4.2.用水计量时间 课件-2026-2027学年科学六年级上册教科版
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普通
摘要:
该小学科学课件围绕“用水计量时间”展开,核心知识点为水钟计时原理及水流速度与水位的关系。课堂导入通过提问日晷、燃香钟等计时方法的缺陷,衔接已知计时工具,搭建从问题发现到实验探究的学习支架,引导学生逐步深入。
其亮点在于以探究实践为主线,通过扎孔测水流、记录不同水量用时等实验培养科学探究能力,结合古人多层铜壶滴漏模型建构体现科学思维。拓展联系输液调节器强化科学观念应用,助力学生形成严谨态度,也为教师提供完整教学流程与实例支持。
内容正文:
每天认识一件国家宝藏,今天给大家分享的是交泰殿铜壶滴漏。我相信大家在看古装剧的时候,都听过剧里的人用一炷香或是一盏茶这样的说法来描述时间。不过这个听起来好像就不是那么的准时,其实我们早就有了更加精确的仪器。遗漏是我们从三千多年前就发明出来的一种计时方式。故宫的这件铜壶地漏始造于乾隆十年。上面这三个波水壶依次命名为日天湖、夜天湖、和平水壶水依次通过龙头预管向下一级湖中滴漏,直至流入最下方的受水壶。在受水壶盖上静坐着一个端庄的桐人,怀中抱着一根刻度均匀的漏箭,标识了12个时辰和96克。在这个漏件的底部有一个箭周当,湖中的水随着时间匀速上剑周承托着露剑渐渐浮起,人们便可以从同人的手握处读出时刻。那我们为什么需要这么多的壶呢?其实我们的古人早就发现,铜壶滴漏的准确性取决于水流速度是否均匀,而这个流速与水位相关。看随着水位的降低,这个水的流速也逐渐的变慢了。为了确保匀速,就要使平水湖的水位一直保持不变。因此日天湖、夜天湖负责加水,如果加的多了,还有平水壶后面的分水壶负责泄水,这样确保我们滴入授水壶的水流一直保持稳定。这件铜壶滴漏是乾隆十年仿照唐代铝材镂刻图而设计制造的,不过乾隆朝的低陋元件已毁于交泰殿的大火之中,现如今我们看到的是嘉庆三年一比一复刻的复制品。200年来,铜壶滴漏被陈设在中轴线上的交泰殿内,与另一侧的自鸣钟遥遥相对。
2.用水计量时间
聚焦
日晷
燃香钟
圭 表
这些方法在计时的时候是否存在缺陷?
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我们已经知道日影、燃香、蜡烛可用来计时。除此之外,人们还发明了用水计时的方法。用水计时的工具叫作水钟。
古人是怎样设计水钟的呢?
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探索
观察水流速度
取一个透明塑料瓶,将其底部去掉,倒过来盛水,在瓶盖上扎一个直径约2毫米的小孔,让水可以从小孔中缓缓流出。仔细观察水流速度是否保持均匀。
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测量水流速度
往刚才的瓶中倒入200毫升水,让水从瓶盖的小孔中流出,用烧杯接住流出的水。测量烧杯内的水积聚到50毫升时用了多长时间。
预测一下,当烧杯中的水积聚到100毫升、150毫升时,分别需要多长时间,然后进行实际测量并记录观测结果。
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30
60
68
90
116
把你们的实验结果记录下来吧!
第1个50毫升 30秒
第2个50毫升 38秒
第3个50毫升 48秒
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积聚50毫升水的时间与积聚100毫升、150毫升水的时间不成倍比关系,随着塑料瓶内的水位下降,水流速度越来越慢。
怎样才能让每次流出50毫升水量的用时相同?
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将烧杯内的水全部重新倒回瓶子中,让水从小孔中流出,用烧杯接住从瓶中流出的水,测量烧杯内的水再次积聚到50毫升时用了多长时间。重复多次实验,观察测量结果是否相同。
可以在瓶口流水时不断从上面加水。
把流出的水倒回去重流。
有什么办法可以更精准地控制水均匀地流出呢?
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为了控制水流
的断与开,可夹上
或取下止水夹。
弹簧止水夹
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30
30
水流速度是均匀的
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观察古代的水钟,思考古人设计四层铜壶滴漏来计时的原因。
古人设计多层铜壶滴漏,核心目的就是为了让水流的速度保持稳定,这样计时才能准确。
他们用了多个壶层层 “接力”。最关键的是中间那个壶,它的侧面有一个小孔(溢水口)。当水从上面流进来,水位一旦到达这个小孔,多余的水就会流走。这样一来,中间这个壶里的水位就能一直保持不变。因为中间壶的水位不变,所以它滴入最下面那个壶的水流速度就是均匀稳定的。最下面那个壶里的水位会均匀上升,计时也就非常准确了。
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研讨
1.塑料瓶中水流出的速度是均匀的吗?用流水可以帮助我们计时吗?
不均匀,水位高低的变化会引起水流速度的变化。流水流速有变化时,无法帮助我们准确计时。
2.怎样能让水匀速地往下流?
要让水匀速地往下流,需要保持水位高度不变。
3.用四层铜壶滴漏与用一个四倍大的铜壶滴漏来计时,哪个更准确?
用四层铜壶滴漏计时更准确,因为四层铜壶滴漏能保证最下面一层泄水铜壶水位高度不变,从而保证流速均匀,使计时更准确。
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拓展
给病人输液的时候,药液滴下的速度是匀速的吗?这是怎么做到的?
通过输液管上的调节器控制滴口大小,通气口保持输液管内液面高度稳定,让药液在重力作用下均匀滴落。
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