小学五年级科学下册《太阳钟》.ppt

1、 早晨当太阳升起早晨当太阳升起 时白天就开始了时白天就开始了 太阳落山了，天变黑了，太阳落山了，天变黑了， 就进入夜晚了就进入夜晚了 用太阳来计时用太阳来计时 在远古时代，人类用天 上的太阳来计时。 日出而作，日落而息， 昼夜交替自然而然成了人 类最早使用的时间单位- -天。 古 时 候 ， 一 古 时 候 ， 一 天 分 为 几 小 天 分 为 几 小 时 ？ 是 怎 样 时 ？ 是 怎 样 划 分 的 ？ 划 分 的 ？ 用太阳来计时用太阳来计时 白天和白天和 晚上每晚上每 小时的小时的 时间怎时间怎 么不一么不一 样长？样长？ 在我在我 国古人是国古人是 怎样划分怎样划分 一天的呢一天的

2、呢 ？ 中国古时把中国古时把 一天平均划分为一天平均划分为 十二个时辰，每十二个时辰，每 个时辰相等于现个时辰相等于现 在的两小时。在的两小时。 用光影来计时用光影来计时 早晨的影子早晨的影子 中午的影子中午的影子 晚上的影子晚上的影子 随着时间的随着时间的 变化，影子变化，影子 的方向、长的方向、长 短也会慢慢短也会慢慢 地发生变化。地发生变化。 用光影来计时用光影来计时日日 晷晷 日晷又称“日规”，是我国古代利用日影 测量时间的一种计时仪器。日晷通常由铜制的 指针（晷针）和石制的圆盘（晷面）组成，在 晷面的正反两面有12个大格，每个大格代表两 个小时。 当太阳光照射在日晷上时，晷针的影子就

3、 会投向晷面。太阳由西向东移动时，投向晷面 的晷针影子也会慢慢地由西向东移动。移动着 的晷针影子就好像是现代钟表的指针，晷面也 就好比是现代钟表的盘面，以此来显示时刻。 日晷依晷面所放位置的不同，可分成地 平日晷（晷面水平放置而晷针指向北极，晷面 和晷针之间的夹角就是当地的地理纬度）、赤 道日晷（晷针平行地球自转轴而晷面呈北低南 高状摆放，晷面和晷针垂直）等。 如何利用日晷如何利用日晷来计时来计时？ 原理：利用了太阳光影原理：利用了太阳光影 子的变化来计时的。子的变化来计时的。 计时方法：利用太阳由计时方法：利用太阳由 东向西移动时，投向晷面东向西移动时，投向晷面 的晷针影子慢慢地由西向的晷针

4、影子慢慢地由西向 东移动来计时的。东移动来计时的。 不同变化形式的日晷不同变化形式的日晷 什什么么是圭表呢？是圭表呢？ 很早以前，人们发现房屋、树木等物在太很早以前，人们发现房屋、树木等物在太 阳光照射下会投出影子，这些影子的变化有一阳光照射下会投出影子，这些影子的变化有一 定的规律。于是便在平地上直立一根竿子或石定的规律。于是便在平地上直立一根竿子或石 柱来观察影子的变化，这根立竿或立柱就叫做柱来观察影子的变化，这根立竿或立柱就叫做 “表”；用一把尺子测量表影的长度和方向，“表”；用一把尺子测量表影的长度和方向， 则可知道时辰。后来，发现正午时的表影总是则可知道时辰。后来，发现正午时的表影总

5、是 投向正北方向，就把石板制成的尺子平铺在地投向正北方向，就把石板制成的尺子平铺在地 面上，与立表垂直，尺子的一头连着表基，另面上，与立表垂直，尺子的一头连着表基，另 一头则伸向正北方向，这把用石板制成的尺子一头则伸向正北方向，这把用石板制成的尺子 叫“圭”。正午时表影投在石板上，古人就能叫“圭”。正午时表影投在石板上，古人就能 直接读出表影的长度值。直接读出表影的长度值。 经过长期观测，古人不仅了解到一天中表经过长期观测，古人不仅了解到一天中表 影在正午最短，而且得出一年内夏至日的正午影在正午最短，而且得出一年内夏至日的正午 ，烈日高照，表影最短；冬至日的正午，煦阳，烈日高照，表影最短；冬至

6、日的正午，煦阳 斜射，表影则最长。于是，古人就以正午时的斜射，表影则最长。于是，古人就以正午时的 表影长度来确定节气和一年的长度。譬如，连表影长度来确定节气和一年的长度。譬如，连 续两次测得表影的最长值，这两次最长值相隔续两次测得表影的最长值，这两次最长值相隔 的天数，就是一年的时间长度，难怪我国古人的天数，就是一年的时间长度，难怪我国古人 早就知道一年等于早就知道一年等于365天多的数值。天多的数值。 表 圭 圭表是我国古代度量日影圭表是我国古代度量日影 长度的一种天文仪器，由“圭长度的一种天文仪器，由“圭 ”和“表”两个部件组成。”和“表”两个部件组成。 表是表是直立于平地上测日影直立于平

7、地上测日影 的标杆和石柱的标杆和石柱。 圭是圭是正南正北方向平放的正南正北方向平放的 测定表影长度的刻板。测定表影长度的刻板。 原理：利用了太阳光影原理：利用了太阳光影 子的变化来计时的。子的变化来计时的。 计时方法：利用太阳光计时方法：利用太阳光 影子长短变化来计录时间影子长短变化来计录时间 的。的。 圭表圭表 讨论与思考：讨论与思考： “太阳钟”在实际使用中会“太阳钟”在实际使用中会 有哪些问题？有哪些问题？ 古人阴天下雨怎么办？ 到了晚上怎么办？ 水钟（刻漏水钟（刻漏 ） 时间博物馆 西汉千西汉千 章铜漏章铜漏 秤漏秤漏 沙漏沙漏 根据太阳和根据太阳和 影子的关系，影子的关系， 小组合作

8、，制小组合作，制 作一个可用来作一个可用来 计时的太阳钟。计时的太阳钟。 小故事小故事 著名的科学家牛顿 著名的科学家牛顿 , ,小时候做过这样小时候做过这样 一个太阳钟一个太阳钟 。他在空地上插根棍子，每他在空地上插根棍子，每 隔隔2小时，在棍影的终点放一块石头做记小时，在棍影的终点放一块石头做记 号，记下时间。他摆石头记影子，又在号，记下时间。他摆石头记影子，又在 石头上记时间，看！多简单，多巧妙的石头上记时间，看！多简单，多巧妙的 太阳钟就做成功了。他做的这个太阳钟太阳钟就做成功了。他做的这个太阳钟 据说在村上用了据说在村上用了70多年，人们把这个太多年，人们把这个太 阳种称之为“牛顿钟

9、”阳种称之为“牛顿钟” 。 制作一个简易的日晷制作一个简易的日晷 材料：方便面的纸桶、橡材料：方便面的纸桶、橡 皮泥、竹签和笔。皮泥、竹签和笔。 用橡皮泥把竹签固定在桶的中用橡皮泥把竹签固定在桶的中 央，保证竖直向上。央，保证竖直向上。 然后把它放在阳光能直接照射然后把它放在阳光能直接照射 到的地方，竹签会在桶壁上投射一到的地方，竹签会在桶壁上投射一 个影子。这个影子的位置是随时间个影子。这个影子的位置是随时间 变化的，手里拿一块表，每到正点变化的，手里拿一块表，每到正点 的时候就用笔在桶壁上作一个标记的时候就用笔在桶壁上作一个标记 。比方这时候手表显示的是上午。比方这时候手表显示的是上午 “

10、9”点，那么你就在影子的位置画点，那么你就在影子的位置画 个标记，写上“个标记，写上“9”。注意纸桶的位。注意纸桶的位 置不能再变了，那么明天上午竹签置不能再变了，那么明天上午竹签 的影子再到你做的标记“的影子再到你做的标记“9”上的时上的时 候，此时的时间就是候，此时的时间就是9点。点。 花上几天的时间来做完所有的花上几天的时间来做完所有的 标记，以后就可以用它来代替手表标记，以后就可以用它来代替手表 计时了。计时了。 第二节第二节 太阳钟太阳钟 1. 在远古时代，人类用天上的在远古时代，人类用天上的（太阳太阳） 来计时。日出而作，日落而息来计时。日出而作，日落而息，（昼，（昼 夜交替）夜交

11、替）自然而然成了人类最早使用自然而然成了人类最早使用 的（时间）单位的（时间）单位（天）。（天）。 2. 阳光下物体阳光下物体（影子的方向、长短）（影子的方向、长短） 会慢慢地发生变化会慢慢地发生变化。（“日晷”）。（“日晷”）与与 （“圭表”）（“圭表”）是根据是根据（日影长度）（日影长度）制制 成的成的（计时器）。（计时器）。 3. 借助自然界有规律运动的事物或现借助自然界有规律运动的事物或现 象，我们可以象，我们可以（估计时间）。（估计时间）。 4. 时间可以通过对时间可以通过对（太阳运动周期的（太阳运动周期的 观察）观察）和和（投射形成的影子）（投射形成的影子）来测量，来测量， 一些一些（有规律运动的装置）（有规律运动的装置）也曾被用也曾被用 来计量时间。来计量时间。 5. 在古代白天人们利用在古代白天人们利用（太阳钟、日（太阳钟、日 晷、影子）晷、影子）来计时。来计时。 6.太阳钟在实际使用中会遇到一些问太阳钟在实际使用中会遇到一些问 题，那就是：题，那就是：在阴天和夜晚不能计时在阴天和夜晚不能计时。