一、时间在流逝
1.在远古时代,人类依靠太阳计时。日出而作,日落而息,昼夜交替自然而然成了人们使用的时间单位——日。2.古人利用太阳计时的方法:日晷是利用一天中日影方向有规律的变化来划分并测定时刻的工具,根据两个时刻之间的间隔,可以计算出时间长度。圭表是利用一年内正午时分日影长度有规律的变化来测定节气和一年时间长短的仪器。
3.在无风的环境下,一根粗细均匀的香,燃烧相同的长度所用的时间大致相等,故可以计时。同理,粗细均匀的蜡烛也可以用来计时。
4.我们还可以借助自然界有规律运动的事物或现象来估计时间。
二、用水计量时间
1.用水计时的工具叫作水钟。2.如果初始水位高度和孔径不变,流出同样多的水,所需的时间是相同的;保持水位高度不变,水流速度不变。水流的这一特点,可用于计时。
3.用水计量时间的工具叫作水钟,元代铜壶滴漏是这类工具的代表。
4.滴漏的快慢受滴水孔的大小和水位高低的影响。
6.医院输液时,药液能匀速滴下,是通过控制输液管的孔径不变等实现的。
三、做个水钟
1.水钟在我国古代又叫“刻漏”“漏壶”。它的计时方法有两种:一种是利用特殊容器记录把水漏完的时间(叫作泄水型);另一种是在接水容器上记录它用多少时间把水装满(叫作受水型)。2.水钟通过一定的装置,能够保持水在一定的时间内以固定的速度往下流,从而能用来计时。
3.我们可以控制滴漏的速度,从而使水钟计时更加准确。
4.做一个水钟需要经历的步骤:明确任务→制订方案→制作与测试→评估与改进。
四、改进水钟
1.改进水钟的核心目标是让水滴匀速滴漏,保证时间刻度均匀、计时准确。2.自制水钟最常见的问题是:泄水杯水位(高度)变化,导致水流速度不均匀。
3.古代改进后的水钟,通过维持水位稳定,实现水滴匀速滴落,同时搭配浮标等结构,让读数更方便。
4.自制水钟存在的问题及改进措施。
存在的问题 改进措施
需要向泄水杯中不断加水 将第一级泄水杯容量变大
泄水杯水位高度经常变化 将第一级泄水杯的出水孔孔径变大,使水流速度大于第二级泄水杯中的流速,并在第二级泄水杯侧面加一个溢水孔,让多余的水流出
受水杯中刻度不均匀 用细长的直筒型容器作为受水杯
受水杯中的刻度过密,读数不方便 适当增大第二级泄水孔孔径大小,使水流速度加快,进而增加刻度之间的距离,方便读数
刻度遇上水后看不清字迹 用透明胶带贴住刻度防水
5.除了水,我们还可以用沙子等能流动的物体制作计时工具,比如沙漏。
五、机械摆钟
1.机械摆钟的出现大大提高了计时的精确度,日晷等计时工具逐渐被替代。2.同一个摆,在摆动过程中,摆动幅度会越来越小,但相同时间内摆动的次数是不变的,即摆的等时性。
3.伽利略的发现:无论是什么材质的球,只要摆长是固定不变的,摆来回摆动一次所用的时间就是相同的,即单摆的摆动周期与摆球的质量是无关的;摆长越长,摆的摆动周期越长。
4.荷兰科学家惠更斯完成了伽利略的遗愿,造出了世界上第一座摆钟。
5.观察钟摆的运动。
(1)钟摆由摆绳和摆锤两部分构成。
(2)摆幅是摆的最左边或最右边与竖直方向的夹角。
(3)钟摆由最左边或最右边的位置开始摆动,往返一次记为“摆动一次”。
(4)同一摆钟的钟摆摆动一次所用的时间总是相等的,这就是摆的等时性。
6.钟摆和自制摆都具有等时性,但不同的摆的摆动快慢一般不相同。
六、制作钟摆
1.机械摆钟里的钟摆每分钟摆动60次。2.改变摆锤的质量和摆动幅度不能改变摆的快慢。摆绳长度影响摆的摆动快慢,同一个摆,摆绳越短,摆动速度越快,反之则越慢。
3.研究影响摆摆动快慢的因素时的注意事项:
(1)实验时,只改变一个因素(要研究的因素),其他因素保持不变。
(2)在安装摆时,摆绳上端必须固定住,不能在摆动过程中移动。
(3)在摆动开始时,要让摆小幅度地自由摆动,要自由释放摆,不能用手推动摆。
4.摆长是指从摆绳固定点到摆锤重心的距离。
5.自制1分钟正好摆动60次的钟摆,如果1分钟摆动的次数比60次多,应该增加摆绳长度;如果1分钟摆动的次数比60次少,应该缩短摆绳长度。
6.调试摆绳长度的方法:减半或倍增法、增减法(每次增减相同的长度)。
七、时间与变化
1.生物的活动会随着时间进行规律性的周期变化,这些变化会在生物体上留下痕迹,这类痕迹被称为“生物时钟”。2.我国古生物学家马廷英一百多年前就发现珊瑚化石上的生长纹记载了季节生长的过程。
3.古生物的出现、存续和灭绝是地质时代的天然记录。科学家对各个地质时期的四射珊瑚化石生长线进行观察和计算,发现从古到今一年中的天数逐渐减少,而一天的时数却在逐渐增加,这证明了地球自转的速度在有规律地变慢。
4.科学家根据一组地层中的化石组合来确定物种灭绝的先后关系,而地层的绝对年代通常用“放射性同位素方法”测定。
5.考古学家利用“放射性碳定年法”(又称“碳十四断代法”)测出杭州良渚遗址出土的炭化稻距今约5000年,这说明五千年前良渚人就已经会种植水稻了。
6.各种各样的“生物时钟”
“生物时钟” 核心特征 用途
树木的年轮 数圈数、测宽度 估计树龄
贝壳的生长纹 表面的环状纹路 贝壳的生长速度和生长环境的变化
龟甲上的环纹 龟甲上的环状痕迹 判断龟类生长阶段与年龄
珊瑚化石的生长纹 化石上的生长纹路 记载季节生长过程、判断地球自转速度变化

树木横截面年轮

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2026-11-12
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