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第五节实践制作水油沙漏
【教学过程】
一、新课引入
师同学们,我们已经学习了怎样测量物体的质量,也学习了怎么测量物体的体积,那在我们的生活中,还有哪些量是可以通过工具测量的?
学生甲:体检时会测量身高、体重、肺活量.
学生乙:可以用钟表测量时间,用刻度尺测量长度.
师同学们都回答得非常好.今天这节课的内容就与时间有关.
教师用多媒体展示:
中国古代计时器的创始时间不晚于战国时代(公元前476~前222).应用机械原理设计的计时器主要有两大类,一类利用流体力学计时,有刻漏和后来出现的沙漏;一类采用机械传动结构计时,有浑天仪、水运仪象台等.此外,还有应用天文原理(大都根据日影方向测定时间)计时的日晷,它也是中国最古老的计时器之一.
师其实早在我国古代就已经用沙漏来计时了,沙漏并不一定非得使用沙子计时.今天这节课,请同学们动手制作一个属于自己的水油沙漏.
二、进行新课
(一)项目提出
沙漏也叫沙钟,是古代一种测量时间的装置,由两个玻璃腔体和一个狭窄的连接管道组成.当沙漏竖直放置并稳定后,其上部的细沙穿过狭窄管道流入下端空腔体,人们以此过程所耗时间来计时.
制作沙漏不是只能用沙子,用水和油也能做出可以计时的沙漏,让我们一起来动手吧!
(二)活动方案
任务一:了解物沙漏的历史.
西方发现最早的沙漏大约在公元1100年.我国古代发明了一种类似的东西叫做漏刻,即水钟.如图所示,最低的壶里有一个铜人,手里捧着一支能够浮动的木箭,壶里水变多,木箭就会上浮,根据它上面的刻度就可以知道时间.
任务二:了解水油沙漏的原理.
将一个水油沙漏按如图所示放置,发现下方的油向上升,而上方的水向下沉.这是因为两种液体的密度不同,密度大的会下沉.水的密度比油大,在水油沙漏的上部,密度较小的油在水中向上升;在水油沙漏的下部,密度较大的水在油中向下沉.
任务三:动手制作水油沙漏.
1.实验器材:两个塑料瓶、吸管、油、水、打孔器、热熔胶枪.
2.实验步骤:
(1)用打孔器在两个塑料瓶的瓶盖上各打两个孔,将吸管一长一短地插入孔中.
(2)用热熔胶枪将两个瓶盖粘在一起,并密封吸管与孔间缝隙.
(3)将水、油分别倒入两个塑料瓶中,将吸管插入瓶中,旋紧瓶盖.
(4)将装油的塑料瓶置于底层放置,一个水油沙漏就完成了.
(三)交流评价
1.从水油沙漏完成的时刻开始计时,测量其与现代钟表对应的时间.
2.可在瓶子上不同的位置画上刻度,使计时更精确.
3.瓶子的大小和吸管的粗细会影响水油沙漏计时的时间,同学们可以改变这两个因素制作不同的沙漏,然后比较不同沙漏计时的时间及油滴和水滴冒出的速度.
4.实验时注意吸管不要太长.
(四)拓展研究
我国古人很早就利用太阳影长和方向来判断时间,这类仪器被称为太阳钟.我国古代的计时仪器圭表、日晷等都属于太阳钟.
圭表:直立于平地上测日影的标杆叫做表,正南正北方向平放的刻板叫做圭.当太阳照着表的时候,圭上出现了表的影子,根据影子的方向和长度,就能读出时间.根据不同时间正午影子的长短,还可以确定二十四节气.
日晷(ɡuǐ):由晷针和晷面组成,晷面平行于赤道面,晷针垂直穿过晷面,晷针上端朝向北极固定.当太阳移动时,晷针的影子也慢慢移动.晷面的刻度是均匀的,移动的晷针影子犹如现代钟表的指针.
【板书设计】
实践制作水油沙漏
(一)项目提出
(二)活动方案
任务一:了解物沙漏的历史.
任务二:了解水油沙漏的原理.
任务三:动手制作水油沙漏.
交流评价
(四)拓展研究