第四单元精确时间的步伐（知识点+专题训练）-2024-2025学年科学四年级下学期知识梳理专题提升训练（大象版）

· 第四单元精确时间的步伐(知识点+专题训练) 知识点： 1．原子钟是现在最精确的计时工具。 2．日晷通过观测太阳的投影方向测量时间；水钟利用水流稳定性的规律测量时间；蜡烛通过计算蜡烛燃烧的长度测量时间；沙漏根据一定数量的沙子从一个容器漏到另一个容器中所需的时间测量时间；摆钟利用摆有规律地摆动测量时间；石英表利用石英振荡器产生的振荡频率测量时间；电子表利用电学振荡原理测量时间。 3．最小精确值就是工具可以测量出来的最小单位。单位越小，精确度越高。 4.“日晷”又称“日规”，是古代利用太阳的投影方向来测量时刻的一种计时仪器，通常由晷针（表针）和晷面（带刻度的表座）组成。日晷有很多种结构，其中赤道式日晷既简单又相对准确。 5．晷针垂直穿过晷面，并朝向正北方，且仰角等于当地的地理纬度时，正好指向北极星。 6．夏季太阳靠北，要从日晷的上晷面读取时间；冬季太阳靠南，要从下晷面读取时间。 7．水钟又叫漏刻，是中国古代科学家发明的计时仪器，分为泄水型和受水型两种。 8．随着水位降低，漏壶滴水的速度会越来越慢，这是造成小水钟变慢的主要原因。 9．为了保持漏壶的水位稳定，使流入受水壶的水流速度不变，古人设计了三级漏刻。 10．世界上发明第一个机械摆钟的是荷兰科学家惠更斯。 11．同一个摆，在单位时间内摆动的次数是一定的。摆的摆动快慢与摆线长短有关，摆线越长，摆动越慢；摆线越短，摆动越快。摆的摆动快慢与摆锤重量、摆角大小无关。 12．从日晷到水钟，从水钟到摆钟，从摆钟再到现在我们常用的电子表，最后直到原子钟，从计时工具的发展历程中，我们发现计时工具越来越先进，越来越便于携带，计时的精确度也越来越高。 13.伽利略发现并证明了：同一个摆，在相同时间里摆动的次数是一样的。 14.日晷的缺点是夜晚和阴雨天的时候无法测时。水钟的优点是白天和夜晚都可以计时；缺点是容易受水位和温度等各种因素影响，计时不准确。 专题训练: 一、选择题 1．小明要设计一个1分钟摆动30次的摆，当他设计好后发现这个摆一分钟摆动了35次，他应该（    ）。 A．增加摆锤的质量 B．增加摆绳的长度 C．缩短摆绳长度 2．小科想做一个每分钟刚好摆动60次的摆，结果每分钟摆动了65次，他们应该采取改进的措施是（    ）。 A．减少摆绳长度 B．增加摆绳长度 C．减轻摆锤质量 3．在摆的摆动过程中，我们会发现（    ）。 A．摆动后的摆会一直摆动下去，不会停止摆动 B．摆动的幅度会越来越小，在一定时间内摆动的快慢保持不变 C．在一定时间内摆动的速度会越来越慢，摆动的幅度保持不变 4．下面用塑料瓶制作小水钟的方法不正确的是（    ）。 A．将塑料瓶从中间分开，分为上、下两部分 B．在瓶底中间扎—小孔 C．将带有瓶盖的部分倒插入瓶底的下半部分 5．小科自制了一个受水型水钟，他标注的时间刻度，正确的应该是（    ）。 A． B． C． 6．下图是小米在荡秋千，她觉得秋千荡得太快不安全，如果想让秋千摆得慢一点，可以（    ）。 A．找个伙伴一起坐 B．把秋千的摆绳变长 C．把秋千的幅度摆小一点 7．摆在摆动时会发生（    ）的现象。 A．摆幅逐渐变小 B．摆幅逐渐变大 C．无法判断 8．沙漏是一种计时工具，用它能测量时间是因为（    ）。 A．每次上面的沙子全部流到下面，所需时间相同 B．每次上面的沙子全部流到下面，所需时间不同 C．测量时间越长越准确 9．奇奇可以通过（   ）的方法，让自己制作的摆摆动得更慢。 A．缩短摆线 B．增长摆线 C．增加摆锤重量 10．自制水钟的漏水速度与（    ）无关 A．容器的水位 B．漏壶孔的大小 C．容器的颜色 11．日晷是根据（    ）制作的。 A．太阳温度的变化规律 B．太阳运动与影子的变化规律 C．太阳高度的季节变化 12．人类计时工具计时越来越精确的一组是 （    ）。 A．日晷－摆钟－水钟 B．水钟一摆钟－日晷 C．日晷－水钟－摆钟 二、填空题 13．沙漏测量时间越长，越 （填“准确”或“不准确”）。 14．摆的快慢和摆长有关，摆长越长，摆动一个来回用的时间 。 15．如果平水壶液在小孔 且越来越低，说明天壶水流速度 。 16．用水钟计时时表盘上显示3时与用钟表计时表示的3时 。（填写“相同”或“不同”） 17．一个摆主要包括 和 两部分。 三、判断题 18．同一个摆在相同单位时间内所摆动的次数相等。( ) 19．自制水钟的刻度要均匀，否则会导致计时不准确。( ) 20．我们自己做的摆，摆动的幅度会越来越小。( ) 21．日晷是根据一天中阳光下物体影子的变化规律进行计时的一种工具。( ) 22．一个透明塑料瓶去掉底部，倒过来盛水，在瓶盖上扎一个小孔，静止状态下让水从小孔流出，我们观察到水流速度是均匀的。( ) 四、简答题 23．你都知道哪些计时工具？其中计时最准确的是什么？ 24．制作水钟要注意哪些因素？ 25．摆的快慢与什么因素有关？怎样使一个摆钟变慢？ 五、实验题 26．小科对摆的综合研究方案如下：①号和②号的摆绳一样长，②号的摆锤质量比①号和③号的摆锤质量大，①号和③号的摆锤质量一样大，③号的摆绳比①号和②号的摆绳长。 (1)小科选用了①号和②号来进行研究，他是研究不同摆的摆动快慢与( )（选填“摆锤质量”或“摆绳长短”）是否有关，该组实验需要改变的条件应该是( )。在这组实验中，小科选用的实验方法是( )实验，这种实验的特点是只能改变一个条件，其他条件都要保持不变。 (2)以下实验结论中，正确的是（    ）。 A．相同条件下，摆锤的质量越大，摆动速度越快 B．相同条件下，摆绳越长，摆动速度越快 C．相同条件下，摆绳越短，摆动速度越快 (3)小科要制作一个“正好1分钟摆动60次的摆”。第一次实验，一分钟摆动90次；通过调整之后，做第二次实验，一分钟摆动86次；再通过调整之后，做第三次实验，一分钟摆动65次……一直调整到这个摆正好1分钟摆动60次为止。通过分析小科的实验数据，判断以下说法正确的是（    ）。 A．小科的实验方法是正确的，因为数据越来越小，越来越靠近“正好1分钟摆动60次”的目标 B．小科是通过减少摆绳长度的方法来寻找“正好1分钟摆动60次”的目标 C．小科是通过减少摆锤质量的方法来寻找“正好1分钟摆动60次”的目标 六、综合题 27．水钟。 (1)从结构上看，该装置属于 型水钟。 (2)该水钟的制作利用了滴水的 原理。 (3)这个水钟可以计量三分钟的时间，请在图中标出刻度。 (4)制作这个水钟需要用要的材料有：笔、小刀、水瓶、水管、钉子、水和 。 学科网（北京）股份有限公司 《第四单元精确时间的步伐》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B B B B B B A A B C 题号 11 12 答案 B C 1．B 【详解】摆的快慢与摆锤的质量、摆动的幅度无关，与摆绳的长短有关。摆绳越长，摆动越慢；摆绳越短，摆动越快。小明要设计一个1分钟摆动30次的摆，当他设计好后发现这个摆一分钟摆动了35次，就是要让摆动变慢，所以应该增长摆绳长度。故选B。 2．B 【详解】通过反复实验发现，摆在每分钟来回摆动的次数与摆长有关，与摆幅无关，与摆锤的重量无关。同一个摆，摆绳越长摆动越慢，摆绳越短摆动越快。小明做的摆一分钟摆动65次，要让它一分钟摆动60次，应采取的措施是增加摆绳的长度。 3．B 【详解】A．摆动后的摆会一直摆动下去，不会停止摆动，说法错误，摆动一段时间后会停止。 B．摆动的幅度会越来越小，在一定时间内摆动的快慢保持不变，说法正确。 C．在一定时间内摆动的速度会越来越慢，摆动的幅度保持不变，说法错误，摆的幅度会越来越小，摆速会越来越慢直到停止。 4．B 【详解】水钟在我国古代又叫“刻漏”，是根据滴水的等时性原理来计时的工具。制作小水钟的步骤是：用剪刀将塑料瓶从中间分开，分为上、下两部分；用锥子在瓶盖中间扎一小孔；将带有瓶盖的部分倒插入瓶底的下半部分，瓶口朝下，向上面的瓶里倒满水；用停表开始计时，每隔1分钟用笔标出下面瓶中液面的高度。B选项应在瓶盖而不是瓶底扎一小孔，故选B。 5．B 【详解】水钟是利用了水流的稳定性来制成的计时工具。古代的水钟有“泄水型”水钟和“受水型”水钟两种，都是根据水量的变化制成的。小科自制的水钟，由于水流速度不均匀，水滴下的速度先快后慢，标注的时间刻度也应该先大后小。故选B。 6．B 【详解】如果想让秋千摆得慢一点，可以把秋千的摆绳变长。秋千的摆动周期（即完成一次往返摆动的时间）与摆绳的长度有关，摆绳越长，摆动周期越长，秋千摆动的速度就越慢。找个伙伴一起坐会增加秋千上的重量，但这并不显著影响摆动速度。把秋千的幅度摆小主要影响的是摆动的最高点，而不是摆动的速度。故选B。 7．A 【详解】摆钟是一种时钟，发明于1657年，根据单摆定律制造，用摆锤控制其它机件，使钟走的快慢均匀，一般能报点，要用发条来提供能量使其摆动。单摆在摆动时受空气阻力的影响，摆幅逐渐变小。 8．A 【详解】人们用不同材料或物体来计算时间，这些物体之间的共性运动有规律的物体都可以用来制作计时工具。古时计时工具中有许多计时工具的相同点就是运动有规律，即物体运动的等时性规律。所以沙漏是一种计时工具，用它能测量时间是因为每次上面的沙子全部流到下面，所需时间相同。 9．B 【详解】同一个摆，摆摆动的快慢与摆长有关，与摆锤无关。摆长越长，摆摆动的越慢，反之摆长越短，摆摆动的越快。增长摆线可以使摆的摆动变慢。 10．C 【详解】漏壶孔的大小、水位的高低会影响水滴的速度，开始时水位高，压力大，水滴得快。随着水位的下降，压力变小，水滴得会越来越慢。自制水钟的漏水速度与容器的颜色无关。 11．B 【详解】日晷是根据太阳运动与影子的变化规律制作的。日晷通常由晷针和晷面（带刻度的表座）组成，晷针与晷面垂直，且要朝向正北。利用日晷计时的方法是人类在天文计时领域的重大发明，这项发明被人类沿用达几千年之久。 12．C 【详解】长期以来，人们一直在寻求精确的计时方法，随着科学和技术的发展，人们制作的计时工具越来越精确。计时工具准确性的提高要靠设计、材料等的改进。计时工具越来越精确的一组是：日晷－水钟－摆钟。 13．不准确 【详解】沙漏又称“沙钟”，是我国古代一种计量时间的仪器。沙漏短时计时比较准确，测量时间越长，越不准确。 14．越长 【详解】通过反复实验发现，摆在每分钟来回摆动的次数与摆幅大小无关，与摆锤重量无关。摆在每分钟来回摆动的次数与摆长有关，同一个摆，摆长越长摆动越慢，即摆动一个来回用的时间越长。 15． 下方 过慢 【详解】三级漏刻一共有四个壶，最上面的叫天壶，中间的叫平水壶，下面的叫受水壶，还有一个分水壶。如果平水壶液面在侧面小孔下方且水位越来越低，则说明天壶水流速度过慢，无法满足滴水的需要。 16．不同 【详解】水钟是利用流水的稳定性来计时，计时精度的影响因素较多。钟表是基于机械、电子、水力或原子等原理,通过一组特定的指针或数字来显示小时、分钟和秒数。与钟表对照，水钟计时不够准确。所以，用水钟计时时表盘上显示3时与用钟表计时表示的3时是不同的。 17． 摆锤 摆线 【详解】一个摆主要包括摆线和摆锤两部分。意大利科学家伽利略首先发现了摆的秘密。同一个摆，摆摆动的快慢与摆长有关，与摆锤的质量无关。摆线越长，摆摆动越慢，反之摆线越短，摆摆动越快。 18．√ 【详解】在理想条件下（忽略空气阻力、摆锤大小和形状的影响等），同一个摆（摆长不变）在相同的时间间隔内所完成的摆动次数（周期数）是相等的。 19．× 【详解】在一定的装置里，水能保持一定的速度往下流，人类根据这一特点制作来计时。古代的人们利用流水来计时，通常水钟有受水型和泄水型两类。在自制泄水型或受水型水钟上画刻度，水钟刻度是不均匀的，因为水下滴的速度先快后慢。 20．√ 【详解】拿一条细绳，上端固定，下端挂一个小重物，就组成一个简易的摆。自己做的摆在摆动过程中，摆动方向不变、摆动快慢不变，摆动幅度会越来越小。 21．√ 【详解】日晷是利用一天中阳光下物体影子的方向和长短会有规律的变化来计时的。日晷通常由晷针和晷面（带刻度的表座）组成，晷针与晷面垂直，且要朝向正北。利用日晷计时的方法是人类在天文计时领域的重大发明，这项发明被人类沿用达几千年之久。 22．× 【详解】滴漏流速与水位高低有关，水位越低，滴漏流速越慢。截去底的塑料瓶，盖紧瓶盖儿，并在盖儿上扎一个孔，倒过来盛水，可以看到水流的速度不均匀，随着瓶内水位的下降，水流速度越来越慢。 23．我知道原子钟、电子表、石英表、摆钟、沙漏、香篆钟、蜡烛钟、水钟、日晷等，其中原子钟是现在最为准确的计时工具。 【详解】计时工具从日晷、水钟，发展到摆钟，大大提高了时钟的精确度，原子钟的出现更是将精度提到了新的高度，是现在最为准确的计时工具。 24．（1）确定合适的滴水速度；（2）知道规定时间内水位的高度；（3）把水位变成刻度线。 【详解】根据对水钟计时原理的认识，制作水钟时要考虑如何保持水流的稳定性，要考虑盛水容器的形状，滴漏速度的控制，刻度划分的准确度等。 25．答：摆的摆动快慢与摆线长短有关，摆线越长，摆动越慢，摆线越短，摆动越快。要让一个摆钟变慢，应加长摆线长度即可。 【详解】同一个摆，摆摆动的快慢与摆长有关，与摆锤无关。摆长越长，摆摆动得越慢，反之摆长越短，摆摆动得越快。故摆的快慢与摆长有关，要让一个摆钟变慢，应加长摆线长度即可。 26．(1) 摆锤质量 摆锤质量 对比 (2)C (3)A 【分析】摆钟的钟摆摆动的快慢与摆线的长短有关，与摆锤的重量和摆幅无关。摆线越长，摆动的速度就越慢，摆动的次数越少；反之，摆绳越短，摆动的就越快，摆动的次数越多。 【详解】（1）小科选用了①号和②号来进行研究，他是研究不同摆的摆动快慢与摆锤质量是否有关，该组实验需要改变的条件应该是摆锤质量。为了进行这个研究，他需要控制其他变量不变，只改变摆锤的质量。属于对比实验。 （2）相同条件下，摆锤的质量越大，摆动速度越快 相同条件下，摆绳越长，摆动速度越快 相同条件下，摆绳越短，摆动速度越快，故选C。 （3）根据摆的特性，要使摆动次数减少，即周期变长，需要增加摆绳的长度。小科的实验数据显示摆动次数在减少，这意味着他在增加摆绳的长度来接近目标。数据越来越小，越来越靠近“正好1分钟摆动60次”的目标，故选A。 27．(1)受水 (2)等时性 (3) (4)秒表 【分析】水钟是利用流水的稳定性而制作的计时工具，水钟在中国又叫做“刻漏”、“漏壶”。根据工作方式，可分为两种：一种是记录漏水时间的泄水型，一种是记录注水时间的受水型。 【小题1】从结构上看，该装置属于受水型水钟。这种类型的水钟通过水滴的落下或水流进容器的方式来计量时间。 【小题2】该水钟的制作利用了滴水的等时性原理。等时性原理指的是在相同的条件下，水滴间隔的时间是相等的，这样可以保证时间的计量是均匀和准确的。 【小题3】将总容量平均分成三部分，每部分代表一分钟。在水瓶上用笔标记出每分钟的位置，这样就可以得到三个刻度，分别代表1分钟、2分钟和3分钟。 【小题4】制作这个水钟需要用到的材料有：笔、小刀、水瓶、水管、钉子、水和秒表。秒表在这里的作用是校准水钟，确保每个刻度代表的时间是准确的。例如，可以用秒表来测试每分钟水滴的数量，从而在水瓶上准确地标记出刻度。 学科网（北京）股份有限公司 $$