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時間的測量

時間的測量. 活動一:時間與生活. 〈P.6〉. 一天中,有哪些事情是在固定的時間做的?. 起床、上學、上下課時間、用餐、放學、睡覺、節目播出時間、才藝課程. 〈P.6 〉. 活動一:時間與生活. 一年中有哪些節日是在固定的日期?. 各種節日及民俗節慶 。. 哪些工具可以來幫助自己知道時間到了呢?. 鐘、錶、課表、日曆、月曆等計時工具. 時間測量的故事. 古時候沒有發明鐘以前,人們如何量度時間呢?. 根據記載,很早很早以前的人,可能是用 陽光下的影子 來推斷白天的時間;因為陽光會使影子的長度及方向改變,看影子的人便知道今天的白天過去了多少。.

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Presentation Transcript


  1. 時間的測量

  2. 活動一:時間與生活 〈P.6〉 一天中,有哪些事情是在固定的時間做的? 起床、上學、上下課時間、用餐、放學、睡覺、節目播出時間、才藝課程

  3. 〈P.6 〉 活動一:時間與生活 一年中有哪些節日是在固定的日期? 各種節日及民俗節慶。 哪些工具可以來幫助自己知道時間到了呢? 鐘、錶、課表、日曆、月曆等計時工具

  4. 時間測量的故事 古時候沒有發明鐘以前,人們如何量度時間呢? 根據記載,很早很早以前的人,可能是用陽光下的影子來推斷白天的時間;因為陽光會使影子的長度及方向改變,看影子的人便知道今天的白天過去了多少。

  5. 『 圭表與日晷』動畫請連結AEEA 天文教育資訊網 時間測量的故事 陽光下的影子 ─ 在西方 四千年前,巴比倫人居住在兩河流域,一年四季陽光充足,且因農業上的需要,巴比倫人製造了「日晷」。日晷構造包括一根晷針,和刻有時刻線的晷面。把晷面放在陽光下,晷針的影子落在晷面上,人們就由影子所在的刻線而得知時間。 AEEA 天文教育資訊網http://aeea.nmns.edu.tw/index1.html

  6. 時間測量的故事 陽光下的影子 ─ 在東方 中國古代利用日光來看時間的,先在圓石盤上刻好了子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥 十二個時辰(每一個時辰等於現在二個小時)。圓盤中間,豎立一根中間有細縫的石針,從陽光穿過針縫射在圓盤上光點的位置,就可以看出時間來。 圖片來源:國立自然博物館 天文地學http://web2.nmns.edu.tw/Web-Title/china/A-1.htm

  7. 時間測量的故事 「沙漏」「漏刻」 ─ 利用粒度均勻的物質,以其流出的份量來測時間。 漏刻,是古中國的水鐘,以水量的變化來計量時間,自周朝以來,歷代都設有專職機構負責管理與開發,民間應用也相當普及,是古中國最重要而普遍的計時器。 北京故宫博物院的銅壺漏刻 是公元1745年製造的 資料來源: http://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%B2%99%E6%BC%8F

  8. 測量時間的故事 「漏刻」是中國創製的,發明的人及發明的年代都無法考證,但在古書典籍上可發現,周禮夏官有「契壼氏」的官制,專司時間,可能就是利用兩個銅或陶製的壼成為一組,穿過微小的孔,使上壼的水流到下壼,從壼邊的刻度來辨認時間。 資料來源:小叮噹科學遊樂區:::科學小百科::: http://www.ding-dong.com.tw/main06_1_8a.htm

  9. 測量時間的故事 「漏 (漏壺) 刻 (刻箭)」是利用水量多少來計量時間的儀器。 漏刻是全天候計時儀器,能彌補日晷受太陽有沒有露臉 (陰晴)、或晝夜的局限,是我國古代重要的計時器。 古代計時器「漏壺」(如上圖是元代的銅壺滴漏) 相當於現代的鐘錶 資料來源:AEEA 天文教育資訊網 http://aeea.nmns.edu.tw/2002/0201/ap020127.html

  10. 時間測量的故事 「沙漏」的原理和漏刻相像,漏刻有一壞處,在氣候寒冷時壺內水份會變冷甚致結冰,以致流速極慢或不流,但用水銀又過於昂貴,因而改用沙代替水,並將之簡化,稱之為「沙漏」。 古人斐迪南·麥哲倫的航行中,他就在他的每一艘船上放置18個沙漏,用以計算時間及紀錄日誌 資料來源: http://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%B2%99%E6%BC%8F

  11. 華耳 發明機械時鐘。 時間測量的故事 計時儀器的發展﹕ 日光鐘 → 水鐘 → 沙鐘 → 機械鐘。 前三種是古代所用的,機械鐘現已廣泛被人們採用,成為人們生活中不可缺少的一份。 1504年,華耳 (Walther) 發明機械時鐘。上圖左方 是加裝 24 小時羅馬數字裝置的機械時鐘。 1583年,伽利略發現單擺周期運動特性。 1656年,惠更斯發明具擺錘的天文鐘。 1736年,哈利遜發明具經度的航海計時鐘。

  12. 資料來源:格物致知物理學習網站  測量時間的故事 伽利略是16世紀到17世紀的科學家,現代人熟悉的鐘錶,是運用伽利略所發明的單擺理論而發明的。他在20歲左右進入醫學院求學,學到一個基本概念,就是人的脈搏可以當作計時的單位。 有一天,據說他在教堂的時候,注意到教堂的屋頂上垂下來一個擺垂,那個擺垂在很多人面前都一樣的擺動,不過伽利略先生注意到:擺垂來回擺動的時間和他的脈搏跳動次數有某種關連性。 伽利略的這個發現,物理教科書中稱為『等時性』。

  13. 你知道利用單擺的等時性來製作鐘的是誰嗎? 第一座擺鐘,是年輕的荷蘭天文學家兼數學家惠更斯(Christian Huygens)在1656年的耶誕節設計出來的。那已是伽利略死後14年的事了。 圖說︰ 惠更斯他是第一位將鐘擺應用到機械鐘的人。這座彈簧帶動的機械鐘由荷蘭鐘匠科斯特於1657年製作。

  14. 測量時間的方法 測量時間的方法,都需要以重複性發生現象的週期為基礎。 大自然的時鐘〈P8. P9〉 利用生活中的事物、經驗或自然現象,知道經過的時間有多長。 ◎太陽的東升西落,就是過了一天。 ◎月的盈虧,由滿月到下一個滿月,就是經過了 一個月。 ◎天氣季節,四季中的春、夏、秋、冬循環了 一次, 就是經過了一年。 自然現象有規律性,可用來計時,但並不精確。只能計算年、月、日,不能精確計算時、分、秒

  15. 活動二:測量時間的工具 〈P.10〉 竿影、日晷 、漏刻、 水鐘 、脈搏、線香、單擺、鐘擺、鐘錶 日晷和竿影:陽光和立竿形成竿影後,以刻度來計算時間。 古人常用生活中常見的事物計時,例如:ㄧ炷香約30分鐘。一頓飯約30~40分鐘。一盞茶約10~15分鐘。但並不精確。也會因情況不同而有不同的時間。

  16. 測量時間的工具實驗設計《一》 〈P.10〉 實驗名稱:一炷香的時間 實驗目的:藉由測量並比較各組燃燒一炷香的時間, 察覺一炷不能精確的表 示一段時間 實驗器材:線香一支、碼錶一個、 長尺、打火機 實驗步驟: 1.準備一支線香,先量出整支香的長度 2.在線香的前段量出一公分的距離 3.點燃線香,等燃燒到1公分的起算點時, 按下碼錶,開始計時,燃燒到1公分的結算點 時,停止 計時 4.將燃燒1公分的時間,乘以線香總長 5.記錄各組一炷香的時間,並作比較

  17. 〈P.11〉 測量時間的工具實驗設計《二》 實驗步驟與紀錄: (1)將沙漏到過來。 (2)測量沙子漏光需要多少時間。 (3)多測量幾次,紀錄之後再做比較。 討論活動: 1.沙漏是利用什麼方法來計時? 2.用沙漏計時會有什麼優缺點? 因為沙子的量是固定的,沙子通過的速率是一定的,所以沙子每次漏完的時間都差不多的特性來計時。 方法簡單易於操作;但只適合用來測量一段時間,不能像日、月、年方便累進延續。 對現代人而言不夠精確。

  18. 〈P.13〉 測量時間的工具實驗設計《三》 實驗名稱:單擺與計時 實驗目的:單擺每次擺動的時間具有規律性 〈等時性〉 實驗器材:空心鐵片、尺、剪刀、碼錶、 紀錄表、棉線 實驗步驟與紀錄: (1) 用棉線綁鐵片、螺帽、硬幣等當單擺。 (2) 記錄擺動次數固定所需要的時間,或固定 時間內的擺動次數。

  19. 測量時間的工具實驗設計《三》 〈P.14〉 • 實驗操作注意事項:《影響實驗的因素》 • 每次試驗時都不能改變單擺的長度,單擺的繩結一定要用力綁緊,然後在結繩處做記號,若長度改變請隨時調整。 • ◎ 棉線可以用其他的繩子代替。 • ◎ 可增加鐵片的數量,鐵片越重慣性越大, • 越不容易停止。 • ◎ 固定單擺的支架要避免晃動。

  20. 測量時間的工具實驗設計《三》 〈P.15〉 我的發現: 擺動次數和擺動時間有什麼關係? 擺動次數與擺動時間成正比 ※時間加倍〈例如20秒〉,來回擺動的次數也 增加相同倍數。 用單擺來計時有什麼優點? 比用線香、沙漏計時多了一些精確性;也減少點線香、頻頻倒置沙漏的不便。 用鐘擺來計時有什麼缺點? 體積太大攜帶不便。太重。沒有碼錶的功能。

  21. 測量時間的工具實驗設計《三》 《影響實驗的因素》 伽利略和惠更斯的實驗: 在其他因素不變的狀態下, 擺幅的大小和擺錘的重量對擺動的週期是 沒有明顯的關係。 結論:擺長的長度會影響擺動的時間的長短。 擺長的準確度。計時器的正確使用。擺錘擺動與空氣的阻力的影響。支架的穩定性。 以上因素都會影響到實驗結果,產生誤差。

  22. 〈P.16〉 活動三:善用計時工具 現代的計時工具 ─ 和生活用品結合,例如電腦、手機等用品 都有時鐘的功能 你使用過哪些計時工具? 手錶、時鐘、鬧鐘、電腦上的計時、手機上的計時、電子錶、咕咕鐘、上發條的老爺鐘、懷錶… 這些工具適合用於什麼情況下? 鬧鐘 碼錶 手錶 懷錶 起床時、需要特別提醒時間的時候。 100公尺跑步、做實驗、需要做精確計時的時候。 想要知道時間的時候。 裁判、表示身分地位的人。

  23. 〈P.17〉 習作P.10 活動三:時間的主人 討論一天的生活 1.放學以後你有哪些事情要做呢? 2.你認為做這些事情要花多少時間呢? 3.試試看,把你今天放學後要做的事,安排適當的時 間,做成一張工作計劃表。 4.檢討:這張計畫表的事情你都如期完成了嗎?如果 計畫的事情沒有完成,需要如何改進? ◎結論:擬定適當的計畫表可以提醒我們什麼時候該做什麼事,要按時完成工作養成愛惜光陰的習慣

  24. 計時工具幫助我們規劃和管理時間, 讓生活更有效率。 做時間的主人

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