资源简介

(共18张PPT)
一、实践背景与目的
飞机能翱翔蓝天的核心原理是利用流体压强与流速的关系产生升力。本次实践通过制作简易飞机模型，让你直观感受机翼形状对升力的影响，加深对 “流速越大，压强越小” 这一规律的理解。同时，在制作和调试过程中，培养动手能力、观察能力和问题解决能力。
二、制作原理回顾
根据流体压强与流速的关系：在流体中，流速越大的位置，压强越小；流速越小的位置，压强越大。飞机模型的升力产生依赖于机翼的特殊形状 ——上凸下平的流线型。当模型前进时，机翼上方气流通过的路程长、流速大、压强小；机翼下方气流通过的路程短、流速小、压强大，上下表面的压强差形成向上的升力，当升力大于模型重力时，模型就能升空。
三、材料准备
材料名称
数量
作用
硬卡纸（A4）
2-3 张
制作机翼、机身、尾翼
竹签（直径 3mm）
2 根
支撑机翼和尾翼，作为机身骨架
塑料瓶盖
2 个
作为起落架，减少滑行摩擦
双面胶、胶带
各 1 卷
固定各部件
剪刀、直尺
各 1 把
裁剪材料、测量尺寸
美工刀
1 把（成人操作）
切割竹签（注意安全）
回形针
2 个
调节模型重心
四、制作步骤
（一）设计尺寸与绘制图纸
机翼：在硬卡纸上绘制一个上凸下平的机翼，长 20cm、宽 8cm，前缘圆润、后缘较薄，中间拱起高度约 1-1.5cm（弧度不宜过大，否则增加阻力）。
尾翼：包括水平尾翼和垂直尾翼。水平尾翼为长方形（长 10cm、宽 4cm），垂直尾翼为三角形（底边长 5cm、高 8cm），用于保持模型平衡。
机身：用硬卡纸卷成直径 2cm 的圆筒（长 15cm），或直接用竹签作为机身骨架（需在中部预留机翼安装位置）。
（二）裁剪与组装部件
裁剪机翼和尾翼：按绘制的图纸用剪刀剪出机翼、水平尾翼和垂直尾翼，边缘修剪光滑，避免毛刺增加阻力。
固定机翼：将机翼中部用双面胶粘贴在机身（竹签或纸筒）的中前部，确保机翼水平对称，左右两边高度一致（偏差过大会导致模型侧翻）。
安装尾翼：将水平尾翼粘贴在机身末端，保持水平；垂直尾翼垂直粘贴在水平尾翼中部，用于控制模型飞行方向。
添加起落架：在机身底部前端和后端分别粘贴塑料瓶盖，作为起落架，使模型能平稳滑行。
调节重心：在机身前端或机翼前缘夹上回形针，通过改变回形针位置调整重心（重心应略低于机翼中点，否则模型易抬头或低头）。
（三）组装完成检查
确保机翼、尾翼与机身连接牢固，无松动。
观察模型整体是否对称，机翼是否水平，尾翼是否垂直。
轻推模型，检查滑行是否平稳，无明显偏向。
五、调试与优化
（一）初步试飞与问题分析
试飞方法：在空旷的平地（如操场），手持模型机身中段，水平向前抛出（速度不宜过快，约 3-5m/s），观察飞行状态。
常见问题及解决方法：
飞不起来 / 升力不足：可能是机翼弧度太小或重心太后。解决方案：适当增加机翼拱起高度，或在前部增加回形针加重。
飞行时侧翻：机翼左右高度不对称或尾翼倾斜。解决方案：调整机翼水平度，用胶带矫正尾翼角度。
飞行距离短 / 阻力大：机身不直或部件突出。解决方案：修剪突出的卡纸边缘，确保机身流线型。
（二）优化方案
机翼角度调整：将机翼前缘略微向上倾斜（与水平面夹角 3°-5°，称为 “迎角”），可增加升力，但角度过大易导致阻力激增。
尾翼微调：水平尾翼略微上翘（形成 “正迎角”），增强稳定性；垂直尾翼偏向一侧可修正飞行方向偏差。
六、飞行原理验证实验
（一）对比实验：不同机翼形状的升力差异
实验组 1：使用上述上凸下平的机翼模型，记录飞行距离和升空高度。
对照组 1：制作一个上下表面平直的机翼（无弧度），其他部件相同，对比飞行效果。
现象结论：上凸下平的机翼模型飞行距离更远、能短暂升空，平直机翼模型几乎无法升空，证明机翼弧度是产生升力的关键。
（二）观察实验：气流与压强的关系
在模型飞行时，用纸条贴近机翼上表面，观察纸条是否被 “吸” 向机翼（气流流速大导致压强小）；贴近下表面，纸条基本保持下垂（流速小、压强大），直观验证压强差的存在。
七、安全与注意事项
使用剪刀、美工刀时需小心，建议在成人指导下操作，避免划伤。
试飞时选择无障碍物、无行人的场地，远离电源、树木等危险区域。
若模型部件松动，需及时加固后再试飞，防止飞行中部件脱落。
实验结束后，将材料分类整理，保持环境整洁。
八、实践总结与拓展
总结：通过本次实践，你成功制作了能升空的飞机模型，验证了机翼形状对升力的影响，理解了流体压强与流速关系在飞行中的应用。升力的大小不仅与机翼形状有关，还与飞行速度、机翼面积等因素相关。
拓展思考：
尝试用泡沫板代替硬卡纸制作机翼，观察材料重量对飞行效果的影响。
改变机翼面积（如增大到 25cm 长），对比升力变化，总结 “机翼面积越大，升力越大” 的规律。
查阅资料，了解鸟类翅膀与飞机机翼的相似性，分析生物仿生在航空中的应用。
九、实践评价
评价项目
评价内容
完成情况（√/×）
原理应用
能解释机翼升力产生的原理
制作规范性
部件尺寸合理、组装牢固对称
试飞效果
模型能平稳飞行并短暂升空
问题解决
能针对试飞问题进行调试优化
安全操作
制作和试飞过程中无安全隐患
通过本次实践，相信你对流体压强与流速的关系有了更深刻的认识，也体会到物理知识在生活中的奇妙应用。下次可以尝试设计不同形状的机翼，探索更多影响飞行的因素！
2024沪科版物理八年级全册
实践 制作能升空的飞机模型
第八章 压强
授课教师： . 班 级： . 时 间： .
大家知道飞机是谁发明的吗？
课堂教学展示
进行新课
问题缘起
无论中国的“万户飞天”典故，还是莱特兄弟试飞第一架飞机，都体现了人类飞向天空的梦想。
【点击画面观看视频】
此次活动涉及流体压强与流速的关系、仿生学等相关内容，以及使用简单工具进行制作的技能。
任务一：
查阅资料，了解人类对飞行的探索历程及相关飞行原理。
活动方案
时期 国家/人物 “飞行”的探索成果
---- 我国 孔明灯
明代 万户 万户飞天
近现代 1783年 法国孟戈菲兄弟 热气球
1852年 法国吉法尔 飞艇
1903年 莱特兄弟 飞机
1970年 我国 运载火箭“长征一号”
2023年 我国 自主知识产权C919客机
探索历程
飞行原理
①热气球、飞艇等是依靠浮力升空的；
②滑翔机、飞机、直升机是利用流体压强与流速关系的原理获得升力的；
③火箭则是通过喷出燃气获得反推力从而升空的。
【点击图片观看莱特兄弟造飞机的原理】
任务二：
制作飞机模型
安全 警示
制作过程中,注意小心使用刀具及其他硬性材料等。野外试飞，注意安全，小心跌伤或飞机模型掉落伤人等。
！
交流评价
举办飞机模型飞行表演赛，看看谁的飞行时间更长。交流讨论各组飞机模型受到升力的情况，比较其效果并进行分析和解释。
拓展研究
查阅资料，比较飞机机翼与小鸟翅膀的相似之处，体会人类从生物结构和功能中借鉴经验、发展科技的思想。了解航模比赛相关信息，成立航模制作小组，进一步探索飞机模型在无动力或有动力情况下，如何飞得更高、更远。
查阅资料，了解飞机的发展史及飞行原理
人类幻想像鸟儿(图a)
一样翱翔蓝天，从古至
今不断尝试探索。我国古代的航空模型历史可以追溯到春秋
战国时期墨子制作的木鸢(图b)，西方飞行器专家说木鸢是人
类最早的飞行器；莱特兄弟早年研发飞机 (图c)的思路也是从
放飞中国风筝开始的。2022年，我国首款具有自主知识产权
的喷气式中程干线客机 (图d)交付航司。
1.观察鸟儿的翅膀、墨子的木鸢和 飞机的机翼，共同特
点是它们都是__________形状的，飞机这样设计使飞机飞行
时机翼下方空气的流速小于机翼上方空气的流速，从而使机
翼下方空气的压强______(填“大于”“等于”或“小于”)机翼上
方空气的压强，从而产生升力。为了提高升力，飞机可以
______(填“顺风”或“逆风”)起飞。
上凸下平
大于
逆风
2.飞机一般采用________(填“钢铁”或“铝合金”)材料制作，
其优点是_______________________________。
铝合金
密度小，飞机的质量轻(合理即可)
3.飞机起飞时，向上的升力______(填“大于”“等于”或“小于”)
飞机的重力。
大于
制作飞机模型
4. 上网搜集飞机模型的制作
方案，选用合适的工具制作飞机模
型，制作时要关注机翼形状的打磨。小明按如图所示的尺寸
剪出纸片，折成飞机机翼的模型(虚线为折痕)，叠好后用胶
带固定，再用细线悬挂，小明悬挂时应该将___(填“”或“ ”)
面朝上。
探究飞机升力大小与哪些因素有关
5.猜想：升力大小与机翼形状、飞机飞行速度和飞机的迎角
(机翼轴线与水平气流方向的夹角)有关。
(1)可以利用如图甲的电风扇、
升力测力计、飞机模型进行
实验探究。在探究升力与迎
角的关系时，按以下步骤进行：
①调节风扇使风速最大，并使飞机模型的迎角为 ，记
录测力计的示数，多次实验求平均值；
②改变迎角大小，重复步骤①并计算升力平均值；
③得到“升力与迎角的关系”的图像如图乙。
由图像可知：飞机速度一定时，迎角增大，升力会___(填序号)。
A.逐渐变大 B.逐渐变小 C.先增大后减小 D.先减小后增大
C
(2)要进一步研究“飞机的升力与其飞行速度的关系”，利用现
有器材，如何操作可以模拟飞机不同的飞行速度：________
____________________________________________________
______________。
控制该模型的迎角不变，通过调节风扇吹出风的速度来模拟飞机不同的飞行速度
举办飞机模型飞行表演赛
交流不同小组的飞机模型的制作过程，比较各小组的飞
机模型的滞空时间，提出飞机模型的优化方案。
谢谢观看！

展开更多......

收起↑