2、5 時(shí)間的測量
第二章 觀察和測量
第五節(jié) 時(shí)間的測量
教材分析
時(shí)間的概念及應(yīng)用在日常生活和自然科學(xué)的教學(xué)內(nèi)容中都有涉及，在小學(xué)教學(xué)中學(xué)生已經(jīng)有了一定的基礎(chǔ)。但本節(jié)內(nèi)容要求學(xué)生還要進(jìn)一步建立正確的時(shí)間觀，明確事件發(fā)展的快慢程度及事件發(fā)生的先后順序，學(xué)會(huì)動(dòng)手操作使用鐘表、秒表及正確的讀數(shù)。
教材分析
一、授課思路與方法
⒈通過全班同學(xué)共同動(dòng)手測量背一首詩歌、聽一段音樂，測量一本書的長度、用天平測量鐵塊的質(zhì)量所用的時(shí)間，練習(xí)使用鐘表、秒表。用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和具體事例來分析時(shí)刻和時(shí)間間隔的具體含義，并及時(shí)適時(shí)地復(fù)習(xí)長度的測量、質(zhì)量的測量的有關(guān)知識(shí)。
⒉可采用學(xué)生實(shí)驗(yàn)及具體事例的分析、歸納、總結(jié)的啟發(fā)式教學(xué)。
二、課時(shí)安排
本節(jié)共安排1 課時(shí)。
教案實(shí)例
一、教學(xué)目標(biāo)
㈠認(rèn)知目標(biāo)
⒈了解時(shí)刻和時(shí)間間隔的含義。
⒉了解時(shí)間的單位及換算。
⒊介紹測量時(shí)間的工具。
㈡技能目標(biāo)
提高學(xué)生的分析、解決問題的能力和培養(yǎng)實(shí)事求是的科學(xué)實(shí)驗(yàn)態(tài)度。
㈢情感目標(biāo)
通過介紹“我國的測時(shí)和報(bào)時(shí)在世界上已居領(lǐng)先地位”等實(shí)例介紹，培養(yǎng)學(xué)生樹立民族自豪感及對科學(xué)知識(shí)的熱愛。
二、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)
⒈教學(xué)重點(diǎn)：時(shí)間的含義、時(shí)間的單位與換算
⒉教學(xué)難點(diǎn) ：時(shí)刻和時(shí)間間隔的含義。
三、教具準(zhǔn)備
錄音機(jī)、天平、鐵塊、作息時(shí)間表、鐘、表、自制時(shí)鐘示教板，學(xué)生每桌準(zhǔn)備：刻度尺、鐘表、秒表。
四、教學(xué)過程
㈠時(shí)間
⒈學(xué)生實(shí)驗(yàn)：讓四位學(xué)生先后背同一首詩歌，進(jìn)行競賽，全班同學(xué)用鐘表測量背一首詩歌所用的時(shí)間，比較哪個(gè)學(xué)生背得最快？并記錄最快同學(xué)所用的時(shí)間及起始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間。
⒉教師用錄音機(jī)放一段音樂，全班同學(xué)用鐘表測量所用的時(shí)間、起始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間。
⒊每組學(xué)生合作用刻度尺測量一本書的寬度，并記錄起始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間及測量所用的時(shí)間。
⒋復(fù)習(xí)使用天平稱量鐵塊，每組學(xué)生練習(xí)一次，并記錄起始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間及測量所用的時(shí)間，將結(jié)果填在表內(nèi)：
實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目 開始時(shí)間 結(jié)果時(shí)間 操作時(shí)間 比較快慢
背詩歌
聽音樂
測量書的寬度
天平稱鐵塊質(zhì)量
分析：從表中大家已經(jīng)看到：開始時(shí)間、結(jié)束時(shí)間與操
作時(shí)間指的都是時(shí)間，但它們所表述的含義不一樣。開始時(shí)間、結(jié)束時(shí)間指的都是某一時(shí)刻，而操作時(shí)間是指某一時(shí)間間隔。時(shí)刻與時(shí)間間隔，是我們生活中所常常碰到的。
讓學(xué)生繼續(xù)指出表中數(shù)據(jù)哪些屬于時(shí)刻？哪些屬于時(shí)間間隔？
出示學(xué)校作息時(shí)間表，分析本節(jié)課是8∶25分—9∶10分，其中8∶25、9∶10（出示時(shí)鐘示教板，邊講邊撥好時(shí)鐘指針）分別表示上課時(shí)間、下課時(shí)間，指的都是時(shí)刻，而 8∶25—9∶10相差45分鐘，即為時(shí)間間隔。
小結(jié)：時(shí)刻和時(shí)間間隔統(tǒng)稱為時(shí)間，故我們平時(shí)所說的時(shí)間有的是指時(shí)刻，有的是指時(shí)間間隔，要學(xué)會(huì)分辨。
讓學(xué)生自己舉例說明哪些是時(shí)刻，哪些是時(shí)間間隔。
討論：根據(jù)表中測量書的寬度的數(shù)據(jù)，投影學(xué)生記錄表，問哪組實(shí)驗(yàn)開始比較早？為什么？哪組實(shí)驗(yàn)結(jié)束比較遲？
學(xué)生討論后，得出結(jié)論：有了時(shí)刻概念，可對（同一時(shí)區(qū)）事件發(fā)生的前后有了一個(gè)共同的比較標(biāo)準(zhǔn)，可以協(xié)調(diào)我們的生活、學(xué)習(xí)、工作、交通等。
例：一開往杭州的汽車從8∶00出發(fā)，開往上海的汽車從8∶40出發(fā)，可得出開往杭州的汽車比開往上海的汽車出發(fā)要早。
討論：根據(jù)表中測量鐵塊質(zhì)量的數(shù)據(jù)，投影學(xué)生記錄表，問哪組完成得快？能否將這些組操作快慢的先后次序排出？。
學(xué)生討論后，得出結(jié)論：有了時(shí)間間隔這個(gè)概念，可比較事物變化發(fā)展的快慢程度。例：從百米賽跑，甲用13.6秒,乙用13.1秒,丙用12.8秒，我們可以知道哪個(gè)同學(xué)跑得最快。
㈡時(shí)間的單位
任何具有周期性的運(yùn)動(dòng)都可以作為測量時(shí)間的標(biāo)準(zhǔn)。
舉例：
⑴意大利科學(xué)家伽利略發(fā)現(xiàn)了擺的等時(shí)性，就是以自己的脈搏跳動(dòng)作為測時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)。
⑵我國古代勞動(dòng)人民發(fā)現(xiàn)日影的變化具有周期性，就利用日影制定了測量時(shí)刻的儀器 日晷儀來作為測量標(biāo)準(zhǔn)。
很久以前人類就以地球?qū)μ栕赞D(zhuǎn)一周的平均時(shí)間作為時(shí)間單位，稱一天（日），再把天分為小時(shí)（簡稱時(shí)、分、秒）。
小結(jié)：時(shí)間的單位：天、小時(shí)、分、秒。國際單位制中時(shí)間的主單位是秒。1天=24小時(shí)，1小時(shí)=60分，1分=60秒。
⑶練習(xí)單位換算：
1小時(shí)= 秒，150分鐘= 秒= 小時(shí)= 天
㈢測量時(shí)間的工具
要知道時(shí)刻和時(shí)間間隔的具體數(shù)據(jù)，需用工具進(jìn)行測量。
⑴精確測量時(shí)刻的方法 天文的方法。
介紹我們平時(shí)在廣播、電視中收到的準(zhǔn)確的報(bào)時(shí)，就是我國西安、上海天文臺(tái)用天文方法精確測定時(shí)刻后報(bào)出的，我國的測時(shí)和報(bào)時(shí)在世界上已居領(lǐng)先地位。
⑵日常生活中測定時(shí)間的工具有鐘、表、秒表等。
回憶表中數(shù)據(jù)的測定的過程，鐘、表測定實(shí)驗(yàn)開始的時(shí)刻及結(jié)束的時(shí)刻，故鐘、表、指針或讀數(shù)顯示的是時(shí)刻，它的準(zhǔn)確值達(dá)到秒，并由先后的兩次時(shí)刻差可求得時(shí)間間隔。而秒表只能測定時(shí)間間隔，其中機(jī)械秒表只能精確到0.1秒。
⑶更精確的計(jì)時(shí)儀器。
原子鐘誤差在300年內(nèi)不超過1秒，田徑比賽用的電子計(jì)時(shí)器，準(zhǔn)確值可達(dá)到0.01秒。
⑷小結(jié)
五、板書設(shè)計(jì)
第五節(jié) 時(shí)間的測量
時(shí)刻：比較事物發(fā)展的先后順序。
⒈時(shí)間
時(shí)間間隔：比較事物變化發(fā)展的快慢程度。
⒉時(shí)間主單位：秒。
⒊鐘、表測時(shí)刻。
⒋秒表測時(shí)間間隔。⒈時(shí)間
六、習(xí)題與解析
⒈隨堂練習(xí)
⑴下列各種說法中指時(shí)間間隔的是（ ）
(A)教師早上7∶00到校
(B)中央電視一臺(tái)新聞聯(lián)播節(jié)目從19點(diǎn)開始
(C)從杭州飛往北京的飛機(jī)于晚上20∶30到達(dá)目的地
(D)小王100米跑的比賽成績是11.7秒
⑵下列專門用來測定時(shí)間間隔的工具是（ ）
(A)鐘 (B)表 (C)秒表 (D)鬧鐘
⑶走時(shí)準(zhǔn)確手表的秒針，一晝夜內(nèi)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)是（ ）
(A)24圈 (B)86400圈 (C)1440圈 (D)4320圈
⑷下列說法不正確的是（ ）
(A)任何具有周期性的運(yùn)動(dòng)都可以作為測量時(shí)間的標(biāo)準(zhǔn)
(B)鐘和表既能顯示時(shí)刻，又能通過計(jì)算得到時(shí)間間隔
(C)有了時(shí)刻的概念，可以比較事物變化發(fā)展的快慢程度
(D)1970年4月24日，我國第一顆人造衛(wèi)星 東方紅發(fā)射成功，指時(shí)刻的事件
⒉課后作業(yè) ：
⑸為測量甲同學(xué)唱一首歌的時(shí)間，乙同學(xué)共測量了3次，分別為10秒36、10秒33、10秒35，請問最接近真實(shí)值的時(shí)間是（ ）
(A)10秒35 (B)10秒36 (C)10秒33 (D)10秒347
⑹完成時(shí)間單位的換算
24分36秒= 小時(shí)
14589秒= 時(shí) 分
10時(shí)= 分= 秒
150分= 時(shí)= 秒
⒊參考答案：
⑴(D) ⑵(C) ⑶(C) ⑷(C) ⑸(A) ⑹0.41 4.05 243 600 36000 2.5 9000
⒋簡要分析
⑶秒鐘轉(zhuǎn)過一圈就是1分，所以這道題的秒針一晝夜轉(zhuǎn)過的圈數(shù)等同于一晝夜等于幾分。一晝夜=24小時(shí)=24×60分=1440分，所以秒針轉(zhuǎn)過1440圈。
⑴最接近真實(shí)值的時(shí)間就是取其平均值
t1+t2+t3
t = ≈10秒34.7≈10秒35，所以選(A)
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七、參考資料
宇宙時(shí)鐘
科學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一種伴隨自身轉(zhuǎn)動(dòng)按一定周期發(fā)射無線電波和X射線的中子星。通常，中子星產(chǎn)生的脈沖信號(hào)周期并不是絕對穩(wěn)定的，它會(huì)隨著中子星自轉(zhuǎn)速度的逐漸變慢而更加緩慢地延長下去，除了這種平滑的變化之外，偶爾也會(huì)產(chǎn)生叫做“假信號(hào)”的周期波動(dòng)，但是，有一種叫做“P5R1937+21”的中子星，它以1.6毫秒的周期發(fā)出脈沖信號(hào)，自1982年發(fā)現(xiàn)以來，不僅脈沖的周期極其穩(wěn)定，而且連“假信號(hào)”也未曾觀測到。人們把這種中子星叫做“毫秒脈沖發(fā)生器”。由于它的脈沖周期穩(wěn)定度極高，比地球上任何時(shí)鐘都精確得多，因此人們已經(jīng)開始考慮將它用于計(jì)時(shí)方面，被稱為“宇宙時(shí)鐘”。