第四单元 助学手册-【王朝霞创维新课堂】2025-2026学年四年级下册科学同步优化训练(大象版)

第四单元 精确时间的步伐 1原子钟寻亲记 学教材要点 1.从古至今，人类发明了很多测定时间的工具，如日晷、水钟、蜡烛钟、沙漏、 摆钟、石英表、电子表、原子钟等。其中，日晷是非常古老的计时工具，原 子钟是现在最精确的计时工具。 2.不同的计时工具及其计时原理： 计时工具 计时原理 日晷 利用太阳的投影方向来测量时间 水钟 利用滴水的等时性原理来测量时间 蜡烛钟 通过计算蜡烛燃烧的长度来测量时间 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来 沙漏 测量时间 摆钟 利用摆有规律的摆动来测量时间 石英表 利用石英晶体有规律的振动来测量时间 电子表 利用电学振荡原理来测量时间 3.沙漏短时计时比较准确。测量时间越长，越不准确。 4.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。 2日晷 教材要点 1.“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。 2.赤道式日晷通常由晷面和晷针两部分构成，晷针垂直穿过晷面中心点，晷 面与赤道面平行。 3.日晷的晷针朝向正北方，且仰角等于当地的地理纬度时，正好指向北极星。 4.夏季太阳靠北，要从上晷面读取时间；冬季太阳靠南，要从下晷面读取时间。 5.日晷在夜晚和阴雨天的时候无法测时。 创维新课堂|科学四年级下册DX 9 3水钟 教材要点 1.水钟又叫漏刻，是中国古代科学家发明的计时仪器。 2.漏是指带孔的壶，刻是指有刻度的标尺。漏刻有泄水型和受水型两种。 当水从漏壶孔流出 当水从漏壶孔流出 时，标尺会随着水位下 时，标尺会随着水位上 降而向下运动，壶口处 升而向上运动，壶口处 U 泄水型 标尺的刻度指示时刻。 受水型 标尺的刻度指示时刻。 3.水钟的优点是白天、夜晚和阴雨天都可以计时；缺点是受其他因素影响，水 流速度不稳定，计时不准确。 4 改进小水钟 教材要点 1.随着水位降低，漏壶滴水的速度会越来越慢，这是造成小水钟计时不准确 的主要原因。 2.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。在平水壶的上方 箭尺 日←-天壶 加一个天壶，持续为平水壶供水。在平水壶侧面一 受水壶 个色←分水壶 浮舟 平水壶 定高度处接一分水壶，使天壶流下来的过多的水 流入分水壶，这样就可以保持平水壶的水位稳定。 3.改进受水型小水钟时，如果平水壶液面在小孔下方且越来越低，说明天壶 水流速度过慢；如果平水壶液面在小孔上方且越来越高，说明天壶水流速 度过快。 常考实验 改进小水钟 实验目的 探究影响小水钟计时准确性的原因 实验材料 塑料瓶、直尺、锥子、美工刀、塑料吸管、记号笔、秒表等 1.将空塑料瓶从中间剪开，在瓶盖上钻一个小孔，把带瓶颈的一半倒 实验步骤 过来，放入标好刻度的另一半中，组装成一个受水型小水钟。 2.对小水钟进行计时测试，记录水钟显示每格所需要的时间。 10 创维新课堂I科学四年级下册DX 续表 3.给小水钟增加天壶，并在平水壶侧面接入分水壶，保持平水壶的水 实验步骤 位稳定。 4.对改进后的小水钟进行计时测试，记录水钟显示每格所需要的时间。 改进前：随着水位降低，漏壶滴水的速度越来越慢，每一格用的时间 实验现象 越来越长 改进后：漏壶里的水位稳定，水流的速度稳定，每一格用的时间相等 随着水位降低，漏壶滴水的速度会越来越慢，这是影响小水钟计时准 实验结论 确性的主要原因 5摆钟的秘密 教材要点 1.意大利科学家伽利略发现了摆的等时性原理；荷兰科学家惠更斯在此基础 上发明了第一个机械摆钟，并出版了《摆钟论》一书。 2.摆的摆动快慢与摆线长短有关。摆线越短，摆动越快；摆线越长，摆动 越慢。 3.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，计时 的精确度也越来越高。 常考实验 摆的研究 实验目的 探究影响摆的摆动快慢的因素 实验材料 支架、细线、螺帽（或垫圈）、秒表等 1.制作三个摆，摆①的摆长为15厘米、摆锤质量为20克，摆②的摆长 为15厘米、摆锤质量为40克，摆③的摆长为10厘米、摆锤质量为 实验步骤 20克。 2.对比摆①和摆②10秒摆动的次数。 3.对比摆①和摆③10秒摆动的次数。 1.摆①和摆②10秒摆动的次数相同。 实验现象 2.摆①10秒摆动的次数小于摆③。 摆的摆动快慢与摆锤质量无关，与摆线长短有关。摆线越短，摆动 实验结论 越快 创维新课堂|科学四年级下册DX 11