用光影来计时

实验器材：细木棒1、尺1、指南针1

适用学生：五年级（下）

实验步骤：

1.将一根细木棒竖直插在有阳光的地上。

2.测量记录细木棒影子的长度和方向。

3.每隔一定的时间重复测量一次。

实验记录单

时间
细木棒影子长度
细木棒影子方向

 

实验结论：上午，阳光下的物体影子会越来越短，正午达到最短，下午物体影子又会逐渐变长。一天中阳光下的物体影子方向从西逐渐向北再向东。阳光下物体影子的长度、方向随着时间的变化会慢慢地发生变化。

  

滴漏实验

实验器材：盖上有小孔的饮料瓶1、量筒1、铁架台1、电子停表1

适用学生：五年级（下）

实验步骤：

1.把一个透明塑料饮料瓶去掉底部，倒过来盛水，在瓶盖上扎一个小孔，让水可以从小孔中缓慢流出。

2.在瓶子里装300毫升的水，下面用量筒接住从瓶子中漏出的水。

3.观察记录从瓶中漏出100毫升的水需要的时间，重复两次。

4.观察记录量筒的水积聚到10毫升和50毫升时，分别需要的时间。

5.观察记录漏完全部300毫升的水需要的时间。

6.分析实验数据，概括实验结论。

实验结论：从瓶中漏出100毫升的水需要的时间基本相同。量筒的水积聚到50毫升的时间比积聚到10毫升所需的时间的5倍还要多。漏完300毫升的水的时间比漏完100毫升水的时间的3倍还要多。水滴漏的速度是不均匀的，会越来越慢。

实验记录单

 

 

 设计制作水钟

实验器材：饮料瓶2、剪刀1、笔1、电子停表1、水等

适用学生：五年级（下）

实验步骤：

1.讨论水钟设计方案（准备做一个什么类型的水钟？是泄水型还是受水型？怎样控制漏水的速度？如何来划分10分钟的时间刻度？）

2.根据讨论结果制作一个滴漏，确定合适的滴水速度，用手表记时，在容器壁上标出水流出（或接水）1分钟和5分钟时的水位刻度。

3.依水位来推算时间，分别标出1分钟～10分钟的时间刻度。

4.用做好的“水钟”与钟表对照，检测我们的水钟计时是否比较准确。

5.改进水钟。

实验结论：通过一定的装置，流水能够用来计时，因为滴漏能够保持水在一定的时间内以稳定的速度往下流。我们可以控制滴漏的速度，从而使水钟计时更加准确。

观察钟摆

实验器材：摆钟1、电子停表1

适用学生：五年级（下）

实验步骤：

1.确定单摆怎样才算是摆动一次。

2.用电子停表测摆钟每分钟摆动的次数，重复3次。

3.整理分析数据，概括实验结论。

实验记录单

	第一次	第二次	第三次
次数

实验结论：钟摆每分钟摆动的次数相同，都是60次。

 

 

 观察我们的摆

实验器材：铁架台1、细棉线1、螺帽1、电子停表1

适用学生：五年级（下）

实验步骤：

1.利用螺帽和线做一个摆并固定在铁架台上。

2.把摆锤拿到一定幅度，轻轻松手，让摆自由摆动，记录每隔10秒摆动的次数。

3.整理记录有关数据，进行分析。

4.与其他小组进行交流，概括实验结论。

实验记录单

实验结论：同一个摆，相同时间摆动的次数相同。不同的摆，相同时间摆动的次数不同。

 

 

摆锤重量与摆的快慢的研究

实验器材：铁架台1、细棉线1、钩码三个、秒表1

适用学生：五年级（下）

实验步骤：

1.把细棉线做一个圆圈，固定在挂钩上，圆圈下端挂1个钩码，让摆小幅度自由摆动。

2.测出用1个钩码做摆锤的摆在15秒内摆动的次数，重复3次。

3.测出用2个钩码做摆锤的摆在15秒内摆动的次数，重复3次。

4.测出用3个钩码做摆锤的摆在15秒内摆动的次数，重复3次。

5.整理分析数据，概括实验结论。

实验记录单

	原来重量	两倍重量	三倍重量	我们的发现
第一次
第二次
第三次

实验结论：摆的快慢和摆锤的重量无关。

摆绳的长短与摆的快慢的研究

实验器材：铁架台1、线1、钩码1、秒表1

适用学生：五年级（下）

实验步骤：

1.把细棉线做一个较长圆圈，固定在挂钩上，圆圈下端一直挂1个钩码，让摆小幅度自由摆动。

 

2.测出摆绳较长时摆在15秒内摆动的次数，重复3次。

2.摆绳对折，测出摆绳是原来长1/2时在15秒内摆动的次数，重复3次。

3.摆绳再对折，测出摆绳是原来1/4时在15秒内摆摆动的次数。分析数据，概括实验结论。

实验记录单(15秒内)

摆动的次数	第一次	第二次	第三次	我们的发现
原来绳长
原来1/2绳长
原来1/4绳长

 

实验结论：摆的快慢和摆绳的长度有关，同一个摆，摆绳越短摆动越快。

  

金属圆片对摆的快慢的影响

实验器材：铁架台1、线1、木条1、稍重一点的金属圆片1、图钉1、秒表1

适用学生：五年级（下）

实验步骤：

1.用长木条做一个摆，然后测出15秒内摆动的次数，重复3次。

2.在长木条的最下端固定一块金属圆片，然后测出固定住金属圆片的摆15秒内摆动的次数。

3.在长木条的中段固定一块金属圆片，然后测出固定住金属圆片的摆15秒内摆动的次数。

4.在长木条的最上端固定一块金属圆片，然后测出固定住金属圆片的摆15秒内摆动的次数。

5.分析实验数据，概括实验发现。

实验结论：加金属圆片会影响摆摆动的速度。金属圆片在最下端时摆摆动的速度最慢。

  

实验记录单

	没有金属圆片	金属圆片在 最下端	金属圆片在 中端	金属圆片在 最上端
第一次
第二次
第三次

 

 

 制作一个一分钟计时器

实验器材：卡纸制作的齿轮操纵器1、指针1、钟面1、摆锤1、线等

适用学生：五年级（下）

实验步骤：

1.用我们制作好的每分钟正好摆动30次的摆锤，组装一个齿轮操纵器。

2.在齿轮中间安装一个指针和钟面，标出时间刻度。

3.轻轻拨动摆锤，看看“摆钟”能否自由地运转起来。

4.调整好每个部件的位置，使它们能协调运作。

现象和结论：机械摆钟是摆锤与齿轮操纵器联合工作的。摆钟的几个部件主要是:齿轮操纵器、摆锤、垂体、齿轮。

 

  昼夜交替的模拟实验

实验器材：手电筒1、乒乓球（或地球仪）1

适用学生：五年级（下）

实验步骤：

1.提出昼夜交替的各种假说。（a地球不动，太阳围着地球转。b太阳不动，地球围着太阳转。c地球自转。d地球围着太阳转，同时地球自转。……）

2.讨论昼夜交替的模拟实验方案。（用手电筒模拟太阳，用乒乓球模拟地球，在乒乓球上选一个点作为我们的观察点。）

3.模拟假说a：乒乓球不动，手电筒围绕着乒乓球转动。

4.模拟假说b：手电筒不动，乒乓球围绕着手电筒转动。

5.模拟假说c：手电筒不动，乒乓球自己转动。

6.模拟假说d：手电筒不动，乒乓球自己转动的同时围绕手电筒转动。

7.画出实验的示意图来，用箭头线表示手电筒和乒乓球的运动方式和方向。

8.分析和归纳。

实验记录单

	内容	实验示意图	有无昼夜交替
假说a	地球不动，太阳围着地球转。
假说b	太阳不动，地球围着太阳转。
假说c	地球自转。
假说d	地球围着太阳转，同时地球自转。
假说e

实验结论：昼夜交替现象有多种可能的解释。

 摆的方向的研究

实验器材：铁架台1、细线1、钩码1、可转动的圆形底盘（或餐桌转盘）1

适用学生：五年级（下）

实验步骤：

1.用铁架台做支架，挂上一个摆。

2.将铁架台和摆一起放到一个圆底盘上。

3.让摆前后来回摆动起来，然后缓慢而平稳地转动圆底盘，观察摆摆动的方向是否发生变化。

4.再做一次圆底盘转动的实验。

5.记录实验现象。交流和讨论，概括实验结论。

实验结论：摆具有保持摆动方向不变的特点。

 

附：摆的方向的实验记录单

             

  附件1

摆的方向的实验记录单

 

 

 

 

谁先迎来黎明模拟实验

实验器材：代表不同地区与太阳的纸片等

适用学生：五年级（下）

实验步骤：

1.观察地球仪或地图上北京和乌鲁木齐两个城市，并确认它们的位置关系。

2.小组的同学手拉手面朝外围成一个圆圈模拟“地球”。

3.其中一个同学身上贴上写有“北京”和“东”的纸片，代表“北京”；在他右手边的一个同学身上贴上“乌鲁木齐”和“西”的纸片，代表“乌鲁木齐”。

4.一个同学站在圈外举一个红色纸片，代表“太阳”。

5.大家按照由西向东的方向（ 即逆时针方向）慢慢转动，看看“北京”和“乌鲁木齐”谁会先见到“太阳”。然后大家再按照由东向西的方向（即顺时针方向）慢慢转动，看看又是谁先看到太阳。

6.总结实验发现。

实验结论：地球自转方向不同，迎来黎明的时间也就不同。按逆时针的方向转动，北京将先迎来黎明，按顺时针方向转动乌鲁木齐将先迎来黎明。

 

 

对北极星“不动”的解释

实验器材：皮球1、代表人与北极星的纸片

适用学生：五年级（下）

实验步骤：

1.用皮球来代表地球，在皮球上贴几个小纸片，分别代表居住在地球上的“人”。

2.在黑板上贴一颗星，代表天空中的“北极星”。

3.让皮球自转起来，把转动的中心点对准黑板上的星，使每个小纸片上的“人”看到北极星并保持“北极星”不动。

实验结论：能看到“北极星”不动，是因为地球自转时有一个假想的轴—“地轴”，始终指向北极星。

 

 模拟地球公转实验

实验器材：木杆2、木尺1、小木条6、红色圆纸片1、蓝色圆纸片2、双面胶、粉笔

适用学生：五年级（下）

实验步骤：

1.在操场上画一个圆圈，圆圈中心放一个红色的圆纸片，代表太阳。

2.把两根木竿分别立在离圆圈远近不同的地方。

3.在木竿的顶端分别贴上两个蓝色的圆纸片，代表远近不同的两颗星。

4.在远处的星上，横着挂上一个木尺，并在木尺上每隔10厘米竖着贴上一个木条。

5.同学在圆圈上背对着红色圆点转动一周，表示“地球”围着“太阳”公转一周。

6.站在A、B两点，仔细观察两颗星，并分别记下1号星相对于2号星的位置。

7.再做一次，把两根木竿立在离我们更远一些的地方，仍然在A、B两点观察两颗星的位置。

8.讨论交流。概括实验结论。

实验记录单

观测次数	公转到A点时	公转到B点时	在A、B两点观察1号星的视觉差
第一次（近时）	1号星在2号星（   ）边第（    ）厘米	1号星在2号星（   ）边第（     ）厘米	（     ）厘米
第二次（远时）	1号星在2号星（   ）边第（    ）厘米	1号星在2号星（   ）边第（     ）厘米	（     ）厘米

实验结论：在地球公转过程中会发生恒星的周年视差。

 

 

四季成因的模拟实验

实验器材：电灯（或蜡烛）1、地球仪4、同样长的小标杆4、直尺

适用学生：五年级（下）

实验步骤：

1.把四个地球仪摆成一圈，在圈中放一盏灯当作太阳。

2.在公转轨道上确定A、B、C、D四个方位。

3.调整地轴倾斜指向北方。

4.在北半球同一地点上(如日照）都立上一根标杆，标杆正对太阳，观察地球仪上标杆的影长。

              四季成因模拟实验记录

公转地点	杆影长短	季节判断
A
B
C
D

 

实验结论：地球公转至不同位置，由于地轴的倾斜，导致阳光有规律的直射或斜射某一地区，使气温有规律的变化，从而形成四季。

 

 极昼和极夜的解释

实验器材：地球仪1、手电筒1、中间挖孔的两面色彩不一的纸板、纸张等。

适用学生：五年级（下）

实验步骤：

1.模拟实验。（用手电筒正对着地球仪照射，分别让地球仪北极、南极倾向手电筒。）

2.直观模型演示。（用一个纸板表示白昼和黑夜的分界线。在纸板中间剪一个和地球仪大小差不多的圆，在纸的一面涂上黄色，另一面涂上黑色。把地球仪倾斜插进竖直在桌面的纸板中，让北极圈处在黄色纸板一面。）

3.如果地轴倾斜度更大会怎样，学生做实验或简单推理。

实验结论：地轴的倾斜造成北极和南极出现极昼和极夜现象。地轴倾斜角度的大小可以影响极昼极夜发生的地区范围。