四年级上册科学素材资料 制作简单雨量器 教科版

7.制作简单雨量器

邱良川申海明

（1.岱山县秀山小学 2.嘉兴市实验小学）

一、概念

雨量器是用来测量降水量的仪器。

从云中降落到地面上的液态或固态降水，在无渗透、无蒸发、无流失情况

下，通过专用的器皿进行收集，测量出其所积聚的水层深度，我们称为降水量。降水量的单位是毫米。

在气象上，常常通过测量某一段时间内降水量的多少来划分降水强度和等级。

1毫米的雨量，表示在没有蒸发、流失、渗透的平面上，积累了1毫米深的水。如果按1亩地的面积计算，就等于往1亩地里倒了0.667立方米的水。也就是等于往1亩地里倒了667千克水。

据国家气象部门规定的降水量标准，降雨可分为小雨、中雨、大雨、暴雨、大暴雨和特大暴雨6种。由于我国幅员辽阔，少数地区根据本省具体情况另有规定。例如，多雨的广东日雨量80毫米以上称暴雨；少雨的陕西延安地区，日雨量达到30毫米以上就称为暴雨。

雨量器是用于测量一段时间内累积降水量的仪器。专业的雨量器有很多种，有人工的瓶储式，有虹吸的自记式，也有自动的翻斗式等。

最基本的一种如图所示：外壳是金属圆筒，分上下两节，上节是一个盛水漏斗，为防止雨水溅失、保持器口面积和形状，筒口用坚硬铜质做成内直外斜的刀刃状；下节筒内放一个储水瓶用来收集雨水。测量时，将雨水倒入特制的量筒内读取降水量毫米数。降雪或者冰雹等固体物降落时，则将储水瓶取出，换上不带漏斗的筒口，雪花和冰雹可直接收集在雨量筒内，待雪或冰雹融化后再读数，或者用人工将固体降水物融化后再进行测量，也可以资地雪等称出重量，然后根据筒口面积换算成毫米数。

二、活动的目的与意义

降水测量是气象观测的重要项目，也是农业、水利等部门的重要观测项目。然而，降水测量看似简单，其实其中大有学问，因此，要做好降水的测量工作，准确地获取测量数据，必须首先弄懂测量的原理和方法。制作雨量器就必须在

懂得原理的前提下，才可以动手。同时在制作的过程中获取和掌握相关的知识。

1.懂得降水测量的相关原理；

2.掌握降雨量的定义和测量方法。

3.学会根据用途需要和材料的特点设计简单工具，并进行测试改进。

三、材料和工具

本活动向大家介绍两种雨量器的制作方法，大家可以根据学生的程度或喜好

选择两种或其中一种进行制作。

1.直测式雨量器制作的工具与材料

1.1一个尽可能大的平底塑料瓶，可用“金龙油”瓶等，最好用现成的“透明盛液筒”，如上图。

1.2 剪刀

1.3 尺子（可以使用手册提供的标尺）

1.4 透明胶带

1.5 短钢筋等（防吹倒固定用）

2.量筒式雨量器制作的工具与材料

2.1 漏斗：一只口径稍大的塑料漏斗；

2.2 一只直径略小于漏斗的塑料瓶子；

2.3 实验室里的直筒型塑料量筒；

2.4 透明胶布等。

四、活动的方法与过程

1.直测式雨量器制作的方法与过程

1.1 剪去瓶子上部锥形部分，剪之前最好先画好线，尽量一次性剪平直；

1.2 把剪下来的锥形部分倒扣在瓶子中，形成一个漏斗。用胶带将漏斗与

瓶身固定好，使其牢固，盛水器口应保持水平、光滑。

1.3 用较韧的纸画上刻度，最小每格1毫米，也可把文所提供的刻度剪下来贴上去。然后用透明胶带将刻度尺整个固定在瓶身上，以防水湿。

1.4 也可以利用小刀等尖锐工具在瓶身上直接刻上刻度，为明显再涂上颜色。

1.5 如果找不到平底的塑料瓶，也可以使用底部不平的瓶子，但在使用的时候先在底部加些水，水面高于底部凸起的部分，直至底面水平，贴刻度纸的时候，“0”的位置要与水平面对齐。

2.量筒式雨量器制作的方法与过程

2.1 雨量器的制作：如图，把塑料漏斗平整地放在瓶子上，保证风吹雨打时不会晃动或掉地。

2.2 专用量筒的制作：

2.2.1 测量出雨量器漏斗的直径；

2.2.2 同时测量出塑料量筒的直径；

2.2.3 根据以下公式进行换算：

换算公式：圆柱体体积=π×半径×半径×高

例如：你的漏斗直径为150毫米，量筒的直径是50毫米，先算出1毫米的降水倒入量筒后的高度是多少？

计算的公式是：

1毫米雨量的体积=3.1416×75(漏斗半径) ×75×1(降水高度)

=17651.5(立方毫米)

50毫米直径的量筒底面积=3.14×25(量筒半径) ×25

=1962.5(平方毫米)

1毫米雨量倒入量筒的高度=17651.5÷1962.5=9(毫米)

也就是说，漏斗中承接到的1毫米雨量倒入量筒中的高度应该是9毫米。

计算好以后，在纸上画好一张每隔9毫米为一单位的刻度表，并把每一单位再分成5或者10等份，需要画多少个单位视量筒的高度，如量筒高度有20厘米，可以画20个单位（9毫米×20）。并依次标好

0、1、2、3……20（单位：毫米）

五、说明

1. 直测式雨量器制作比较简单，但实际测量时误差比较大，雨量越小，测量的精度越差；当雨量小于1mm时，几乎无法读数。

为了提高测量的精确度，就需要把降水量的读数进行“放大”。第二种方法更适合于平常实际测量时使用。

2.使用量筒式雨量器测量降水量时，把从漏斗中收集到瓶子里的水倒入自制刻度的量筒中，如果一次倒不完，可以分多次进行，然后把几次数字相加，就是这一阶段的降水量。

用这种方法测量的降水量可以精确到0.1毫米。

当全部制作完成后，就把雨量筒放置在四周没有阻挡的空地上，为防止被风吹倒或者人和小动物碰倒，可以在地上瓶子的周围插入几根短钢筋，把瓶子固定住。

六、温馨提示

1.制作时需要用剪刀等工具时，需要注意安全；

2.尽可能把雨量筒制作得牢固美观；

3.画刻度线时要细心、认真，尽量做到刻度均匀，线条平直。

七、活动分析

八、结论

九、科学博士

1.同类问题：风向标或其他气象观测仪器的制作。

2.拓展链接：制作过程的物理原理和数学公式运用。

3.延伸思考：气象站中所使用的测量仪器的基本用来思考。