为什么水可以测量时间

A. 用水计时的资料

用水测量时间
教学目标
科学概念：
在一定的装置里，水能保持以稳定的速度往下流，人类根据这一特点制作水钟用来计时。
过程与方法：记录100毫升水缓慢流完需要多少时间；根据记录推测流10毫升、50毫升、300毫升分别需要多少时间；
情感、态度、价值观：认识到实验观察的重要性；激发研究用水计时的探究兴趣。
教学重点
滴漏实验
教学难点
滴漏实验
教学准备
有关水钟的资料、每个小组一个铁架台、一个漏杯、一个量筒、装300毫升水的烧杯、电子表，实验记录单，毛巾一块。
教学过程
一、引入：
1、在古代，人们还曾经利用流水来计时，他们是怎样设计这种计时工具的呢？
2、揭题：用水测量时间。（板书课题）
二、古代的水钟：
1、播放用水计时的录象资料。
2、学生独立阅读课本P54有关古代水钟的内容。
3、尝试解释这些水钟是怎样计时的？
4、讨论：古人是怎样想到用流水来制作计时工具的？水钟的字捉必须解决什么问题？
三、滴漏实验：
1、师出示滴漏实验装置，介绍课本P55上的滴漏实验。
2、实验一：记录100毫升水缓慢流完需要多少时间。
3、汇报交流实验结果。讨论：结果为什么会存在差异。
4、根据自己小组的记录结果，推测流10毫升、50毫升、300毫升分别需要多少时间？
5、实验二：测量记录流10毫升、50毫升、300毫升分别需要多少时间？
6、反馈：我们的推测与实验结果接近吗？想一想：为什么？
7、引导思考：水是以固定的速度往下流的吗？
能让水以固定的速度往下流吗？
古人是怎样保持水钟里的水以固定的速度往下流的？
四、延伸：
在同样的瓶子里装水，如果水是一滴一滴地往下漏，漏完100毫升水，所需要的时间将怎样变化？
板书设计：
用水测量时间
古代的水钟：受水型、泄水型
滴漏实验：流100毫升水需要（

），
推测：流10毫升水需要（

），流50毫升水需要（

），流300毫升水需要（

B. 古人是怎么精准的用水来测量时间的

漏壶也叫漏刻，古代利用滴水多少来计量时间的一种仪器。漏壶按计时方法大体上可分为两种：箭漏和称漏。
箭漏是通过水刻度来计量时间的漏壶，又分两种：一种是观测容器内的水漏泄减少情况来计量时间，叫作泄水型漏壶（也称沉箭漏）；另一种是观测容器(底部无孔)内流入水增加情况来计量时间，叫作受水型漏壶（也称浮箭漏）。泄水型漏壶（沉箭漏）是在漏壶中插入一根标竿（称为箭），箭下用一只箭舟托着，浮在水面上，水流出或流入壶中时，箭下沉或上升，借以指示时刻。受水型漏壶（浮箭漏），是在漏壶中插入一根标竿（称为箭），箭下用一只箭舟托着，浮在水面上，流入壶中时，箭上升，借以指示时刻。在一些文明古国，如中国﹑埃及﹑巴比伦等，都使用过漏壶。巴比伦一般使用泄水型漏壶；埃及人两种类型都用，不过受水型漏壶使用较晚，也较罕见。
称漏是以滴水的重量来计量时间漏壶。据记载，称漏的最早制造者是公元五世纪的北魏道士李兰，盛行于唐﹑宋。它的构造是一杆吊着的秤，受水壶挂在秤钩上，以受水壶里受水的重量计量时间。按李兰的规定，流水一升，重增一斤，时经一刻。也可以把秤杆上的重量刻度改成时刻刻度，从而直接读出时刻数。

C. 中国测量时间-- 水钟的资料

水钟
水钟在中国又叫做“刻漏”，“漏壶”。根据等时性原理，滴水记时有两种方法，一种是利用特殊容器记录把水漏完的时间（泄水型），另一种是底部不开口的容器，另一种是底部不开口的容器，记录它用多少时间把水装满（受水型）。中国的水钟，最先是泄水型，后来泄水型与受水型同时并用或两者合一。自公元85年左右，浮子上装有漏箭的受水型漏壶逐渐流行，甚至到处使用。

简单的测时方法
找一支香，先用尺子量出它的长度。点燃五分钟以后，再量一下它的长度；过五分钟以后，又量一次。量了几次以后，你会发现：在没有风的情况下，香的燃烧速度基本上没有什么变化。根据实验所得到的燃烧速度，比如，每五分钟燃烧掉1厘米，就可以在同样的香上每隔1厘米刻上一个刻度。这样，就成了一把测量时间的“尺子”了。只要看看香烧掉的长度，就可以知道已经过去了多少时间。

利用水流，也可以计算时间。

找一个空酒瓶子，灌满水以后，倒立过来，让水流出去。反复做几次，水流完的时间总是一定的；第一次用几秒钟，第二次还是几秒钟。
流动的水和燃烧的香为什么可以作为测量时间的“尺子”呢？因为水的流动和香的燃烧都是一种运动，时间和运动有密切的关系，只有通过运动才能表现出流逝的时间。因此，量度时间离不开运动。

在没有钟表以前，古人就是用水和火来计时的，根据古书记载，我国在两千多年前，就有了一种滴水计时的“刻漏”，又叫水钟。

古代有一种刻漏，主要由几个铜水壶组成，又叫“漏壶”。除了最底下的那个，每个壶的底部都有一个小眼。水从最高的壶里，经过下面的各个壶滴到最低的壶里，滴得又细又均匀。最低的壶里有一个铜人，手里捧着一支能够浮动的木箭，壶里水多了，木箭浮起来，根据它上面的刻度，就可以知道时间。

燃烧计时也有悠久的历史。我国古代有一种“火闹钟”：把香放在一个船形的槽里，在香的某一点，用细线系上两个铜铃，横挂在放香的小“龙船”上。香从一头点起，烧到拴细线的地方把线烧断，两个铜铃就落在下面的金属盘里，人们听到响声，就知道预定的时刻到了。

现在人们仍然使用着“火钟”：引起炸药爆炸的各种导火索都是火钟，从点火到爆炸的时间是由导火索的长度决定的。

太阳的东升西落告诉我们地球在不停地转动。这也是一种比较稳定的运动。自古以来人们还利用这种运动来计量时间。人们制成了日晷〔guǐ〕，这是一种“太阳钟”，它是利用日影的运动来指示时间的。不过，在阴天和夜晚，太阳钟就不起作用了。

D. 1.古代人们还曾利用水来计时,设计的计时工具叫作

古代人们还曾利用水来计时,设计的计时工具叫作水钟。

水钟在古代又叫作"刻漏"，"漏壶"。根据等时性原理滴水计时有两种方法，

一种是利用特殊容器记录把水漏完的时间(泄水型)，

另一种是底部不开口的容器，记录它用多少时间把水装满(受水型)。

水钟是整个古代世界报时的标准方式，它于公元前6世纪传入中国。水钟曾在雅典等城市成为一道常见的景观，如今在这些城市中已发现公元前35年左右建造的"城钟"的遗迹。这种钟的运行由一块浮标控制，当水从底部的一个小出口慢慢流出时，浮标也一点点地下沉。浮标大概与一根圆杆相连接。圆杆在下沉时使指示柄随之移动。通向水井的台阶的磨损程度表明，每天都要给蓄水池倒满水。

我国古代对水钟的发展做出了突出贡献。最着名的例子是北宋初年(大约公元1086年)苏颂设计制造的"水运仪象台"。天文学家苏颂按照宋朝英宗皇帝的诏令进行设计并于公元1090年建成的"水运仪象台"堪称中古时代中国时钟的登峰造极之作。

他的装置是一座天文钟楼，高逾30英尺。顶部有一架体积庞大的球形天文仪器，即浑仪。浑仪为铜制，靠水力驱动，用于观测星相。钟楼内放置天球仪，即浑象，其运转与上面的浑仪同步，故可随时对两者进行比较。钟楼前面是一座木阁，分5层各开一门，无论白天黑夜，每隔一段时间，便有木人出现。木人击鼓、摇铃、打钟、敲打乐器、出示时辰牌。所有木人都由巨大的报时装置操纵。这架装置则由巨大的枢轮提供动力，枢轮上有木辐挟持水斗，水从漏壶中滴入水斗，使整个仪器每个时辰前进一个水斗。

制作方法

找一支香，先用尺子量出它的长度。点燃五分钟以后，再量一下它的长度;过五分钟以后，又量一次。量了几次以后，你会发现:在没有风的情况下，香的燃烧速度基本上没有什么变化。根据实验所得到的燃烧速度，比如，每五分钟燃烧掉1厘米，就可以在同样的香上每隔1厘米刻上一个刻度。这样，就成了一把测量时间的"尺子"了。只要看看香烧掉的长度，就可以知道已经过去了多少时间。

利用水流，也可以计算时间。

找一个空酒瓶子，灌满水以后，倒立过来，让水流出去。反复做几次，水流完的时间总是一定的;第一次用几秒钟，第二次还是几秒钟。

流动的水和燃烧的香为什么可以作为测量时间的"尺子"呢?因为水的流动和香的燃烧都是一种运动，时间和运动有密切的关系，只有通过运动才能表现出流逝的时间。因此，量度时间离不开运动。

在没有钟表以前，古人就是用水和火来计时的，根据古书记载，我国在两千多年前，就有了一种滴水计时的"刻漏"，又叫水钟。

古代有一种刻漏，主要由几个铜水壶组成，又叫"漏壶"。除了最底下的那个，每个壶的底部都有一个小眼。水从最高的壶里，经过下面的各个壶滴到最低的壶里，滴得又细又均匀。最低的壶里有一个铜人，手里捧着一支能够浮动的木箭，壶里水多了，木箭浮起来，根据它上面的刻度，就可以知道时间。

燃烧计时也有悠久的历史。我国古代有一种"火闹钟":把香放在一个船形的槽里，在香的某一点，用细线系上两个铜铃，横挂在放香的小"龙船"上。香从一头点起，烧到拴细线的地方把线烧断，两个铜铃就落在下面的金属盘里，人们听到响声，就知道预定的时刻到了。

太阳的东升西落告诉我们地球在不停地转动。这也是一种比较稳定的运动。自古以来人们还利用这种运动来计量时间。人们制成了日晷〔guǐ〕，这是一种"太阳钟"，它是利用日影的运动来指示时间的。不过，在阴天和夜晚，"太阳钟"就不起作用了。

E. 水钟是怎样报时的

简单的测时方法
找一支香，先用尺子量出它的长度。点燃五分钟以后，再量一下它的长度；过五分钟以后，又量一次。量了几次以后，你会发现：在没有风的情况下，香的燃烧速度基本上没有什么变化。根据实验所得到的燃烧速度，比如，每五分钟燃烧掉1厘米，就可以在同样的香上每隔1厘米刻上一个刻度。这样，就成了一把测量时间的“尺子”了。只要看看香烧掉的长度，就可以知道已经过去了多少时间。

利用水流，也可以计算时间。

找一个空酒瓶子，灌满水以后，倒立过来，让水流出去。反复做几次，水流完的时间总是一定的；第一次用几秒钟，第二次还是几秒钟。
流动的水和燃烧的香为什么可以作为测量时间的“尺子”呢？因为水的流动和香的燃烧都是一种运动，时间和运动有密切的关系，只有通过运动才能表现出流逝的时间。因此，量度时间离不开运动。

在没有钟表以前，古人就是用水和火来计时的，根据古书记载，我国在两千多年前，就有了一种滴水计时的“刻漏”，又叫水钟。

古代有一种刻漏，主要由几个铜水壶组成，又叫“漏壶”。除了最底下的那个，每个壶的底部都有一个小眼。水从最高的壶里，经过下面的各个壶滴到最低的壶里，滴得又细又均匀。最低的壶里有一个铜人，手里捧着一支能够浮动的木箭，壶里水多了，木箭浮起来，根据它上面的刻度，就可以知道时间。

燃烧计时也有悠久的历史。我国古代有一种“火闹钟”：把香放在一个船形的槽里，在香的某一点，用细线系上两个铜铃，横挂在放香的小“龙船”上。香从一头点起，烧到拴细线的地方把线烧断，两个铜铃就落在下面的金属盘里，人们听到响声，就知道预定的时刻到了。

现在人们仍然使用着“火钟”：引起炸药爆炸的各种导火索都是火钟，从点火到爆炸的时间是由导火索的长度决定的。

太阳的东升西落告诉我们地球在不停地转动。这也是一种比较稳定的运动。自古以来人们还利用这种运动来计量时间。人们制成了日晷〔guǐ〕，这是一种“太阳钟”，它是利用日影的运动来指示时间的。不过，在阴天和夜晚，太阳钟就不起作用了。

F. 水钟可以测量时间,也可以测量温度吗

我们如何测量时间？相对于古代的第一批钟如今的钟表有多精确？秒的定义又是什么？

我们中大部分人理所当然地认为我们有权利去检测时间的推移，有权利在任何时候都知道到下一个预约为止还剩多少时间，或者能够与世界另一边的人们达成时间一致。当然，情况并非总是如此。

我们如何测量时间？相对于古代的第一批钟如今的钟表有多精确？秒的定义又是什么？让我们一起了解一下测量时间的进化史。

我们用来测量时间的5种工具：

1.日晷

2.水钟

3.机械钟表

4.石英钟

5.原子钟

让我们再进一步探讨每种工具。

1.日晷

史上用于记录时间最古老的方法估计是日晷。在没有任何资源的情况下，你外出可以根据观察太阳在天空中的位置来粗略判断现在是几时，当然这得是一个晴天。追溯到公元前1500年(甚至更早的时候)，古埃及和苏美尔的时间记录者发明了利用太阳光影来记录时间轨迹的第一套设备。

古罗马人在他们城市中心建造了日晷。有钱人则会携带迷你版。现在所知的最古老的便携式日晷模型是在公元79年维苏威火山爆发时被埋在火山灰下的一座意大利别墅里发现的。日晷被形容为一块意大利火腿形状的金属，正好可以装在咖啡杯里。

尽管日晷有各种变化，但它们依旧是利用太阳来记录时间。有许多人利用一个狭细的、有角度的被称为指时针的物件在标记上投射光影来指示一天的时间。其他人则通过太阳光线通过一个小缝来表示时间。指时针有时候是固定的，有时会被移动因为处于不同的季节时白天的时长不同。

日晷的精确度取决于它的校准、它所使用的制作者的精确度（换句话说，日晷的投影是否又宽模糊？）、以及它自身指时针的大小。最粗糙的日晷测量精度可以达到一小时以内，但是日晷作为唯一常用的钟仅持续到17世纪中期，而更现代的钟表可以达到15秒到30秒的精确度。注意细节的话，你甚至可以制作自己的日晷精确到每一分钟。

世界上最大的日晷是与Jantar Mantar纪念碑上其他18种天文仪器在印度拉贾斯坦邦的斋浦尔的发现的。这个日晷高27米（或者88英寸），在顶部有一个小圆屋顶用来预示日月食和季风的到来，并且它测量误差只有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筑，同时也充当着一个巨大的日晷，就像是巴黎的卢克索方尖碑。

2.水钟

当然，日晷的使用是有限制的，只有当白天无云的时候才有效。有人建造了月晷，尽管它们的精度可能会随月亮的相位而变化，麦开特（特殊的天文仪器）则使用不同的星星来跟踪整个晚上的时间流逝。然而，时间记录者开始寻找非天文的方法来计时。

特殊的是，古希腊和古罗马是水钟的爱好者，尽管最古老的的水钟之一是在埃及法老阿蒙霍特普一世的墓中发现的，可以追溯到公元前1500年。这个最早的水钟是一个带有倾斜边的石壶，可以让水通过底部的一个小孔以一个固定的速率流出。这个壶的内部有刻度将不同的水位和时间联系起来。

为了提高水钟的精确度，一些水钟被机械化，通过控制水压使水的流动尽可能稳定。然而，水温的变化会导致每天时间30分钟的误差。

一些水钟引发了花式展览上雕像的移动，其他的则响起了钟声。第一个水基闹钟是在公元前427年柏拉图建造的。在柏拉图的钟里，水位一旦达到一定的高度就会被抽到另一个容器里，而这个容器有一根狭窄的管子。当水通过管子时，它就会发出像茶壶里的开水一样的鸣声。其中一个最复杂的水钟是由穆斯林工程师Al-Jazari在1206年设计和建造的，它是一个由重量驱动的亚洲大象形状的水钟。

还有一些依赖于自然介质稳定变化的计时方法包括香种、沙钟（也称沙漏）、油灯钟。然而，与水钟一样，他们的精确度依旧有限。

3.机械钟表

计时方面的下一个重大进步是机械钟的诞生，它将计时精度从几分钟提高到几秒。这不再是利用像水或沙这些物质的逐渐变化，而是采用了与这些物质完全脱离的机械，使用了一种可以在相同时间间隔释放少许、可控制能量的方式。为了完成这个目标，人们发明了很多机械装置，包括气缸、双工、杠杆机构和精密表机件，而它们都有不同的精度程度。

估计世界上最早在机械水钟表运用机械装置的人就是中国科学家和政治家苏颂，他建造了一座30英尺高的水力机械天文钟，不仅能告诉人们现在是何时，还能告诉人们今夕是何年何月。苏颂这座钟的大轮子辐条以一个稳定的速率装满水，但是这个装置只有在每个辐条中水位达到一定高度才会转动。他建造的钟表从1092年开始运营，直到1126年被政治对手拆毁。

尽管人们赞颂是伽利略发明了摆钟，但是第一个建造它的是荷兰科学家克里斯蒂安·惠更斯于1656年。他的装置实现了前所未有的精确，通过钟摆达到了一天低于一分钟的误差（后来改进之后使误差不超过一天10秒）。这个钟摆是以稳定的速度摇摆调节齿盘使指针以常规的时间间隔转动。钟摆最终会因空气中的阻力和摩擦停止摆动，所以它们通常会加上一个需要定期缠绕的弹簧，以储存弹性势能维持摆动。

4.石英钟

石英钟，发明于20世纪20年代，脱离了齿轮和棘轮装置因此也不需要定期缠绕的弹簧。石英钟的原理是当施加电场时，石英晶体将以固定频率振动。

G. 满足什么条件才可以用水去测量，时间呢

仿照沙漏的原理即可。不同的是，水压要稳定，水滴才能均匀。测量出单位时间的滴水量，就可以用它去除总量而得到时间值。

H. 古代为什么测量时间是水滴现代是水柱

水柱流进杯子，溅出的水珠是杯内原有的水的。还是流进去的水注水注的水都是

I. 用水测量时间关键是控制什么

控制水的质量保持水位不变是用水测量时间所要解决的关键。在没有钟表以前，古人就是用水和火来计时的，根据古书记载，中国在两千多年前，就有了一种滴水计时的刻漏，又叫水钟。

水量控制时间

古代的刻漏，主要由几个铜水壶组成，又叫漏壶。除了最底下的那个，每个壶的底部都有一个小眼。水从最高箭，壶里水多了，木箭浮起来，根据它上面的刻度，就可以知道时间。

计时原理是水的流动和香的燃烧都是一种运动，时间和运动有密切的关系，只有通过运动才能表现出流逝的时间。

因此，量水的流动和香的燃烧都是一种运动，时间和运动有密切的关系，只有通过运动才能表现出流逝的时间。因此，量度时间离不开运动。

也可以利用水流来计算时间。找一个空酒瓶子，灌满水以后，倒立过来，让水流出去。反复做几次，水流完的时间总是一定的；第一次用几秒钟，第二次还是几秒钟。

J. 水中是如何做到能在原表盘中指示时间的

摘要 电子表内都有一个振荡频率十分稳定的石英振子，由门电路产生一个很稳定的振荡频率，一般是32.768KHz。再经过电子分频器15次分频后，得到秒脉冲。秒脉冲送到步进电机，每秒钟推动步进电机动一次。