為什麼水可以測量時間

A. 用水計時的資料

用水測量時間
教學目標
科學概念：
在一定的裝置里，水能保持以穩定的速度往下流，人類根據這一特點製作水鍾用來計時。
過程與方法：記錄100毫升水緩慢流完需要多少時間；根據記錄推測流10毫升、50毫升、300毫升分別需要多少時間；
情感、態度、價值觀：認識到實驗觀察的重要性；激發研究用水計時的探究興趣。
教學重點
滴漏實驗
教學難點
滴漏實驗
教學准備
有關水鍾的資料、每個小組一個鐵架台、一個漏杯、一個量筒、裝300毫升水的燒杯、電子表，實驗記錄單，毛巾一塊。
教學過程
一、引入：
1、在古代，人們還曾經利用流水來計時，他們是怎樣設計這種計時工具的呢？
2、揭題：用水測量時間。（板書課題）
二、古代的水鍾：
1、播放用水計時的錄象資料。
2、學生獨立閱讀課本P54有關古代水鍾的內容。
3、嘗試解釋這些水鍾是怎樣計時的？
4、討論：古人是怎樣想到用流水來製作計時工具的？水鍾的字捉必須解決什麼問題？
三、滴漏實驗：
1、師出示滴漏實驗裝置，介紹課本P55上的滴漏實驗。
2、實驗一：記錄100毫升水緩慢流完需要多少時間。
3、匯報交流實驗結果。討論：結果為什麼會存在差異。
4、根據自己小組的記錄結果，推測流10毫升、50毫升、300毫升分別需要多少時間？
5、實驗二：測量記錄流10毫升、50毫升、300毫升分別需要多少時間？
6、反饋：我們的推測與實驗結果接近嗎？想一想：為什麼？
7、引導思考：水是以固定的速度往下流的嗎？
能讓水以固定的速度往下流嗎？
古人是怎樣保持水鍾里的水以固定的速度往下流的？
四、延伸：
在同樣的瓶子里裝水，如果水是一滴一滴地往下漏，漏完100毫升水，所需要的時間將怎樣變化？
板書設計：
用水測量時間
古代的水鍾：受水型、泄水型
滴漏實驗：流100毫升水需要（

），
推測：流10毫升水需要（

），流50毫升水需要（

），流300毫升水需要（

B. 古人是怎麼精準的用水來測量時間的

漏壺也叫漏刻，古代利用滴水多少來計量時間的一種儀器。漏壺按計時方法大體上可分為兩種：箭漏和稱漏。
箭漏是通過水刻度來計量時間的漏壺，又分兩種：一種是觀測容器內的水漏泄減少情況來計量時間，叫作泄水型漏壺（也稱沉箭漏）；另一種是觀測容器(底部無孔)內流入水增加情況來計量時間，叫作受水型漏壺（也稱浮箭漏）。泄水型漏壺（沉箭漏）是在漏壺中插入一根標竿（稱為箭），箭下用一隻箭舟托著，浮在水面上，水流出或流入壺中時，箭下沉或上升，藉以指示時刻。受水型漏壺（浮箭漏），是在漏壺中插入一根標竿（稱為箭），箭下用一隻箭舟托著，浮在水面上，流入壺中時，箭上升，藉以指示時刻。在一些文明古國，如中國﹑埃及﹑巴比倫等，都使用過漏壺。巴比倫一般使用泄水型漏壺；埃及人兩種類型都用，不過受水型漏壺使用較晚，也較罕見。
稱漏是以滴水的重量來計量時間漏壺。據記載，稱漏的最早製造者是公元五世紀的北魏道士李蘭，盛行於唐﹑宋。它的構造是一桿吊著的秤，受水壺掛在秤鉤上，以受水壺里受水的重量計量時間。按李蘭的規定，流水一升，重增一斤，時經一刻。也可以把秤桿上的重量刻度改成時刻刻度，從而直接讀出時刻數。

C. 中國測量時間-- 水鍾的資料

水鍾
水鍾在中國又叫做「刻漏」，「漏壺」。根據等時性原理，滴水記時有兩種方法，一種是利用特殊容器記錄把水漏完的時間（泄水型），另一種是底部不開口的容器，另一種是底部不開口的容器，記錄它用多少時間把水裝滿（受水型）。中國的水鍾，最先是泄水型，後來泄水型與受水型同時並用或兩者合一。自公元85年左右，浮子上裝有漏箭的受水型漏壺逐漸流行，甚至到處使用。

簡單的測時方法
找一支香，先用尺子量出它的長度。點燃五分鍾以後，再量一下它的長度；過五分鍾以後，又量一次。量了幾次以後，你會發現：在沒有風的情況下，香的燃燒速度基本上沒有什麼變化。根據實驗所得到的燃燒速度，比如，每五分鍾燃燒掉1厘米，就可以在同樣的香上每隔1厘米刻上一個刻度。這樣，就成了一把測量時間的「尺子」了。只要看看香燒掉的長度，就可以知道已經過去了多少時間。

利用水流，也可以計算時間。

找一個空酒瓶子，灌滿水以後，倒立過來，讓水流出去。反復做幾次，水流完的時間總是一定的；第一次用幾秒鍾，第二次還是幾秒鍾。
流動的水和燃燒的香為什麼可以作為測量時間的「尺子」呢？因為水的流動和香的燃燒都是一種運動，時間和運動有密切的關系，只有通過運動才能表現出流逝的時間。因此，量度時間離不開運動。

在沒有鍾表以前，古人就是用水和火來計時的，根據古書記載，我國在兩千多年前，就有了一種滴水計時的「刻漏」，又叫水鍾。

古代有一種刻漏，主要由幾個銅水壺組成，又叫「漏壺」。除了最底下的那個，每個壺的底部都有一個小眼。水從最高的壺里，經過下面的各個壺滴到最低的壺里，滴得又細又均勻。最低的壺里有一個銅人，手裡捧著一支能夠浮動的木箭，壺里水多了，木箭浮起來，根據它上面的刻度，就可以知道時間。

燃燒計時也有悠久的歷史。我國古代有一種「火鬧鍾」：把香放在一個船形的槽里，在香的某一點，用細線繫上兩個銅鈴，橫掛在放香的小「龍船」上。香從一頭點起，燒到拴細線的地方把線燒斷，兩個銅鈴就落在下面的金屬盤里，人們聽到響聲，就知道預定的時刻到了。

現在人們仍然使用著「火鍾」：引起炸葯爆炸的各種導火索都是火鍾，從點火到爆炸的時間是由導火索的長度決定的。

太陽的東升西落告訴我們地球在不停地轉動。這也是一種比較穩定的運動。自古以來人們還利用這種運動來計量時間。人們製成了日晷〔guǐ〕，這是一種「太陽鍾」，它是利用日影的運動來指示時間的。不過，在陰天和夜晚，太陽鍾就不起作用了。

D. 1.古代人們還曾利用水來計時,設計的計時工具叫作

古代人們還曾利用水來計時,設計的計時工具叫作水鍾。

水鍾在古代又叫作"刻漏"，"漏壺"。根據等時性原理滴水計時有兩種方法，

一種是利用特殊容器記錄把水漏完的時間(泄水型)，

另一種是底部不開口的容器，記錄它用多少時間把水裝滿(受水型)。

水鍾是整個古代世界報時的標准方式，它於公元前6世紀傳入中國。水鍾曾在雅典等城市成為一道常見的景觀，如今在這些城市中已發現公元前35年左右建造的"城鍾"的遺跡。這種鍾的運行由一塊浮標控制，當水從底部的一個小出口慢慢流出時，浮標也一點點地下沉。浮標大概與一根圓桿相連接。圓桿在下沉時使指示柄隨之移動。通向水井的台階的磨損程度表明，每天都要給蓄水池倒滿水。

我國古代對水鍾的發展做出了突出貢獻。最著名的例子是北宋初年(大約公元1086年)蘇頌設計製造的"水運儀象台"。天文學家蘇頌按照宋朝英宗皇帝的詔令進行設計並於公元1090年建成的"水運儀象台"堪稱中古時代中國時鍾的登峰造極之作。

他的裝置是一座天文鍾樓，高逾30英尺。頂部有一架體積龐大的球形天文儀器，即渾儀。渾儀為銅制，靠水力驅動，用於觀測星相。鍾樓內放置天球儀，即渾象，其運轉與上面的渾儀同步，故可隨時對兩者進行比較。鍾樓前面是一座木閣，分5層各開一門，無論白天黑夜，每隔一段時間，便有木人出現。木人擊鼓、搖鈴、打鍾、敲打樂器、出示時辰牌。所有木人都由巨大的報時裝置操縱。這架裝置則由巨大的樞輪提供動力，樞輪上有木輻挾持水斗，水從漏壺中滴入水斗，使整個儀器每個時辰前進一個水斗。

製作方法

找一支香，先用尺子量出它的長度。點燃五分鍾以後，再量一下它的長度;過五分鍾以後，又量一次。量了幾次以後，你會發現:在沒有風的情況下，香的燃燒速度基本上沒有什麼變化。根據實驗所得到的燃燒速度，比如，每五分鍾燃燒掉1厘米，就可以在同樣的香上每隔1厘米刻上一個刻度。這樣，就成了一把測量時間的"尺子"了。只要看看香燒掉的長度，就可以知道已經過去了多少時間。

利用水流，也可以計算時間。

找一個空酒瓶子，灌滿水以後，倒立過來，讓水流出去。反復做幾次，水流完的時間總是一定的;第一次用幾秒鍾，第二次還是幾秒鍾。

流動的水和燃燒的香為什麼可以作為測量時間的"尺子"呢?因為水的流動和香的燃燒都是一種運動，時間和運動有密切的關系，只有通過運動才能表現出流逝的時間。因此，量度時間離不開運動。

在沒有鍾表以前，古人就是用水和火來計時的，根據古書記載，我國在兩千多年前，就有了一種滴水計時的"刻漏"，又叫水鍾。

古代有一種刻漏，主要由幾個銅水壺組成，又叫"漏壺"。除了最底下的那個，每個壺的底部都有一個小眼。水從最高的壺里，經過下面的各個壺滴到最低的壺里，滴得又細又均勻。最低的壺里有一個銅人，手裡捧著一支能夠浮動的木箭，壺里水多了，木箭浮起來，根據它上面的刻度，就可以知道時間。

燃燒計時也有悠久的歷史。我國古代有一種"火鬧鍾":把香放在一個船形的槽里，在香的某一點，用細線繫上兩個銅鈴，橫掛在放香的小"龍船"上。香從一頭點起，燒到拴細線的地方把線燒斷，兩個銅鈴就落在下面的金屬盤里，人們聽到響聲，就知道預定的時刻到了。

太陽的東升西落告訴我們地球在不停地轉動。這也是一種比較穩定的運動。自古以來人們還利用這種運動來計量時間。人們製成了日晷〔guǐ〕，這是一種"太陽鍾"，它是利用日影的運動來指示時間的。不過，在陰天和夜晚，"太陽鍾"就不起作用了。

E. 水鍾是怎樣報時的

簡單的測時方法
找一支香，先用尺子量出它的長度。點燃五分鍾以後，再量一下它的長度；過五分鍾以後，又量一次。量了幾次以後，你會發現：在沒有風的情況下，香的燃燒速度基本上沒有什麼變化。根據實驗所得到的燃燒速度，比如，每五分鍾燃燒掉1厘米，就可以在同樣的香上每隔1厘米刻上一個刻度。這樣，就成了一把測量時間的「尺子」了。只要看看香燒掉的長度，就可以知道已經過去了多少時間。

利用水流，也可以計算時間。

找一個空酒瓶子，灌滿水以後，倒立過來，讓水流出去。反復做幾次，水流完的時間總是一定的；第一次用幾秒鍾，第二次還是幾秒鍾。
流動的水和燃燒的香為什麼可以作為測量時間的「尺子」呢？因為水的流動和香的燃燒都是一種運動，時間和運動有密切的關系，只有通過運動才能表現出流逝的時間。因此，量度時間離不開運動。

在沒有鍾表以前，古人就是用水和火來計時的，根據古書記載，我國在兩千多年前，就有了一種滴水計時的「刻漏」，又叫水鍾。

古代有一種刻漏，主要由幾個銅水壺組成，又叫「漏壺」。除了最底下的那個，每個壺的底部都有一個小眼。水從最高的壺里，經過下面的各個壺滴到最低的壺里，滴得又細又均勻。最低的壺里有一個銅人，手裡捧著一支能夠浮動的木箭，壺里水多了，木箭浮起來，根據它上面的刻度，就可以知道時間。

燃燒計時也有悠久的歷史。我國古代有一種「火鬧鍾」：把香放在一個船形的槽里，在香的某一點，用細線繫上兩個銅鈴，橫掛在放香的小「龍船」上。香從一頭點起，燒到拴細線的地方把線燒斷，兩個銅鈴就落在下面的金屬盤里，人們聽到響聲，就知道預定的時刻到了。

現在人們仍然使用著「火鍾」：引起炸葯爆炸的各種導火索都是火鍾，從點火到爆炸的時間是由導火索的長度決定的。

太陽的東升西落告訴我們地球在不停地轉動。這也是一種比較穩定的運動。自古以來人們還利用這種運動來計量時間。人們製成了日晷〔guǐ〕，這是一種「太陽鍾」，它是利用日影的運動來指示時間的。不過，在陰天和夜晚，太陽鍾就不起作用了。

F. 水鍾可以測量時間,也可以測量溫度嗎

我們如何測量時間？相對於古代的第一批鍾如今的鍾表有多精確？秒的定義又是什麼？

我們中大部分人理所當然地認為我們有權利去檢測時間的推移，有權利在任何時候都知道到下一個預約為止還剩多少時間，或者能夠與世界另一邊的人們達成時間一致。當然，情況並非總是如此。

我們如何測量時間？相對於古代的第一批鍾如今的鍾表有多精確？秒的定義又是什麼？讓我們一起了解一下測量時間的進化史。

我們用來測量時間的5種工具：

1.日晷

2.水鍾

3.機械鍾表

4.石英鍾

5.原子鍾

讓我們再進一步探討每種工具。

1.日晷

史上用於記錄時間最古老的方法估計是日晷。在沒有任何資源的情況下，你外出可以根據觀察太陽在天空中的位置來粗略判斷現在是幾時，當然這得是一個晴天。追溯到公元前1500年(甚至更早的時候)，古埃及和蘇美爾的時間記錄者發明了利用太陽光影來記錄時間軌跡的第一套設備。

古羅馬人在他們城市中心建造了日晷。有錢人則會攜帶迷你版。現在所知的最古老的攜帶型日晷模型是在公元79年維蘇威火山爆發時被埋在火山灰下的一座義大利別墅里發現的。日晷被形容為一塊義大利火腿形狀的金屬，正好可以裝在咖啡杯里。

盡管日晷有各種變化，但它們依舊是利用太陽來記錄時間。有許多人利用一個狹細的、有角度的被稱為指時針的物件在標記上投射光影來指示一天的時間。其他人則通過太陽光線通過一個小縫來表示時間。指時針有時候是固定的，有時會被移動因為處於不同的季節時白天的時長不同。

日晷的精確度取決於它的校準、它所使用的製作者的精確度（換句話說，日晷的投影是否又寬模糊？）、以及它自身指時針的大小。最粗糙的日晷測量精度可以達到一小時以內，但是日晷作為唯一常用的鍾僅持續到17世紀中期，而更現代的鍾表可以達到15秒到30秒的精確度。注意細節的話，你甚至可以製作自己的日晷精確到每一分鍾。

世界上最大的日晷是與Jantar Mantar紀念碑上其他18種天文儀器在印度拉賈斯坦邦的齋浦爾的發現的。這個日晷高27米（或者88英寸），在頂部有一個小圓屋頂用來預示日月食和季風的到來，並且它測量誤差只有2秒。在2010年哈利法塔建成之前，台北101一直是世界上最高的建築，同時也充當著一個巨大的日晷，就像是巴黎的盧克索方尖碑。

2.水鍾

當然，日晷的使用是有限制的，只有當白天無雲的時候才有效。有人建造了月晷，盡管它們的精度可能會隨月亮的相位而變化，麥開特（特殊的天文儀器）則使用不同的星星來跟蹤整個晚上的時間流逝。然而，時間記錄者開始尋找非天文的方法來計時。

特殊的是，古希臘和古羅馬是水鍾的愛好者，盡管最古老的的水鍾之一是在埃及法老阿蒙霍特普一世的墓中發現的，可以追溯到公元前1500年。這個最早的水鍾是一個帶有傾斜邊的石壺，可以讓水通過底部的一個小孔以一個固定的速率流出。這個壺的內部有刻度將不同的水位和時間聯系起來。

為了提高水鍾的精確度，一些水鍾被機械化，通過控制水壓使水的流動盡可能穩定。然而，水溫的變化會導致每天時間30分鍾的誤差。

一些水鍾引發了花式展覽上雕像的移動，其他的則響起了鍾聲。第一個水基鬧鍾是在公元前427年柏拉圖建造的。在柏拉圖的鍾里，水位一旦達到一定的高度就會被抽到另一個容器里，而這個容器有一根狹窄的管子。當水通過管子時，它就會發出像茶壺里的開水一樣的鳴聲。其中一個最復雜的水鍾是由穆斯林工程師Al-Jazari在1206年設計和建造的，它是一個由重量驅動的亞洲大象形狀的水鍾。

還有一些依賴於自然介質穩定變化的計時方法包括香種、沙鍾（也稱沙漏）、油燈鍾。然而，與水鍾一樣，他們的精確度依舊有限。

3.機械鍾表

計時方面的下一個重大進步是機械鍾的誕生，它將計時精度從幾分鍾提高到幾秒。這不再是利用像水或沙這些物質的逐漸變化，而是採用了與這些物質完全脫離的機械，使用了一種可以在相同時間間隔釋放少許、可控制能量的方式。為了完成這個目標，人們發明了很多機械裝置，包括氣缸、雙工、杠桿機構和精密表機件，而它們都有不同的精度程度。

估計世界上最早在機械水鍾表運用機械裝置的人就是中國科學家和政治家蘇頌，他建造了一座30英尺高的水力機械天文鍾，不僅能告訴人們現在是何時，還能告訴人們今夕是何年何月。蘇頌這座鍾的大輪子輻條以一個穩定的速率裝滿水，但是這個裝置只有在每個輻條中水位達到一定高度才會轉動。他建造的鍾表從1092年開始運營，直到1126年被政治對手拆毀。

盡管人們贊頌是伽利略發明了擺鍾，但是第一個建造它的是荷蘭科學家克里斯蒂安·惠更斯於1656年。他的裝置實現了前所未有的精確，通過鍾擺達到了一天低於一分鍾的誤差（後來改進之後使誤差不超過一天10秒）。這個鍾擺是以穩定的速度搖擺調節齒盤使指針以常規的時間間隔轉動。鍾擺最終會因空氣中的阻力和摩擦停止擺動，所以它們通常會加上一個需要定期纏繞的彈簧，以儲存彈性勢能維持擺動。

4.石英鍾

石英鍾，發明於20世紀20年代，脫離了齒輪和棘輪裝置因此也不需要定期纏繞的彈簧。石英鍾的原理是當施加電場時，石英晶體將以固定頻率振動。

G. 滿足什麼條件才可以用水去測量，時間呢

仿照沙漏的原理即可。不同的是，水壓要穩定，水滴才能均勻。測量出單位時間的滴水量，就可以用它去除總量而得到時間值。

H. 古代為什麼測量時間是水滴現代是水柱

水柱流進杯子，濺出的水珠是杯內原有的水的。還是流進去的水注水注的水都是

I. 用水測量時間關鍵是控制什麼

控制水的質量保持水位不變是用水測量時間所要解決的關鍵。在沒有鍾表以前，古人就是用水和火來計時的，根據古書記載，中國在兩千多年前，就有了一種滴水計時的刻漏，又叫水鍾。

水量控制時間

古代的刻漏，主要由幾個銅水壺組成，又叫漏壺。除了最底下的那個，每個壺的底部都有一個小眼。水從最高箭，壺里水多了，木箭浮起來，根據它上面的刻度，就可以知道時間。

計時原理是水的流動和香的燃燒都是一種運動，時間和運動有密切的關系，只有通過運動才能表現出流逝的時間。

因此，量水的流動和香的燃燒都是一種運動，時間和運動有密切的關系，只有通過運動才能表現出流逝的時間。因此，量度時間離不開運動。

也可以利用水流來計算時間。找一個空酒瓶子，灌滿水以後，倒立過來，讓水流出去。反復做幾次，水流完的時間總是一定的；第一次用幾秒鍾，第二次還是幾秒鍾。

J. 水中是如何做到能在原表盤中指示時間的

摘要 電子表內都有一個振盪頻率十分穩定的石英振子，由門電路產生一個很穩定的振盪頻率，一般是32.768KHz。再經過電子分頻器15次分頻後，得到秒脈沖。秒脈沖送到步進電機，每秒鍾推動步進電機動一次。