第1課

原子鐘尋親記第四單元

精確時間的步伐（大象版）四年級下01學習目標02新知導入03探究新知04課堂練習05板書設計06作業布置學習目標01科學觀念：了解人類計時工具的發明和發展歷史，認識有代表性的計時工具的結構、功能、優缺點及工作原因等?？茖W思維：在認識某種計時工具的優缺點過程中，培養反思的意識與習慣。探究實踐：能收集計時工具的信息，并對這些信息進行比較與分類；在教師引導下，能反映一些計時工具的部分科學原理。態度責任：了解并認識到人類對產品不斷改進以適應不斷發展的需求，知道人類的需求是促進科學技術發展的關鍵因素。新知導入02小小駿馬不停蹄，日日夜夜不休息，蹄聲噠噠似戰鼓，提醒人們爭朝夕?！蛞晃锲风姳硇轮獙?2我是一個原子鐘。雖然我們看起來沒有鐘的樣子，卻是現在最精確的計時工具。我很想了解自己的“家史”,我要穿越時空，去尋找我的祖先。探究新知03小貼士銫原子鐘是一種精密的計時器具。在近代的社會生產、科學研究和國防建設等部門，對時間的要求就高得多。它們要求時間要精準到千分之一秒，甚至百萬分之一秒。人們制造出了一系列精密的計時器具，銫鐘就是其中的一種。銫鐘又叫“銫原子鐘”。在第13屆國際度量衡會議上，“秒”被重新由銫原子鐘來定義。計時工具家族探究新知03活動從古至今，人類發明了很多測定時間的工具。收集資料，了解下面的這些計時工具。咱們開一個計時工具展示會吧！探究新知03計時工具家族探究新知03活動什么是最早的計時工具?日晷水鐘蠟燭鐘香篆鐘沙漏水運儀象臺鐘擺機械表石英表電子表計時工具家族探究新知03活動日晷日晷，本義是指太陽的影子?，F代的日晷指的是人類古代利用日影測得時刻的一種計時儀器，又稱“日規”。其原理就是利用太陽的投影方向來測定并劃分時刻，通常由晷針(表)和晷面(帶刻度的表座)組成。利用日晷計時的方法是人類在天文計時領域的重大發明，這項發明被人類沿用達幾千年之久。它們又是怎樣測量時間的呢?計時工具家族探究新知03活動它們又是怎樣測量時間的呢?漏刻（水鐘）漏刻，也叫水鐘。漏刻主要有泄水型和受水型兩類。早期的漏刻多為泄水型，水從漏壺底部側面流泄，使浮在漏壺上面的漏箭隨水面下降，由漏箭上的刻度指示時間。受水型，水從漏壺以恒定的流量注入受水壺，浮在受水壺上面的漏箭隨水面上升指示時間，提高了計時精度。此計時工具從春秋戰國時期一直沿用到宋朝。計時工具家族探究新知03活動它們又是怎樣測量時間的呢?蠟燭鐘蠟燭不僅僅可以用來照明，在古代，人們也把它當作時間測量工具。因為蠟燭在單位時間內燃燒的長度大致相同。所以古代的人們可以通過蠟燭燃燒的長度來計時。計時工具家族探究新知03活動它們又是怎樣測量時間的呢?沙漏沙漏是根據從一個容器漏到另一個容器的沙量來計時。西方沙漏由兩個玻璃球和一個狹窄的連接管道組成的。通過充滿了沙子的玻璃球從上面穿過狹窄的管道流入底部玻璃球所需要的時間來對時間進行測量。一旦所有的沙子都已流到的底部玻璃球，該沙漏可以被顛倒以測量時間了，一般的沙漏有一個名義上的運行時間1分鐘。計時工具家族探究新知03活動它們又是怎樣測量時間的呢?機械擺鐘擺鐘是以伽利略發現的擺的擺動具有規則性這個原理為基礎而發明的，運用發條原理。時鐘的體積大為縮小,放在房屋里既方便計時,又是一個不錯的擺設裝飾。表盤有十二小時分割點,使得辨認時間清晰，直接，方便。側面的旋鈕方便對時,調時。整點鐘響報時,從聽覺方面增強了與人之間的互動。滴滴答答,光陰流逝，珍惜珍惜。計時工具家族探究新知03活動它們又是怎樣測量時間的呢?石英表石英表，又叫做石英振動式電子表，是腕表種類之一，英文名是quartzwatch。石英表是利用石英晶體有規律地震動計時的。將石英晶體運用在鐘表上是一種現代的發明，世界上第一個石英表是在瑞士制成的。計時工具家族探究新知03活動它們又是怎樣測量時間的呢?電子表電子表的工作原理是電學振蕩，使用液晶顯示屏顯示時間。計時工具家族探究新知03活動它們又是怎樣測量時間的呢?原子鐘原子鐘是利用原子的一定共振頻率而制造的精確度非常高的計時儀器。第一個原子鐘于1949年發明，現陳列于史密森尼學會。美國國家標準局的銫原子鐘,每年的誤差只有300億分之一秒。計時工具展示會探究新知03活動小組合作，把收集到的某一計時工具的資料展示給同學們。認真傾聽同學們的介紹，可以提出自己的問題。名稱沙漏（沙鐘）原理根據一定數量的沙子從一個容器漏到另一個容器中所需的時間來計時。精確值一般沙漏一次運行時間是1分鐘。優缺點短時計時比較準確。測量時間越長，越不準確。計時工具展示會探究新知03活動小組合作，把收集到的某一計時工具的資料展示給同學們。認真傾聽同學們的介紹，可以提出自己的問題。名稱日晷原理利用太陽的投影方向來測定并劃分時刻。精確值最小精確值十五分鐘優缺點不但能顯示一天之內的時刻，還能顯示節氣和月份；缺點是笨重，看不到陽光的陰雨天氣和夜晚不能使用。示例：計時工具展示會探究新知03活動小組合作，把收集到的某一計時工具的資料展示給同學們。認真傾聽同學們的介紹，可以提出自己的問題。名稱機械擺鐘原理擺鐘是利用擺錘的周期性振動（擺動）過程來計量時間。精確值機械擺鐘擺動一次的時間大約為2秒?，最小精確值是秒。優缺點辨認時間直接、方便，整點報時增強了與人的互動性。缺點是走時誤差較大，需要定期調試?。示例：計時工具展示會探究新知03活動小組合作，把收集到的某一計時工具的資料展示給同學們。認真傾聽同學們的介紹，可以提出自己的問題。名稱電子表原理電學振蕩，使用液晶顯示來顯示時間。精確值電子手表在溫度25～28℃時，一晝夜計時誤差在一秒以內。優缺點當溫度至0℃以下或50℃以上時，每晝夜會慢兩秒鐘。示例：計時工具展示會探究新知03活動小組合作，把收集到的某一計時工具的資料展示給同學們。認真傾聽同學們的介紹，可以提出自己的問題。名稱石英表原理石英表是利用石英晶體有規律的振動來計時。精確值最小精確值是1秒優缺點計時準確，體積小，外觀精美，但需要定期更換電池。示例：處理信息探究新知03比一比各種計時工具的最小精確值和工作特點，我們能發現什么?計時工具最小精確值工作特點沙漏1分鐘流沙計時秒表0.01秒擺鐘1秒日晷振動計時擺錘擺動計時15分鐘投影計時……探究新知03最小精確值就是工具可以測量出來的最小單位。單位越小，精確度越高。處理信息探究新知03比較一下它們的異同，嘗試自定標準進行分類。按發明時間分古代計時工具近現代計時工具日晷自鳴式機械鐘漏刻懷表沙漏機械擺鐘水運儀象臺石英表原子鐘水鐘序號存入問題存入時間提取時間12345處理信息探究新知03如果還有其他問題，可以存入“問題銀行”。問題銀行存折XXXXXXXXXXXXXXXXXXXX新買的電子表慢了怎么調整呢？……自然界里還有哪些可以用做計時設備呢？我們平時擺在家里的沙漏可以調成計時1小時嗎？可以將魚缸里的水循環設備改成水鐘嗎？一、填空題1.（）雖然看起來沒有鐘的樣子，卻是現在最精確的計時工具。2.沙漏（沙鐘）的原理是根據一定數量的沙子從一個容器漏到（）中所需的時間來計時。3.（）就是工具可以測量出來的最小單位。單位越小，精確度越高。課堂練習04原子鐘另一個容器最小精確值二、判斷題1.沙漏短時計時較準確,測量時間越長越不準確。（）2.日晷是最早的計時工具。（）3.最小精確值越大,精確度越高。（）4.電子手表是現在最為準確的計時工具。（）5.人們最早使用的計時工具是日晷。（）6.蠟燭鐘是通過蠟燭燃燒的長度來計量時間的。（）課堂練習04??╳??╳三、選擇題1.按照計時精確度由高到低排序,下列選項正確的是（）。A.擺鐘→沙漏→電子表B.沙漏→電子表→擺鐘C.電子表→擺鐘→沙漏課堂練習04C三、選擇題2.下列不屬于計時工具的是（）。蠟燭B.時辰C.沙漏課堂練習04B三、選擇題3.下列計時工具中,精確度最高的是（）。A.