师:同学们,今天我们学习第五课——给船装上动力。最早的船靠人力驱动,随着船的体积越来越大,人力已无法满足大船航行所需动力,于是人们逐步探索出让船行驶的新方法,给船装上了新动力。那都有哪些动力呢?有风力,还有蒸汽动力。我们要给小船装上风帆,第一步,利用卡尺和竹筷做成工杆,安装在模型船上。安装好的风帆船轻轻放在水槽里,用小风扇的风模拟自然界的风吹向工杆,观察风帆船是否动起来。要多次重复这个操作。老师做了一个实验,大家看,老师带来了一只帆船和一个小电扇,老师用小电扇来吹帆船,大家看看帆船动起来了。
通过视频我们能看到,自然界的风可以作为动力让风车转动起来,但是风有时候不可持续,无法保证船持续行驶,所以我们还可以给船装上其他动力。装什么动力呢?比如小电动机,它如何给船提供持续动力呢?怎样给小船装上其他动力,让它自己行驶起来?我们需要一些材料,有双面胶、螺旋桨、注射器、量化泡沫枪、蜡烛、小电动机、电池和打火机。
首先,我们来安装电动风轮船。将风轮固定在小电动机上,并把小电动机固定在模型船上;将电池盒固定在模型船上,并把导线与小电动机连接;把安装好的电动风帆船放在水槽里,然后打开开关,观察电动风帆船是否动起来。安装提示:要保护好电池,不能让它进水;控制好重量及平衡;放入水中后再打开开关,结束后及时关闭开关。
接下来,我们安装蒸汽船。将蜡烛固定在模型船上;将金属管穿过模型船的小孔,放在蜡烛上方,以刚好接触到蜡烛燃烧时的火焰为宜;将注射器、塑料管和金属管顺次连接,用注射器给注射器内加满水;把安装好的蒸汽船放在水槽里,然后点亮蜡烛,观察蒸汽船是否动起来。安装提示:使用注射器和塑料管给金属管内加满水,蜡烛位置要居中,小船放入水中后再点火。
同学们,请看老师做实验的视频,我们来看一下电动船和蒸汽小船的行驶情况。
看完老师做实验的视频后,大家有什么发现呢?风力推进装置和蒸汽推进装置都可以作为动力让船动起来,但是船容易偏离方向。那怎么办呢?可以给船装上船舵。小船在行驶中容易偏离方向,怎样让小船保持一定方向呢?给小船装上船舵就行。下面我们来看个小视频。
看了这段小视频后,大家对实验应该有所了解了。船舵是控制和操纵船舶行进方向的工具,它产生于汉代,是中国古代劳动人民的重要发明。早期,舟船航向靠桨操纵,把船尾操纵桨的桨柄增长就成了梢,后来进一步增加桨叶面积并改变其在船上的安装方式,以提高操纵效率,便逐渐产生了舵。出土于长沙、广州和湖北江陵的汉代船只模型都有一个共同点,就是船尾都设有桨手,用来控制和操纵舟船的航行方向,这种设于船尾的桨通常称为操纵桨。1955 年在广州出土的东汉墓葬中,发现了一件 2000 年前的陶船明器,陶船布局合理,功能齐全,最引人注目的是船尾有舵,这是目前发现的世界上最早的舵。到唐宋时代,船尾舵日臻完善和成熟,有的舵叶面积延展到舵杆之前,使舵杆前后的水压力比较平衡,转舵更省力,这种舵称为平衡舵。为了使舵叶可以升降,舵杆要上下活动,舵叶降下是为了提高舵效,但在浅水区,舵叶又要升起,以保护舵叶。由于舵叶是活动的,在巨大风浪中舵叶常被冲击掉,为此在舵叶下端拴上杜勒,杜勒经过船的底部到达首部,由绞车拉紧并加以固定,确保舵叶不被大浪冲击掉。
