4.2 用水计量时间（课件）科学教科版六年级上册

2 用水计量时间 教科版六上 第四单元 认识水钟，知道水流速度和水位有关。 通过实验，明白稳定水位才能让水流匀速。 了解多层水钟原理，感受古人智慧。 01 02 03 学 习 目 标 我们已经知道日影、燃香、蜡烛可用来计时。 日晷、圭表在阴天、晚间等没有太阳的情况下无法使用。 吹气、风等因素会影响燃香计时的准确度。 情 境 导 入 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。 聚焦 古人是怎样设计水钟的呢？ 新 课 探 究 探索 1：观察水流速度 实验材料：透明塑料瓶、剪刀、扎孔器、瓶盖、支架、烧杯、水 探索 新 课 探 究 探索 1：观察水流速度 实验步骤： 1. 取一个透明塑料瓶，去掉底部，倒过来盛水。 探索 ⚠安全提醒：使用剪刀、扎孔器时请注意安全。 新 课 探 究 探索 1：观察水流速度 实验步骤： 2. 在瓶盖上扎一个直径约 2 毫米的小孔，让水从小孔缓缓流出。 探索 新 课 探 究 探索 1：观察水流速度 实验步骤： 3. 仔细观察，水流速度一直保持均匀吗？ 探索 水流速度不均匀。一开始水位高，水流快；随着水位下降，水压变小，水流会越来越慢。 新 课 探 究 探索 2：测量水流速度 实验步骤： 往瓶中倒入 200 毫升水，让水从瓶盖小孔流出，用烧杯接住流出的水。测量烧杯里积水到 50 毫升用时多久。 探索 先预测积水到 100 毫升、150 毫升时，分别需要多长时间，再动手测量记录。 新 课 探 究 探索 2：测量水流速度 探索 记录单： 烧杯内的水量 需要的时间 / 秒 推测时间 实际时间 50 毫升 - 100 毫升 150 毫升 约 30 秒 约 65 秒 约 100 秒 约 60 秒 约 90 秒 新 课 探 究 探索 2：测量水流速度 探索 100 毫升的时间是 50 毫升的 2 倍吗？ 不是。水位不断降低，水流速度越来越慢，后面每流出 50 毫升花费的时间会更长。 新 课 探 究 探索 3：怎样让每次流出 50 毫升水的用时相同 实验方案： 1. 将烧杯内的水全部倒回瓶子，让水从小孔流出，再次收集 50 毫升水。 探索 将流出的水倒回瓶内重复实验。 可以在瓶口流水时不断从上面加水，维持瓶内水位不变。 新 课 探 究 探索 3：怎样让每次流出 50 毫升水的用时相同 实验方案： 2. 多次重复实验。 探索 弹簧止水夹，用来控制水流的开启和停止。 新 课 探 究 探索 3：怎样让每次流出 50 毫升水的用时相同 探索 记录单： 烧杯内的水量 需要的时间 / 秒 第一次 第二次 第三次 50 毫升 17 18 18 新 课 探 究 探索 3：怎样让每次流出 50 毫升水的用时相同 多次测量，收集 50 毫升水的时间一样吗？说明了什么？ 探索 维持水位不变时，多次收集 50 毫升水用时基本相同。 说明水位稳定，水流速度就稳定。 新 课 探 究 探索 3：怎样让每次流出 50 毫升水的用时相同 观察古代四层铜壶滴漏，思考设计原因。 探索 古人为什么要设计四层的铜壶滴漏？ 多层水钟，上层的水持续流向下一层，让最下面那只装水的壶水位保持稳定，水流速度均匀，计时会更准确。 新 课 探 究 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？ 速度不均匀：随着瓶内水位下降，水压会逐渐变小，水流速度会越来越慢。 可以用来计时，但有前提：只有在水流速度稳定、均匀的情况下，才能作为可靠的计时工具。普通塑料瓶因为水位变化导致水流速度变化，只能粗略计时，不够精准。 研讨 新 课 探 究 2. 怎样能让水匀速地往下流？ 核心思路是保持水压稳定，具体方法有： 持续补水：让瓶内水位始终保持不变，水压就稳定了。 多级滴漏设计：让最后一级壶的水位始终保持稳定。 使用流量调节器：减少水位变化带来的影响，让水流速度更均匀。 研讨 新 课 探 究 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？ 研讨 四层铜壶滴漏更准确。 单只大壶，水位下降后水流会变慢；多层结构可以持续补水，维持水位稳定，水流匀速。 新 课 探 究 医生给病人输液的时候，药液滴下的速度是匀速的，这是怎样做到的？ 拓展 输液装置持续维持药液出口处的压力稳定，同时搭配调节器，控制药液匀速滴落，和水钟稳定水位的原理相似。 新 课 探 究 一、普通容器流水，水位下降、水压变小，水流会越来越慢，只能粗略计时。 二、保持水位（水压）稳定，水流才能够匀速，流水计时才准确。 三、古人多级铜壶滴漏利用逐级供水稳定水位，实现相对匀速滴水，体现古代劳动人民的智慧。 课 堂 总 结 谢谢！ $