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）课时备课时间:月日教学内容航模飞机制作（集体备课撰写人：刘学柱）教学目标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。重点和难点重点：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课前准备航空模型教学方式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。教学过程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