2025 小学六年级科学上册气象观测百叶箱使用方法课件

一、百叶箱的基本认知：为什么它是气象观测的“保护罩”？演讲人01百叶箱的基本认知：为什么它是气象观测的“保护罩”？02百叶箱的工作原理：从“设计密码”到“数据保真”03百叶箱的使用方法：从选址到观测的全流程操作04百叶箱的维护与注意事项：让“老伙计”保持最佳状态05总结：百叶箱——打开气象科学的“第一把钥匙”目录2025小学六年级科学上册气象观测百叶箱使用方法课件各位同学、老师们：当我们每天收看天气预报时，“今天最高气温28℃”“相对湿度65%”这些数字背后，是无数气象观测员用专业仪器持续记录的成果。在校园气象站里，有一个白色的“小房子”——百叶箱，它是地面气象观测中最核心的设备之一。作为陪伴我从事气象科普工作十余年的“老朋友”，今天我将以最贴近你们认知的方式，带大家系统学习百叶箱的使用方法，从“认识它”到“用好它”，一步步揭开气象观测的科学密码。01百叶箱的基本认知：为什么它是气象观测的“保护罩”？1百叶箱的定义与核心作用百叶箱是一种专门用于安置温湿度观测仪器的防护装置，因箱体四壁由许多倾斜的薄木板（百叶）构成而得名。它的核心使命是：为温度计、湿度计等精密仪器提供一个既通风又避晒、既防雨又保温的稳定环境，确保观测数据能真实反映外界空气的温度和湿度，避免阳光直射、雨水冲刷、地面辐射等干扰因素对仪器的影响。举个简单的例子：如果把温度计直接放在太阳下，玻璃表面会吸收热量，测得的温度会比实际气温高5-10℃；而如果放在密闭的盒子里，空气不流通，湿度数据也会失真。百叶箱的设计，正是为了解决这些问题。2百叶箱的历史与演变百叶箱的雏形可以追溯到18世纪。早期气象观测员发现，直接暴露的仪器受环境干扰严重，于是尝试用带孔的木箱保护仪器。19世纪，英国气象学家约翰弗朗西斯坎贝尔（JohnFrancisCampbell）改进了箱体结构，采用倾斜45的百叶设计，既保证空气流通，又能有效遮挡阳光。现代百叶箱在此基础上进一步优化，材质从木质升级为防腐蚀金属或复合材料，尺寸和规格也有了统一标准（如我国常用百叶箱尺寸为长537mm、宽460mm、高615mm）。在我们校园气象站里，这台蓝色金属百叶箱就是按照国家标准定制的——它的“年龄”比你们中大多数同学都大，但依然在稳定工作，这就是科学设计的魅力。2百叶箱的历史与演变1.3百叶箱的结构拆解：每个部件都有“小心机”要学会使用百叶箱，首先要认识它的“身体结构”。让我们围着这台百叶箱转一圈，逐一辨认它的组成部分：箱体外壳：由上下两部分扣合而成，表面喷涂白色反光漆（白色能反射90%以上的太阳辐射，比黑色箱体温度低8-10℃）；百叶窗：四壁安装倾斜45的薄叶片，叶片间距约25mm，这种设计能让空气自由进出（风速0.5m/s时，箱内空气每3分钟完全置换一次），同时阻挡雨水和直射阳光；箱门：位于北侧（避免阳光直射），通过搭扣或磁条闭合，观测时打开，平时保持关闭以减少外界干扰；2百叶箱的历史与演变支架：不锈钢材质，高度固定为1.5米（这是全球统一标准，因为近地面1.5米处的空气温度最能代表人类活动层的实际温度）；01仪器架：箱内中部的金属支架，用于固定温度计、湿度计等仪器，架面与箱体保持5-10cm距离，确保空气流通无死角。02去年春天，我们班的科技小组拆解过旧百叶箱（当然是报废的），当拆开箱体时，大家都惊叹于这些“小叶片”的角度设计——原来每一片百叶的倾斜方向和间距，都是经过上百年观测数据验证的最优解。0302百叶箱的工作原理：从“设计密码”到“数据保真”1通风与隔热的平衡术百叶箱的核心原理是通过空气流通和辐射防护实现“恒温”。当外界空气流动时，风从百叶间隙进入箱体，穿过仪器后从另一侧排出，形成自然对流；而倾斜的百叶能阻挡阳光直射到仪器表面（经测算，百叶箱内仪器接收的太阳辐射仅为露天的1/20）。这种“通风不晒”的环境，让仪器测得的温度更接近真实空气温度。我们可以做个小实验验证：同时将两支温度计分别放在百叶箱内和露天地面，晴天中午12点观测，会发现露天温度计比箱内高3-5℃；阴雨天则两者数据接近，这说明百叶箱在阳光强烈时的“隔热”效果最明显。2防辐射与防冷凝的双重保护除了温度，湿度观测也需要百叶箱的“保护”。如果湿度计直接暴露在空气中，白天阳光会加热湿球（湿度计的一部分），导致水分蒸发过快，测得湿度偏低；夜晚地面辐射降温时，仪器表面可能结露，影响数据准确性。百叶箱通过稳定的温度环境，避免了这些问题：箱内温度波动比外界小20%-30%，湿度计的湿球能保持均匀蒸发，数据自然更可靠。记得有一次暴雨后，我带学生观测湿度，有位同学好奇地把湿度计拿到箱外，结果发现读数瞬间下降了10%——这就是外界雨水溅湿仪器和空气快速流动带来的干扰。3全球统一标准的意义为什么全世界的百叶箱都采用1.5米高度、白色外观、倾斜百叶设计？这是因为气象数据需要全球可比性。比如我国的气象站与美国、澳大利亚的观测数据要能直接对比，必须保证仪器的观测条件一致。就像我们做实验时要控制变量一样，百叶箱的标准化设计，就是为了让“温度”“湿度”这些数据成为跨越国界的“通用语言”。去年校际气象观测比赛中，邻校的百叶箱因为支架高度调成了1.3米，结果他们的温度数据比我们低0.8℃，这就是“标准”的重要性——差之毫厘，谬以千里。03百叶箱的使用方法：从选址到观测的全流程操作1第一步：科学选址——为百叶箱选个“好房子”0504020301百叶箱的位置直接影响观测数据的准确性，选址需要满足以下4个核心要求：空旷无遮挡：周围10米内不能有高大建筑物、树木或广告牌（遮挡会导致局部温度异常，比如墙面反射的热量会让箱内温度偏高1-2℃）；远离热源：至少距离水泥地、柏油路、花坛5米以上（水泥地白天吸热多，夜晚放热慢，会干扰温度观测；花坛的植物蒸腾作用会影响湿度数据）；地面标准：正下方应为自然草坪或裸地（我国规定气象站百叶箱下方需铺设0.5米×0.5米的草皮，模拟自然下垫面；如果是校园，可以用普通草坪替代）；朝向规范：箱门必须朝北（北半球阳光主要从南、东、西方向照射，朝北的箱门能避免观测时阳光直接射入箱体）。1第一步：科学选址——为百叶箱选个“好房子”我们校园气象站的百叶箱就选在操场东侧的草坪旁——这里没有建筑物遮挡，距离跑道8米，地面是自然草坪，完全符合选址要求。去年调整位置时，我们用卷尺测量了20多个候选点，最终才确定这里。2第二步：规范安装——让百叶箱“站得稳、立得正”安装百叶箱需要分3个步骤操作，每个细节都不能马虎：①固定支架：将不锈钢支架垂直插入地面，深度至少50cm（可用水平仪检测支架是否垂直，偏差不能超过1），然后用混凝土浇筑固定（校园内可简化为用膨胀螺丝固定在预制水泥墩上）；②安装箱体：将箱体扣在支架顶部，通过螺栓或卡环固定，确保箱体水平（可用气泡水平仪检查，前后左右倾斜不超过5mm）；③调试箱门：检查箱门闭合是否严密（用薄纸片测试，关门后纸片不应被夹住），确保观测时能顺利打开，平时能阻挡蚊虫进入。去年科技节，我们班负责安装新百叶箱，有个同学没注意水平调试，结果箱体微微向南倾斜，导致箱内温度计靠近南侧百叶，测得温度比实际高0.3℃——这提醒我们，安装时的每一个小细节都会影响数据质量。3第三步：仪器放置——“住”进百叶箱的“规矩”1百叶箱内通常会放置4类仪器：干湿球温度计（测温度、湿度）、最高温度计、最低温度计、毛发湿度计（或电子温湿度传感器）。它们的放置有严格要求：2位置顺序：从左到右依次为干球温度计、湿球温度计、最高温度计、最低温度计（或按仪器架标注的卡槽固定）；3高度统一：所有温度计的感应球部中心需位于同一水平面上，高度为1.5米（与支架高度一致）；4间距要求：相邻仪器间距不小于3cm（避免相互影响，比如最高温度计的玻璃管如果紧贴湿球温度计，会阻碍空气流通）；5方向规范：最高温度计的感应球部朝东（避免阳光直射球部，导致水银柱异常上升），最低温度计的感应球部朝西（同理）。3第三步：仪器放置——“住”进百叶箱的“规矩”有一次观测时，我发现最高温度计的读数比正常高1.2℃，检查后才发现是学生放置时不小心把球部转向了南侧，阳光透过百叶间隙照射到球部，导致水银膨胀——这就是“方向规范”的重要性。4第四步：观测与记录——用“科学态度”对待每一组数据观测百叶箱内的仪器，需要严格遵循“四定原则”：定时、定位、定姿、定法。①定时：小学气象观测一般每天观测4次（8:00、14:00、20:00、2:00），其中14:00是一天中气温最高时段，2:00是最低时段（夜间观测可由值班教师或家长协助）；②定位：观测时站在箱门北侧，身体与箱体保持30cm以上距离（避免人体热量影响箱内温度）；③定姿：平视温度计刻度，视线与刻度线水平（俯视会读低，仰视会读高，误差可达0.2℃）；4第四步：观测与记录——用“科学态度”对待每一组数据④定法：读干湿球温度时，先读干球（温度），再读湿球（用于计算湿度）；读最高温度计时，观察水银柱顶端对应的刻度（注意：最高温度计的水银柱只会上升不会自动下降，需人工调整）；读最低温度计时，观察酒精柱顶端对应的刻度（最低温度计的酒精柱只会下降不会自动上升，同样需人工调整）；记录数据时，需同时标注观测时间、天气状况（如“晴”“多云”“小雨”），字迹要清晰，错误数据用斜线划掉并在旁边注明修正值（不可涂黑或涂改）。我带过的学生中，有位同学连续3天的观测记录都写“25℃”，后来发现是他怕麻烦直接抄前一天的数据——这是绝对不允许的！气象观测的核心就是“真实”，每一个数据都是研究天气变化的“证据”。5第五步：数据整理与分析——让“数字”变成“知识”观测得到的原始数据需要整理成表格或图表，才能发挥作用。常用的整理方法有：表格法：按日期、时间、温度（干球/湿球）、最高温、最低温、湿度等项目制表，便于对比不同时段的数据；折线图法：以时间为横轴，温度/湿度为纵轴绘制折线图，直观展示一天内的变化趋势（比如“温度日变化曲线”通常是上午上升、午后达到峰值、傍晚下降的形态）；平均值计算：计算日平均温度（4次观测值的平均）、月平均温度（30天日平均的平均），分析季节变化规律。去年我们班用一个月时间记录数据，发现9月中旬的日平均温度比8月下旬低了4℃，结合日历推断这是“入秋”的信号——这就是数据整理的意义：让我们“看见”看不见的气候变化。04百叶箱的维护与注意事项：让“老伙计”保持最佳状态1日常维护：“小保养”决定“大精度”百叶箱需要定期维护，才能保证仪器长期稳定工作。具体维护内容包括：清洁箱体：每月用软毛刷清理百叶间隙的灰尘、蛛网（灰尘会阻碍空气流通，导致箱内温度偏高），每季度用湿布擦拭箱体表面（白色涂层脱落时需及时补漆，否则反射率下降会影响隔热效果）；检查仪器：每周检查温度计刻度是否清晰、玻璃管是否破损（水银温度计若有断裂，需立即停用并联系专业人员处理）；调整仪器：最高/最低温度计每天观测后需人工调整（最高温度计用手握住顶端，向下甩动使水银柱回落到当前温度；最低温度计用手捏住中部，向上抬起使酒精柱回到感应球部）；防虫防潮：箱内可放置少量樟脑丸（避免蚊虫筑巢），雨季注意检查箱体底部排水孔是否通畅（积水会导致箱内湿度异常）。1日常维护：“小保养”决定“大精度”去年梅雨季，我们忘记清理排水孔，结果箱底积了2cm深的水，导致湿度计连续3天显示“100%”——这就是“小疏忽”带来的大问题。2特殊天气应对：“保护措施”不能少遇到极端天气时，需要对百叶箱进行额外保护：暴雨天：观测后及时关闭箱门，避免雨水溅入（虽然百叶设计能挡雨，但强降雨可能从缝隙渗入）；大雪天：雪停后立即清理箱体顶部和百叶上的积雪（积雪会吸收太阳辐射融化，导致箱内温度异常升高）；大风天：检查支架固定是否牢固（风速超过10m/s时，箱体可能晃动，影响仪器稳定性）；高温天：正午前后避免长时间打开箱门（每次观测时间不超过2分钟，防止外界热空气大量进入）。前年夏天遭遇40℃高温，有位同学观测时忘记关箱门，结果10分钟后箱内温度比实际高了2℃——这提醒我们，特殊天气更要严格遵守操作规范。3安全提示：“爱护仪器”就是“尊重科学”对于同学们来说，使用百叶箱时要特别注意安全：禁止用手触碰温度计的感应球部（人体体温会导致数据偏差，水银温度计破碎还可能造成汞污染）；观测时轻开轻关箱门（用力过猛可能导致箱体变形或仪器掉落）；发现仪器异常（如水银柱断裂、刻度模糊）及时报告老师（不要自行拆卸维修）。我曾见过学生打闹时撞歪百叶箱，导致支架倾斜，最终不得不重新安装——仪器是我们探索科学的“工具”，爱护它们就是爱护我们的“观测伙伴”。05总结：百叶箱——打开气象科学的“第一把钥匙”总结：百叶箱——打开气象科学的“第一把钥匙”同学们，百叶箱不仅是一个金属盒子，更是打开气象科学大门的“第一把钥匙”。通过学习它的使用方法，我们不仅掌握了观测温度、湿度的技能，更理解了“科学观测需要严谨规范”的核心思想。从选址时的“寸土必争”，到观