第三单元 计量时间（知识清单）科学教科版五年级上册

该小学科学五年级上册第三单元“计量时间”知识清单系统梳理了从古代计时工具到现代精密钟表的发展脉络，涵盖日晷、水钟、摆钟等典型计时装置的原理与制作方法，构建了“时间观念形成—计时工具演变—科学原理探究—生活应用拓展”的四阶学习支架。 清单通过分类归纳、层级标注和对比分析等方式呈现知识体系，如用表格清晰呈现日昝、水钟、摆钟与手表在材料、准确性、原理等方面的差异，强化学生的科学观念和科学思维。特别设计“实验要点提示卡”和“摆绳长度调整策略图”，帮助学生掌握关键技能，例如明确“只改变一个变量”的实验原则，以及利用对分法快速调试摆钟。这些实用工具既支持学生自主复习，也便于教师精准定位教学重难点，提升课堂效率。

2024教科版•小学科学 五年级（上册） 第三单元 计量时间 （知识清单） 3.1 《时间在流逝》 1在古代，人类用天上的太阳来计时，日出而作，日落而息，昼夜交替，太阳自然而然成了人类最早使用的时间单位——天。 2.圭表：是古代用来度量日影长度的一种天文仪器，由“圭”和“表”两个部件组成。圭表和日晷一样，也是利用日影进行测量的古代天文仪器。 3.日晷：是人类古代利用日影测得时刻的一种计时仪器。其原理就是利用太阳的投影方向来测定并划分时刻，通常由晷针（表）和晷面（带刻度的表座）组成。 4.利用燃烧香来计时。因为燃烧相同长短、粗细的香所需的时间基本是相同的，因此可以用它来计量时间。 5.蜡烛和香一样，燃烧相同长短、粗细、等量的蜡烛所需的时间基本是相同的，因此可以大致的计量时间。 3.2 用水计量时间 1.古人除了使用日昝、燃香和蜡烛来计量时间之外，还曾经利用水计时。 2.测量水流速度的变化 （1）按照图中所示，安装好实验装置。 （2）在刚才的瓶子中装200毫升的水，让水从瓶盖的小孔中流出，并用量杯接住从瓶中流出的水。 （3）用计时器测量量杯里的水集聚到50毫升、100毫升、150毫升的水分别需要多长时间。 结论：杯子中的水每增加50毫升，需要的时间是不相同的，所需时间越来越多。随着瓶中水位降低，水流速度越来越慢。 3.古代水钟的类型主要有两种：泄水型水钟和受水型水钟。 3.3 《我们的水钟》 1.人们曾经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。 2.古人曾经利用水来计时，为此，他们发明了水钟。 3.制作水钟的过程：设计方案——制作——测试——评估与改进 4.水钟虽然能够计时，但是因为受到各种因素的影响，计时很难十分精确。 5.制作水钟可能遇到的问题： 6.除了水可以制作计时工具之外，我们还可以利用沙子来制作计时工具。 7.沙漏：沙子具有流动性，它像水一样能够匀速流动，并且流下一定量的沙子所需的时间是基本相同的。 3.4 《机械摆钟》 1.摆钟的出现大大提高了钟表的精确度，摆动时是匀速摆动，每分钟摆动60次。2.钟摆具有等时性特点。，同一个摆在相同时间内摆动次数是相同的。 3摆钟： （1）钟摆由摆绳和摆锤两部分构成。 （2）钟摆往返一次记为摆动一次。 （3）钟摆1分钟总是摆动60次。 4.自制摆一分钟摆动次数是一样的。摆动过程中，由于受到空气阻力、重力等等因素的影响，摆动的幅度越来越小，最后会停止下来。 5.同样的摆每分钟摆动的次数是一样的，不同的摆每分钟摆动的次数是不一样的。 3.5 《摆的快慢》 1.摆的快慢与摆的长短有关，而与摆锤的质量、摆动幅度没有关系。 2.研究影响摆的摆动快慢的因素时的注意事项 （1）实验时，只改变一个因素（要研究的因素），其他因素保持不变。 （2）在安装摆时，摆绳上端必须固定住，不能在摆动过程中移动。 （3）在摆动开始时，要让摆小幅度地自由摆动，自由释放摆，不能用手推动摆。 （4）如果实验中摆锤碰到铁架台等物体，需要重新做实验。 3.探究摆的快慢与摆锤质量的关系 （1）不变条件：摆绳的长短、摆动的幅度 （2）改变条件：摆锤的质量 （3）实验结论：在其他条件相同的情况下，摆的快慢与摆锤的质量无关 4.探究摆的快慢与摆绳长短的关系 （1）不变条件：摆锤的质量、摆动的幅度 （2）改变条件：摆绳的长短 （3）实验结论：摆的快慢与摆绳的长短有关。摆绳越长，摆动越慢；摆绳越短，摆动越快。 3.6 《制作摆钟》 1.摆的快慢与摆绳长度有关。 2.同一个摆，摆绳长度越长，摆动越慢；摆绳长度越短，摆动越快。 3.为了让摆每分钟的摆动次数变为原来的2倍（或1/2），绳子的长度需要变为原来的1/4（或4倍）。 4. 自制摆 （1）确定摆绳的长度时，为了节省时间，我们可以测摆15秒钟是否摆动了15次，不需测60秒。 （2）测试和评估时，要测摆1分钟是否摆动了60次。 （3）改进方法：测摆2分钟是否摆动了120次（或更长时间），然后进行微调。微调时使用对分法会更方便。 5.确定摆绳的长度的两种方法 （1）尝试法：机械摆钟里的钟摆每分钟摆动60次，钟摆 的长度约30厘米，可以从30厘米开始每次减少5厘 米，逐次尝试。 (2)对分法 6.每个小组各自制作了1分钟摆动60次的“钟摆”，它们的摆绳长短是相同的，都约是25厘米。 3.7 《计量时间和我们的生活》 1.总结和比较人类计时工具的演变。 计时工具的比较 日昝 水钟 摆钟 手表 使用材料 石头 水 金属 石英 准确性 不准确 不太准确 比较准确 准确 计时原理 太阳下物体 影子变化规律 水滴的 等时性原理 摆的等时性原理 机械原理 方便程度 不方便 不太方便 比较方便 很方便 缺陷 不太准确 比较笨重 晚上不好用 不太准确 要有人看守 要加水 比较笨重 携带不方便 造价昂贵 技术要求高 2.日常生活中，需要精确计时的情况。 （）航天器的发射过程需要精确计时，才能保证安全和成功。（2）百米赛跑的时候需要精确计时，才能知道是否打破了记录。（3）时刻表可以保障交通有序运行，提醒我们准时到达。 3.日常生活中更为精准的计时工具有：石英钟、原子钟、电子表、手机、电脑等。4.当今世界，计时最精确的是原子钟，精度可以达到每2000万年才误差1秒。 5.计时工具的设计运用了物体运动的周期性变化规律。 6.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，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。 1 学科网（北京）股份有限公司 $