的钟摆,它依靠小巧的“体形”,轻松地进入人们的口袋。
1656年,有摆的挂钟(或座钟)产生于荷兰天文学家、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。自此以后,人类掌握了比较精确的测量时间的方法。
1969年,由瑞士人创意、日本精工业的作的第一块石英手表诞生,其价格在当时相当于一部汽车。石英手表的发明是基于科学家发现处于电路之后的石英晶体能产生频率稳定的振动已经可以通过特殊的切割方式来控制石英晶体振动的频率。
合作探究
探索1-总结和比较人类计时工具的演变
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
计时工具的比较
合作探究
探索2-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。
合作探究
探索2-调查和了解精确计时的重要性
百米赛跑时，需要精确计时，才能知道是否打破记录。
9秒83
合作探究
探索2-调查和了解精确计时的重要性
航天器发射过程，需要精确计时，才能保证安全和成功。
合作探究
探索2-调查和了解精确计时的重要性
事件
重要性
精确计时的重要性
合作探究
探索2-调查和了解精确计时的重要性
资料
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。现在的石英钟表里面都有一个电池和一片石英晶体，带电的石英晶体时钟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的计时，一天之内的误差不会超过1秒。
当今计时最准确的是原子钟，精确度可以达到每2000万年才差1秒。
研讨
研讨1-计时工具的设计运用了物体运动的什么规律
计时工具的设计运用了物体运动周期性变化的规律。
研讨
研讨2-说说我们知道的现代计时工具
石英钟
手表
手机
电脑
研讨
研讨3-如果计时工具不准确，会给我们的生活带来哪些影响？
生活作息时间打乱
工作安排不能准时进行
。。。。。。
知识拓展
在没有导航仪的年代，航海在茫茫大海的船员，曾利用钟表来辨识自己所在的位置，让船成功的从一个地方航海到另一个地方。他们是怎样做到的呢？查阅资料，了解他们对时间的有效应用。
知识拓展
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。
知识拓展
时间基准
所谓时间基准,就是在当代被人们确认为是最精确的时间尺度。长期以来,人们直在寻求着这样的时间尺度。
在远古时期,人类以太阳的东升西落作为时间尺度;公元前2世纪,人们发明了地平日晷,一天的误差为15分钟;一千多年前的希腊和我国的北宋时期,能工巧匠们曾设计出水钟,精确到每日10分钟误差;六百多年前,机械钟问世,并将昼夜分为24小时;到了17世纪,单摆用于机械钟,使计时精度提高近一百倍;到了20世纪30年代,石英晶体振荡器出现,对于精密的石英钟,三百年只差一秒。
自17世纪以来,天文学家们以地球自转和世界时作为时间尺度,即当地球绕轴自转一周,地球上任何地点的人连续两次看见太阳在天空中同一位置的时间间隔为一个平太阳日。1820年,法国科学院正式提出,一个平太阳日的1/86400为一个平太阳秒,称为世界时秒长。
知识拓展
由于地球自转季节性变化、不规则变化和长期减慢,世界时每天可精确到1×103但是,社会的进步和科学技术(特别是航天、空间物理、军事等)的飞速发展,使人们对时间尺度的精度需求越来越高。
1953年是时间频率科学的一个新的里程碑。世界上第一台原子钟在美国哥伦比亚大学由三位科学家研制成功,其中有一位科学家叫王天眷(后来回国,多年从事祖国的频标事业)。1955年,英国国家物理实验室研制成功世界上第一台铯束原子频标原子钟的出现标志着一门崭新的学科—量子频标的诞生。1967年,13届国际计量大会决定:铯原子Cs133基态的两个超精细能级间跃迁辐射震荡9192631770周所持续的时间为1秒。此定义一直沿用至今。所以,从1967年开始,时间频率的计量进入原子时代,首先被用作时频基准的装置是实验室型铯束原子钟。1994年,
A
Clarion小组研制出第一台铯原子喷泉钟FO1,1995年的评定结果显示,FO1的性能超过了当时最好的铯束钟。此后,铯原子喷泉钟逐步取代铯束钟成为新的频率基准。
社会在进步,科技在发展,人类对新的时间基准的研究仍在继续。喷泉钟的准确度进入1015最好的达到1×10-13(美国标准与技术研究院)。光抽运束基准频标的准确度也进入105(法国巴黎时间频率实验室)。随着原子物理学的深入研究和激光技术的快速发展,人们以原子或离子的光学波段跃迁作为时间额率基准的光频标间世。利用原子成离子内部特定两个能态之间固有的跃迁,即钟跃迁,将激光的频率锁定到钟跃迁上。锁定在钟跃迁上的超稳激光能紧密跟踪原子的固有额率,从而使得该激光器的率在短期和长期中都有极高的稳定性。由于光学顿率比微波频率高5个数量级,所以利用原子或离子的光学跃迁频率作为时间频率标准具有比微波频率标准更高的准确度和稳定度。目前,原子光钟实现的准确度和稳定度都已进人104量级,比现行用于定义时间基本单位“秒”的基准钟一一铯微波喷泉钟高近两个量级。鉴于光钟的超高性能,国际时间频率咨询委员会计划在2028年讨论用光钟作为新一代时间频率基准钟。因此,不久的将来,光频标完全有可能取代目前的微波频标,成为新一代的时间频率基准。
知识拓展
课堂总结
通过本节课的学习我们知道：
计时工具的设计运用了物体运动周期性变化的规律。
作业布置
梳理单元知识，完成单元思维导图
https://www.21cnjy.com/help/help_extract.php
3.7计量时间和我们的生活
教科版
五年级上
新知导入
我们每天都要通过钟表来掌握时间、安排工作或作出决定。在现代生活里，人们对精准计时又做出哪些努力呢？
合作探究
探索1-总结和比较人类计时工具的演变
日晷
水钟
香钟
沙漏
合作探究
探索1-总结和比较人类计时工具的演变
机械钟
摆钟
石英钟
电子钟
合作探究
探索1-总结和比较人类计时工具的演变
合作探究
探索1-总结和比较人类计时工具的演变
合作探究
探索1-总结和比较人类计时工具的演变
合作探究
探索1-总结和比较人类计时工具的演变
1400年,第一批机械钟开始在欧洲流行,其始祖由意大利人乔瓦尼·唐迪于1364年制成,他首次在机械钟里引入了轮式钟摆。
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。怀表和钟的结构其实是完全一样的,不同的是它利用螺旋弹簧制成的发条驱动从而摆脱了传统的钟摆,它依靠小巧的“体形”,轻松地进入人们的口袋。
1656年,有摆的挂钟(或座钟)产生于荷兰天文学家、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。自此以后,人类掌握了比较精确的测量时间的方法。
1969年,由瑞士人创意、日本精工业的作的第一块石英手表诞生,其价格在当时相当于一部汽车。石英手表的发明是基于科学家发现处于电路之后的石英晶体能产生频率稳定的振动已经可以通过特殊的切割方式来控制石英晶体振动的频率。
合作探究
探索1-总结和比较人类计时工具的演变
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
计时工具的比较
合作探究
探索2-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。
合作探究
探索2-调查和了解精确计时的重要性
百米赛跑时，需要精确计时，才能知道是否打破记录。
9秒83
合作探究
探索2-调查和了解精确计时的重要性
航天器发射过程，需要精确计时，才能保证安全和成功。
合作探究
探索2-调查和了解精确计时的重要性
事件
重要性
精确计时的重要性
合作探究
探索2-调查和了解精确计时的重要性
资料
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。现在的石英钟表里面都有一个电池和一片石英晶体，带电的石英晶体时钟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的计时，一天之内的误差不会超过1秒。
当今计时最准确的是原子钟，精确度可以达到每2000万年才差1秒。
研讨
研讨1-计时工具的设计运用了物体运动的什么规律
计时工具的设计运用了物体运动周期性变化的规律。
研讨
研讨2-说说我们知道的现代计时工具
石英钟
手表
手机
电脑
研讨
研讨3-如果计时工具不准确，会给我们的生活带来哪些影响？
生活作息时间打乱
工作安排不能准时进行
。。。。。。
知识拓展
在没有导航仪的年代，航海在茫茫大海的船员，曾利用钟表来辨识自己所在的位置，让船成功的从一个地方航海到另一个地方。他们是怎样做到的呢？查阅资料，了解他们对时间的有效应用。
知识拓展
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。
知识拓展
时间基准
所谓时间基准,就是在当代被人们确认为是最精确的时间尺度。长期以来,人们直在寻求着这样的时间尺度。
在远古时期,人类以太阳的东升西落作为时间尺度;公元前2世纪,人们发明了地平日晷,一天的误差为15分钟;一千多年前的希腊和我国的北宋时期,能工巧匠们曾设计出水钟,精确到每日10分钟误差;六百多年前,机械钟问世,并将昼夜分为24小时;到了17世纪,单摆用于机械钟,使计时精度提高近一百倍;到了20世纪30年代,石英晶体振荡器出现,对于精密的石英钟,三百年只差一秒。
自17世纪以来,天文学家们以地球自转和世界时作为时间尺度,即当地球绕轴自转一周,地球上任何地点的人连续两次看见太阳在天空中同一位置的时间间隔为一个平太阳日。1820年,法国科学院正式提出,一个平太阳日的1/86400为一个平太阳秒,称为世界时秒长。
知识拓展
由于地球自转季节性变化、不规则变化和长期减慢,世界时每天可精确到1×103但是,社会的进步和科学技术(特别是航天、空间物理、军事等)的飞速发展,使人们对时间尺度的精度需求越来越高。
1953年是时间频率科学的一个新的里程碑。世界上第一台原子钟在美国哥伦比亚大学由三位科学家研制成功,其中有一位科学家叫王天眷(后来回国,多年从事祖国的频标事业)。1955年,英国国家物理实验室研制成功世界上第一台铯束原子频标原子钟的出现标志着一门崭新的学科—量子频标的诞生。1967年,13届国际计量大会决定:铯原子Cs133基态的两个超精细能级间跃迁辐射震荡9192631770周所持续的时间为1秒。此定义一直沿用至今。所以,从1967年开始,时间频率的计量进入原子时代,首先被用作时频基准的装置是实验室型铯束原子钟。1994年,
A
Clarion小组研制出第一台铯原子喷泉钟FO1,1995年的评定结果显示,FO1的性能超过了当时最好的铯束钟。此后,铯原子喷泉钟逐步取代铯束钟成为新的频率基准。
社会在进步,科技在发展,人类对新的时间基准的研究仍在继续。喷泉钟的准确度进入1015最好的达到1×10-13(美国标准与技术研究院)。光抽运束基准频标的准确度也进入105(法国巴黎时间频率实验室)。随着原子物理学的深入研究和激光技术的快速发展,人们以原子或离子的光学波段跃迁作为时间额率基准的光频标间世。利用原子成离子内部特定两个能态之间固有的跃迁,即钟跃迁,将激光的频率锁定到钟跃迁上。锁定在钟跃迁上的超稳激光能紧密跟踪原子的固有额率,从而使得该激光器的率在短期和长期中都有极高的稳定性。由于光学顿率比微波频率高5个数量级,所以利用原子或离子的光学跃迁频率作为时间频率标准具有比微波频率标准更高的准确度和稳定度。目前,原子光钟实现的准确度和稳定度都已进人104量级,比现行用于定义时间基本单位“秒”的基准钟一一铯微波喷泉钟高近两个量级。鉴于光钟的超高性能,国际时间频率咨询委员会计划在2028年讨论用光钟作为新一代时间频率基准钟。因此,不久的将来,光频标完全有可能取代目前的微波频标,成为新一代的时间频率基准。
知识拓展
课堂总结
通过本节课的学习我们知道：
计时工具的设计运用了物体运动周期性变化的规律。
作业布置
梳理单元知识，完成单元思维导图
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