纸飞机的原理

纸飞机的原理和构造

纸飞机是一种简单而有趣的儿童玩具，同时也是一种基础的科学工程项目。它的原理是利用空气流动的力量，使纸片在空中保持平衡和稳定地飞行。这篇文章将介绍纸飞机的历史、构造、原理和如何设计和改进纸飞机。

一、纸飞机的历史

纸飞机的历史可以追溯到中国古代，据说在唐朝时期，人们已经开始使用纸制成小型飞行器。真正意义上的纸飞机应该算是源自日本。在日本，有一种名为“神针”的传统折纸工艺，用于制作与宗教有关的折纸艺术品。随着技术的不断改进，这种工艺逐渐演变成了现代纸飞机的起源。

纸飞机的构造相当简单，通常只需要一张长方形的纸张。下面来了解一下纵向折叠和横向折叠两种主要的构造方式。

1. 纵向折叠

这种构造方式是最基本的纸飞机构造方式之一。将纸张沿着中心线折叠，然后再将两侧的角落向中心线的方向折叠。将整个纸张对折，使两个角落处于纸片的前端。这就是最简单的纵向折叠纸飞机构造方式。

纸飞机的飞行原理是利用空气的动力学。当纸飞机向前移动时，空气会流经纸张并产生阻力，这将趋向于使它停止或减速。如果纸飞机的头部向上弯曲，这样空气的附着力就会将它向上推。这就是纸飞机飞行的核心原理。

纸飞机还具有重心、升力和空气动力调整等要素。飞机重心是指所有元素的重心，也是飞机倾斜的位置。升力是指飞机上升的力量，当纸飞机开始下降时，增加重心和调整位置将使它保持平衡。空气动力调整是指根据不同的情况调整飞机的飞行状态。

四、如何设计和改进纸飞机

设计和改进纸飞机需要考虑很多因素，例如飞行的距离、速度、稳定性和曲线控制等。下面介绍几种设计纸飞机的方法。

1. 材料的选择

选择较轻但具有足够强度的材料非常重要。常用的材料包括薄纸张或卡片纸等。

2. 重心调整

调整飞机的重心位置以确保纸飞机稳定飞行。较为稳定的纸飞机重心位于发动机的中心轴线之前。 3. 升力的增强

纸飞机的飞行

玩纸飞机的过程包括着许多有趣的现象，如在扔飞机前哈一口气，纸飞机在空中的飞行，都包括着许多物理原理。本论文就关于纸飞机飞前的哈气，和哈完气后的飞行问题进行了阐述。

一.引言

纸飞机虽小，但其中包含着的物理知识不可小觑，了解了纸飞机的飞行，是在飞机以及飞行器领域研究的基础。就纸飞机哈气这个问题，西南大学物理科学与技术学院老师袁宏宽认为，纸飞机起飞前先哈一口气，和空气动力学有关。先哈一口气，湿润后的飞机头稍重一些，能够使机身整体保持平衡，这样飞机才能在空中飞行较长时间。此外，机头稍重能起到带动作用，如果机身后部质量过重，纸飞机在飞行过程中则容易后翻。宁波效实中学的物理老师杨继林认为，“哈气对纸飞机的飞行距离是有影响的。哈气后，纸飞机前端温度上升，是飞行距离增加的重要原因，但是对于飞行的高度没什么影响。宁波市模型无线电运动协会秘书长朱波也认为，哈气后，纸飞机头部的重量会有所增加，纸飞机的重心会随之前移，这样抛出去可以有效增加10%到15%的飞行距离。而飞行过程中也有很多人对其作了研究。

二.纸飞机的魅力

在孩童时代，放纸飞机是我们永远也抹不去的记忆, 许多人的童年里肯定少不了纸飞机的身影，特别是男孩。放学玩耍常聚集在一起，扔出纸飞机前先对这飞机使劲地哈一口气，仿佛在给它充上力量，从心理上暗示自己并为自己加油鼓劲，希望自己的飞机能比同伴的飞机飞得更高更远，向空中用力一抛，便见它不停地飞旋着，那美丽的身影在空中翱翔着，划出一道优美的弧线，纸飞机真的有如此大的魅力。它吸引着我们去研究。

三.纸飞机到底如何飞起来

首先介绍一个在流体力学中有一个很著名的原理——伯努利定律：

其中 ρ：流体的密度 v：流体的速度 g：重力加速度，h：高度（规定参考系下） p：流体所受压力 constant：常数

叠得好的纸飞机在飞行时机翼上表面速度大于下表面速度，由上面的公式可以看出，因而上表面压力要小于下表面，翼面压差产生向上的升力，继而做滑行运动，这就是纸飞机的飞行原理，更深研究还涉及到流体力学与空气动力学的基础理论以及低速空气动力学。【1】

《纸飞机比赛》教学设计

活动目标：

知识与能力：

1、了解纸飞机的各种折法。

2、运用观察、比较等方法，发现自己折的纸飞机与同伴的不同之处。

过程与方法：

3、了解影响纸飞机飞行远近的因素，通过调试和改进，使纸飞机飞得更远。

情感态度和价值观：树立互助协作的精神和公平竞争的意识。

教学重点：在活动中提高学生发现问题、解决问题的能力，并加强语言表达能力和总结反思能力。

教学难点：学习使用控制变量法进行试验探究。

活动准备：课前学生了解折纸飞机的方法，并且自己试折一个。

教学方法：活动、探究

教学过程：

一、导入

介绍：世界纸飞机锦标赛，最重要的三项比赛是：飞得最远的，飞得最久的和花样最多的。 “飞行距离最远”和“飞行时间最久”的两项世界纪录是：美国著名的纸飞机设计者托尼•弗莱特1985年创下飞行距离世界纪录58.82米。另一名叫肯•布莱克本的美国人创下飞行时间最长的世界纪录，纸飞机在中停留27.6秒。2009年4月，日本折纸飞机协会的主席户田卓夫(音译)创造了纸飞机的飞行时间的新世界纪录：27.9秒，比原时间记录长0.3秒 。

今天我们也来制作一架纸飞机，让他带着我们的梦想飞上蓝天。

二、折纸飞机

课前，老师已经布置大家学习折叠纸飞机，大家可以用学到的方法折叠自己喜欢的飞机，如果有个别同学不会折叠，也可以看投影学习。

三、试飞

以小组为单位，站在同一条线后试飞，看谁的飞机飞得更远。（飞机上要写上自己的名字）

学生活动

小组内评选出飞得最远的飞机。

四、质疑

同学们，玩到这里你有没有什么疑问呢？

预设：飞机为什么飞得有远有近，是什么因素导致的。

五、猜测 1、学生猜测影响飞机飞行的因素，教师相机把这些因素填写在表格内。

预设：学生有可能猜测到以下因素：纸质的不同、飞机折法的不同、投掷方法的不同等因素。

2、表格设计为：

影响飞机飞行的因素

纸质的不同

飞机折法的不同

制作纸飞机

材料：

长方形纸一张。

工具：

胶水。

方法：

1．按图1虚线位置向中间折叠（见图2）。

2．翻面，按图2虚线位置向中间折叠（见图3）。

3．再翻面，按图3箭头所指方向将两个三角形向两边展开（见图4）。

4．按图4虚线位置向中间折叠（见图5）。

5．按图5箭头所指方向将上、下两角向中折叠（见图6）。

6．按图6虚线位置对折（见图7）。

7．按图7虚线位置向下折叠，翻面后折法相同（见图8）。

把飞机头部的两边用胶水粘住，飞起来更理想了。小朋友，比一比，看谁做的飞机飞得远、飞得时间长？

杨章响

2006年9月