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模型科技活动教案(第7课时)


马店中学科技活动课程教案
总第( 7 )课时
教学内容

备课时间:





航模飞机制作(集体备课撰写人:刘学柱)
1.实践目标:了解飞机的飞行原理,让学生在实践中探索。 2.技能目标:通过学生自己动手操作,制作出一架简单的飞机模型,锻炼 动手能力,培养创新精神和

实践能力。 3.德育目标:通过相关领域介绍,培养学生的爱国情感。 重点:了解航模基础知识,培养兴趣 难点:常用术语在航模制作中的作用 航空模型 1.教师引导:教师引导学生探讨飞机的起源、分类以及飞机的飞行原理, 总结讲解飞机的飞行原理。 2.制作:学生动手制作无动力式飞机模型。 3.指导试飞:学生制作完毕后,集体到固定场地试飞,检验劳动成果。 4.分组调试:学生制作的飞机不能保证每架都能有很好的飞行效果。针对 出现问题的飞机,教师指导,学生集体讨论,分析问题的来源,然后进行 调试,使飞机达到最佳的飞行效果。 5.总结心得:项目结束之后,学生坐在一起谈谈个人的收获、心得。 1.引入课程: 通过飞机相关领域介绍,从人们对飞行 的幻想,一次次失败的经历,直到公元 1903 年 12 月 17 日,美国的莱特兄弟 制造出了人类历史上的第一架飞机,这标志着人类飞行史的开始。到现在 的飞机,介绍各种军用,民用飞机,由此激发学生兴趣,引入航模制作活 动。 2.介绍飞机的构造及飞行原理。要制作模型飞机,必须了解飞机的构造 及飞行原理。接下来就此方面做如果介绍。 ⑴飞机的主要部件及各部件的作用。 ①机身——机身的主要功用是装载乘务员、 旅客、 武器、 货物和各种设备, 它可以将飞机的其他部件如机翼、尾翼及发动机等连接成一个整体。 ②机翼——机翼的主要功用是产生升力,以支持飞机在空中飞行,同时也 起到一定的稳定和平衡作用。机翼上一般安装有副翼和襟翼,操纵副翼可 使飞机滚转,放下襟翼可使升力增大。机翼上还可安装发动机、起落架和 油箱等。不同用途的飞机其机翼形状、大小也各有不同。机翼制作的好坏 直接影响到飞机的飞行质量。 ③尾翼——尾翼包括水平尾翼和垂直尾翼。水平尾翼由固定的水平安定面 和可动的升降舵组成,有的高速飞机将水平安定面和升降舵合为一体成为 全动平尾。垂直尾翼包括固定的垂直安定面和可动的方向舵。尾翼的作用 是操纵飞机俯仰、偏转,保证飞机的平稳飞行。 通过图片,模型实物来介绍飞机的各个部件。 ⑵飞机的升力和阻力。 飞机是重于空气的飞行器,当飞机飞行在空中,就会产生作用于飞机的空

教学目标

重点和难点 课前准备

教学方式

教学过程

气动力,飞机就是靠空气动力 升空飞行的。在了解飞机升力 和阻力的产生之前,还要认识 空气流动的特性,即空气流动 的基本规律。

流动的空气就是气流,一种流体,这里要用到两个流体定理:连续性定理 和伯努利定理。 飞机的升力绝大部分是由机翼产生, 尾翼通常产生负升力, 飞机其他部分产生的升力很小,一般不考虑。从上图可以看到:空气流到 机翼前缘,分成上、下两股气流,分别沿机翼上、下表面流过,在机翼后 缘重新汇合,向后流去。机翼上表面凸出,流管较细,说明流速加快、压 力降低。而机翼下表面,气流受阻挡,流管变粗,流速减慢,压力增大。 于是机翼上、下表面出现了压力差,垂直于相对气流方向的压力差的总和 就是机翼的升力。这样,重于空气的飞机借助机翼上获得的升力,克服自 身因地球引力形成的重力,就可以翱翔在蓝天上了。机翼升力的产生主要 靠上表面吸力的作用,而不是靠下表面正压力的作用,一般机翼上表面形 成的吸力占总升力的 60%~80%,下表面的正压形成的升力只占总升力的 20%~40%。飞机飞行在空气中会有各种阻力,阻力是与飞机运动方向相反 的空气动力,它阻碍飞机的前进,这里也需要对它有所了解。按阻力产生 的原因可分为摩擦阻力、压差阻力、诱导阻力和干扰阻力。 ①摩擦阻力——空气的物理特性之一就是黏性。当空气流过飞机表面 时,由于黏性,空气同飞机表面发生摩擦,产生一个阻止飞机前进的力, 这个力就是摩擦阻力。摩擦阻力的大小决定于空气的黏性、飞机的表面状 况以及同空气相接触的飞机表面积。空气黏性越大,飞机表面越粗糙,飞 机表面积越大,摩擦阻力就越大。 ②压差阻力——人在逆风中行走,会感到阻力的作用,这种由前后压 力差形成的阻力叫压差阻力。 飞机的机身、 尾翼等部件都会产生压差阻力。 ③诱导阻力——升力产生的同时还对飞机附加了一种阻力。这种因产 生升力而诱导出来的阻力称为诱导阻力,是飞机为产生升力而付出的一种 “代价”。其产生的过程较复杂,这里就不再详细叙述。 ④干扰阻力——它是飞机各部分之间因气流相互干扰而产生的一种 额外阻力。这种阻力容易产生在机身和机翼、机身和尾翼、机翼和发动机 短舱、机翼和副油箱之间。 以上四种阻力是对低速飞机而言,至于高速飞机,除了也有这些阻力外, 还会产生波阻等其他阻力。 ⑶影响升力和阻力的因素。 升力和阻力是飞机在空气之间的相对运动中(相对气流)产生的。影响升 力和阻力的基本因素有:机翼在气流中的相对位置(迎角) 、气流的速度 和空气密度以及飞机本身的特点。 ①迎角对升力和阻力的影响——相对气流方向与翼弦所夹的角度叫 迎角。在飞行速度等其他条件相同的情况下,得到最大升力的迎角,叫做 临界迎角。在小于临界迎角范围内增大迎角,升力会增大,超过临界迎角 后,再增大迎角,升力反而减小。迎角增大,阻力也越大,超过临界迎角, 阻力急剧增大。

②飞行速度和空气密度对升力阻力的影响——飞行速度越大,升力、 阻力越大。升力、阻力与飞行速度的平方成正比,即速度增大到原来的 2 倍,升力和阻力增大到原来的 4 倍;速度增大到原来的 3 倍,升力和阻力 会增大到原来的 9 倍。空气密度大、空气动力大,升力和阻力自然也大。 空气密度增大为原来的 2 倍,升力和阻力也增大为原来的 2 倍,即升力 和阻力与空气密度成正比。 ③机翼面积,形状和表面质量对升力、阻力的影响——机翼面积大、 升力大,阻力也大。升力和阻力都与机翼面积的大小成正比。机翼形状对 升力、阻力有很大影响,从机翼切面形状的相对厚度、最大厚度位置、机 翼平面形状、襟翼和前缘翼缝的位置到机翼结冰,都对升力、阻力影响较 大。飞机表面光滑与否对摩擦阻力也会有影响,飞机表面相对光滑,阻力 相对也会较小,反之则大。 ⑷本项目的重点。 由于要完成一个复杂的飞机模型需要花费很多的时间和精力,而且受到材 料和场所的限制,因此要从简单的杆身飞机模型开始,了解飞机的飞行原 理。

学生活动

◆制作 1.在制作过程中由于一个人的能力有限,因此需要分组合作完成,这样做 不但能培养学生的实践能力,更能锻炼学生的集体合作意识。 2.在制作模型前,先对已经成形的飞机模型进行观察,学习其他同学制作 模型的优秀之处,而对于不足之处需要小组讨论,加以改进。这不但能使 学生的飞机模型达到最佳的效果,更能锻炼学生的观察能力。 ◆指导试飞 做好了一架飞机后,应该知道如何去调整它,使它变得更完美。首先,观 察垂直尾翼,看是否跟大机翼的一条中线对齐。如果还没对齐,就应动脑 筋去修理。修理好后,再找重心。要是头太重了,就把大机翼往前移;头 过于轻了,就把大机翼往后移。待移好后,去试飞一下,看看轻重。重新 调好重心后,接着就要再去试飞一下,观察它的飞行姿势怎么样,如果飞 行姿势不好的话。 就得再花一点儿工夫去调整水平尾翼。 调好后再飞一下, 飞行姿势要是很平稳了,一架飞机就制成了。

课后反思


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