竹蜻蜓的动力学分析
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大班科学《竹蜻蜓》教案作为一名为他人授业解惑的教育工作者,总不可避免地需要编写教案,教案是备课向课堂教学转化的关节点。
教案要怎么写呢?下面是小编帮大家整理的大班科学《竹蜻蜓》教案(通用5篇),仅供参考,大家一起来看看吧。
大班科学《竹蜻蜓》教案1设计意图:幼儿的思维离不开动作,动手操作是智力的源泉,发展的起点。
瑞士教育心理学家皮亚杰的"知识来源于动作"和前苏联教育家苏霍姆林基说的"儿童的智慧在他手指尖上"道出了动手操作的重要性。
而幼儿科技小制作就是集知识与技能、奥秘与创造、动手与动脑为一体的幼儿感兴趣的操作活动,它材料收集简便、能揭示蕴藏的科学现象与原理、深入浅出,倍受幼儿青睐。
设计本次活动,旨在让幼儿体验动手制作、体验玩中探索的快乐,并在动手操作中培养幼儿良好的科学感知,提高观察、思维、想象等能力,促进幼儿手脑协调及心智的发展。
活动目标:1、探索对称图形的制作及竹蜻蜓飞行中的奥秘。
2、看懂图示,尝试用对折、画剪、粘贴等方法制作竹蜻蜓。
3、养成活动后收拾材料工具的习惯,体验成功的愉悦情绪。
活动准备:1、蝴蝶图片一张2、工具材料准备:剪刀、吸管、透明胶、人手一张画报纸(稍厚)、记号笔3、制作流程图七幅4、五角星(鼓励制作成功的幼儿用)活动过程:(一)出示蝴蝶,认识左右对称师:今天老师带来了一只美丽的蝴蝶,请大家仔细观察一下,它的翅膀有什么特点?(二)制作左右对称图形1、讨论制作左右对称图形的方法提问:你们会做左右对称的图形吗?应该怎么做呢?(幼儿讨论回答)2、幼儿尝试用画报纸制作左右对称图形3、出示图示,方法:纸儿长长边对边,中线起始图案画,沿着轮廓剪一剪,再给图形穿新衣!(三)制作"竹蜻蜓"1、出示范例"竹蜻蜓"提问:制作竹蜻蜓需要用到哪些材料和工具?2、幼儿看图示并理解提问:谁看懂了?有没有看不懂的地方?谁他?3、幼儿看图示制作,老师巡回指导(四)探索"竹蜻蜓"飞行的奥秘,激发幼儿探索的欲望。
竹蜻蜓的力学原理摘要:竹蜻蜓在生活中十分常见,然而它所蕴含的力学原理正是它给人们的魅力所在.竹蜻蜓的力学原理也恰恰应用在一些大型设备中,例如直升机的螺旋桨等,所以从竹蜻蜓入手,运用理论力学的知识对其原理的解释,将有助于之后的力学创新小发明的产生.关键字:竹蜻蜓力学解析拓展运用竹蜻蜓是许多青少年以及儿童喜爱的玩具,升入大学后,在一定的知识储备的条件下,结合《理论力学》的相关知识,我想从更深入的角度对竹蜻蜓结构进行力学分析。
首先介绍一下竹蜻蜓,竹蜻蜓是中国古老的玩具,其外形是一片呈翼形的竹片,当中有一个小孔,插一根笔直的竹棍儿,用两手搓转这根竹棍儿,竹蜻蜓便会旋转飞上天,当升力弱时才落到地面。
竹蜻蜓的叶片是两片左右对称并带有一定角度的薄片,薄片的横截面一般是圆头尖尾型,上表面带一定的弧度,下表面一般为直线,这与现代低速飞机上所采用的翼型基本相同。
当竹蜻蜓的叶片旋转时,通过竹蜻蜓叶片上的气流会绕过叶片本身,由于上表面的气流通过的距离比下表面要长(两点之间,直线距离最短),所以,迫使上表面的气流运动速度要高于下表面,以便气流在同一时间汇聚于叶片的尾部。
在低速流动状态下,气流的速度越高,则其压力(静压)就越底,这就造成上表面的压力低于小表面,从而使得上下表面产生压力差,具体表现为叶片上产生一个指向上表面的合力,这个力就是叶片上的升力。
接下来是对竹蜻蜓的力学详细分析。
首先绘制竹蜻蜓的示力图。
竹蜻蜓由两部分组成。
一是竹柄,是一根长约20cm,直径约5cm的木棒。
二是飞翼,用一片长18至20厘米、宽2厘米、厚0.3厘米的竹片(现在多为塑料片),中间打一个直径4至5毫米的小圆孔,用于安装竹柄。
叶片是斜面,并且两个叶片是中心对称的。
叶片的斜面起关键作用,当转动竹柄使得叶片旋转起来的时候,旋转的叶片将空气向下推,形成一股强风,而空气也给竹蜻蜓一股向上的反作用升力,这股升力随著叶片的倾斜角而改变。
如图所示,竹蜻蜓以w 转动,空气给叶片的力为F ,可以分解为水平力x F 与竖向力y F ,当2y F >W 时,就会有向上的加速度使得竹蜻蜓向上飞起,由于两个叶片是中心对称的,所以两个x F 的方向相反,产生力矩使得竹蜻蜓角动量减小直到2y F <W 时,竹蜻蜓下落。
竹蜻蜓的原理
竹蜻蜓,是一种古老的玩具,它起源于中国,是由竹子制成的一种飞行器。
竹蜻蜓在风力的作用下,能够飞得很高,给人们带来了无限的乐趣。
那么,竹蜻蜓是如何实现飞行的呢?接下来,我们就来探讨一下竹蜻蜓的原理。
首先,竹蜻蜓的主要部分是由竹子制成的。
竹子是一种轻而坚韧的材料,这使得竹蜻蜓在飞行时能够保持足够的稳定性。
竹蜻蜓的翅膀部分通常是由竹片或纸制成的,它们的形状和大小对竹蜻蜓的飞行性能起着至关重要的作用。
其次,竹蜻蜓的飞行原理是基于空气动力学的。
当竹蜻蜓在风力的作用下飞行时,它的翅膀会受到空气的阻力,从而产生升力。
竹蜻蜓的翅膀设计得当,能够在飞行时产生足够的升力,使得竹蜻蜓能够飞得更高更远。
此外,竹蜻蜓的飞行还与其翅膀的形状和结构有关。
翅膀的形状决定了空气在飞行时的流动状况,而结构的设计则决定了翅膀的刚度和强度。
这些因素共同作用,使得竹蜻蜓在飞行时能够保持稳定的姿态,不易受到外界干扰。
最后,竹蜻蜓的飞行还受到环境因素的影响。
风力的大小和方向、地面的摩擦力等因素都会对竹蜻蜓的飞行产生影响。
因此,要想让竹蜻蜓飞得更高更稳定,就需要在选择飞行场地和风力条件上下一番功夫。
综上所述,竹蜻蜓的飞行原理是基于空气动力学的,它利用空气的阻力产生升力,从而实现飞行。
竹蜻蜓的翅膀设计和环境因素都对其飞行性能起着重要的影响。
通过对竹蜻蜓飞行原理的深入了解,我们可以更好地制作和操作竹蜻蜓,享受飞行的乐趣。
平衡竹蜻蜓原理竹蜻蜓是一种古老的玩具,它的原理十分简单,但却蕴含着深刻的物理学道理。
竹蜻蜓能够在手中旋转起来,飞向空中,然后又回到手中。
这一切看起来似乎是不可能的事情,但其实背后隐藏着一个平衡原理。
竹蜻蜓的平衡原理主要是依靠它的重心和旋转的动力。
首先,竹蜻蜓的重心被设计在一个特定的位置,使得它在旋转的时候能够保持平衡。
其次,竹蜻蜓在旋转的过程中,产生了一种动力,这种动力使得竹蜻蜓能够克服重力,向上飞翔。
竹蜻蜓的重心是如何影响它的平衡呢?我们可以想象一下,如果竹蜻蜓的重心偏离了中心位置,那么它在旋转的时候就会失去平衡,最终摔倒在地。
因此,设计者们通过精密的计算和实验,找到了竹蜻蜓的重心位置,使得它在旋转的时候能够保持平衡。
这就是竹蜻蜓平衡原理的一部分。
而竹蜻蜓的旋转动力又是如何产生的呢?这就涉及到了竹蜻蜓的结构设计。
竹蜻蜓的扇叶被设计成一个斜面,当我们用手快速转动竹蜻蜓的时候,空气会受到扇叶的推动,产生一个向上的力,这个力就是竹蜻蜓的动力来源。
同时,竹蜻蜓的扇叶还会产生一个向下的反作用力,这个力会使得竹蜻蜓能够保持平衡。
因此,竹蜻蜓的旋转动力和平衡是相辅相成的。
通过对竹蜻蜓平衡原理的分析,我们可以得出一个结论,平衡是竹蜻蜓能够飞翔的关键。
竹蜻蜓的设计者们通过精密的计算和实验,找到了竹蜻蜓的重心位置,使得它在旋转的时候能够保持平衡;同时,他们也设计了竹蜻蜓的扇叶结构,使得竹蜻蜓能够产生足够的动力来克服重力,飞向空中。
这就是竹蜻蜓平衡原理的奥秘所在。
总的来说,竹蜻蜓平衡原理是一个典型的物理学原理,它蕴含着平衡、动力和结构设计的深刻道理。
通过对竹蜻蜓平衡原理的研究,我们可以更好地理解物体的平衡和运动规律,这对于我们的日常生活和工程设计都有着重要的意义。
希望大家能够对竹蜻蜓平衡原理有更深入的了解,从而在学习和工作中能够运用这些原理,创造出更多的奇妙产品和技术。
竹蜻蜓的原理
竹蜻蜓是一种源自中国传统的玩具。
它由竹子、纸、线和铅笔组成。
竹蜻蜓的原理是利用竹子的材质和结构特点以及风的力量来实现飞翔。
首先,选择一根直径适中的竹子作为竹蜻蜓的身体。
然后,将竹子削尖,使其形成一个均匀的尖端。
这个尖端将成为竹蜻蜓的头部。
接下来,需要准备一张适中大小的纸。
将纸对折成长方形,然后将对折的边缘剪成弧形,使其呈现出类似蜻蜓翅膀的形状。
将剪好的纸翅膀固定在竹蜻蜓的身体尾部。
通常可以使用线或小木夹将纸翅膀固定在竹子上,确保其稳固。
最后,用铅笔在竹蜻蜓的头部下方打孔,以便将线穿过并固定在竹子上。
线的长度应该适中,既能确保竹蜻蜓可以飞翔,又不至于太长导致失控。
当一股微风吹来时,竹蜻蜓就会随风飞舞起来。
因为纸翅膀的形状和轻质材料的影响,竹蜻蜓可以利用空气的流动产生升力,并向上飞行。
总的来说,竹蜻蜓的原理是利用竹子的轻质和纸翅膀的形状来产生升力,结合外部风力来实现飞翔。
这种玩具不仅富有趣味性,还能激发人们对自然力量和工艺技术的兴趣。
竹蜻蜓的原理是轮轴吗
竹蜻蜓的工作原理并不是轮轴,而主要利用竹片的平衡和空气动力学原理。
具体原理如下:
1. 竹蜻蜓头部切割为两片对称的竹片,呈翼状。
2. launch 时使竹片形成特定夹角,可以产生升力。
3. 竹片与轴承之间没有固定,可以自由摆动。
4. 当竹蜻蜓被投掷出去时,空气流经竹片下侧,根据Bernoulli 原理产生上升气流。
5. 上升气流提供升力,与竹片自身的重量达到平衡,使竹蜻蜓能平稳滑翔。
6. 通过调整竹片的形状和安装角度,可以改变升力效果,控制竹蜻蜓的飞行路线。
7. 飞行过程中,竹片可以自由摆动,动态调整与空气流的相对位置,保持升力平衡。
所以竹蜻蜓并不依靠轮轴转动来提供动力,飞行全靠竹片航空动力学设计。
这与纸飞机、飞盘的原理类似。
《大班科学优秀教案《竹蜻蜓》含反思》设计意图:幼儿的思维离不开动作,动手操作是智力的源泉,发展的起点。
瑞士教育心理学家皮亚杰的"知识来源于动作"和前苏联教育家苏霍姆林基说的"儿童的智慧在他手指尖上"道出了动手操作的重要性。
而幼儿科技小制作就是集知识与技能、奥秘与创造、动手与动脑为一体的幼儿感兴趣的操作活动,它材料收集简便、能揭示蕴藏的科学现象与原理、深入浅出,倍受幼儿青睐。
设计本次活动,旨在让幼儿体验动手制作、体验玩中探索的快乐,并在动手操作中培养幼儿良好的科学感知,提高观察、思维、想象等能力,促进幼儿手脑协调及心智的发展。
活动目标:1.探索对称图形的制作及竹蜻蜓飞行中的奥秘。
2.看懂图示,尝试用对折、画剪、粘贴等方法制作竹蜻蜓。
3.培养幼儿有礼貌、爱劳动的品质。
4.培养幼儿思考问题、解决问题的能力及快速应答能力。
活动准备:1.蝴蝶图片一张2.工具材料准备:剪刀、吸管、透明胶、人手一张画报纸(稍厚)、记号笔3.制作流程图七幅4.五角星(鼓励制作成功的幼儿用)活动过程:(一)出示蝴蝶,认识左右对称师:今天老师给大家带来了一只美丽的蝴蝶,请大家仔细观察一下,它的翅膀有什么特点?(二)制作左右对称图形1.讨论制作左右对称图形的方法提问:你们会做左右对称的图形吗?“文章.出自快思老.师教.案网."应该怎么做呢?(幼儿讨论回答)2.幼儿尝试用画报纸制作左右对称图形3.出示图示,总结方法:纸儿长长边对边,中线起始图案画,沿着轮廓剪一剪,再给图形穿新衣!(三)制作"竹蜻蜓"1.出示范例"竹蜻蜓"提问:制作竹蜻蜓需要用到哪些材料和工具?2.幼儿看图示并理解提问:谁看懂了?有没有看不懂的地方?谁来帮助他?3.幼儿看图示制作,老师巡回指导(四)探索"竹蜻蜓"飞行的奥秘,激发幼儿探索的欲望。
1.玩玩竹蜻蜓,探索竹蜻蜓飞行的奥秘提问:你的竹蜻蜓能成功飞行吗?你是怎么玩的?发现了什么?(为成功飞行及发现奥秘的幼儿贴五角星,表示鼓励)2.老师小结:告诉大家一个秘密,竹蜻蜓在我国已经流传了2000多年的历史,据说直升飞机的螺旋桨就是人们受到竹蜻蜓的启发后才制造出来的。
竹蜻蜓涉及的物理知识
竹蜻蜓作为一种古老的中国传统玩具,其飞行原理涉及到了多个物理学领域的知识,主要包括以下几个方面:
伯努利定理:竹蜻蜓旋转时,其叶片两侧的气流速度不同,根据伯努利定理,流体(此处为空气)在流速较快的区域,其静态压强较小,而在流速较慢的区域,静态压强大。
竹蜻蜓叶片的上表面由于弯曲和倾斜设计,使得空气在其上的流动路径较长,速度较快,因此上表面的压力小于下表面,从而产生了向上的升力。
空气动力学:竹蜻蜓飞行时,叶片旋转就像微型螺旋桨一样,通过叶片对空气施加向下推力,根据牛顿第三定律,空气会产生向上的反作用力,这个力就是竹蜻蜓得以升空的升力。
动量守恒定律:竹蜻蜓在旋转过程中,通过改变空气的动量来实现自身的运动状态改变,即通过叶片的旋转增加了空气的向下动量,从而获得向上的动量转移,也就是升力。
力学平衡:竹蜻蜓在空中维持稳定的飞行,需要平衡升力与重力。
叶片的角度、大小、厚度以及竹柄的长度等因素会影响竹蜻蜓的飞行性能,合适的参数可以使竹蜻蜓飞行更稳定、更高。
旋转力学:竹蜻蜓在启动时,通过手搓给予初始旋转动能,这个动能经过一段时间转换为升力,直到动能耗尽或者遇到阻力平衡时,竹蜻蜓才会降落。
竹蜻蜓作为一个简单而有趣的模型,它的飞行原理也为后来的航空技术发展提供了启示,例如现代直升机的旋翼工作原理就有类
似之处。
手上的竹蜻蜓旋转原理
竹蜻蜓旋转的原理是利用空气的压力差和力矩平衡实现的。
当竹蜻蜓的扇翅转动时,扇翅向下切割空气,产生上升的气流,并且通过扇翅的曲线形状增加了气流下降时的阻力,使得竹蜻蜓旋转起来。
具体原理如下:
1. 空气压力差:当竹蜻蜓的扇翅旋转时,每个扇翅在运动过程中都会切割空气。
扇翅向下运动时,扇翅的上表面遇到空气阻力大,而下表面则受空气压力推动,形成上面低压、下面高压的空气压力差。
这个压力差使得竹蜻蜓获得向上的推力。
2. 力矩平衡:竹蜻蜓的扇翅是向下倾斜的,这个角度能够使得扇翅向下切割更多的空气,增加气流的上升力。
同时,竹蜻蜓的身体也是斜向下倾斜的,使得扇翅与竹竿的连接点相对重心偏下,形成一个力矩。
这个力矩与气流上升力的作用力矩相互平衡,使得竹蜻蜓能够保持平衡旋转,而不倾斜或摔落。
3. 曲线形状:扇翅的曲线形状也起到了重要的作用。
在扇翅运动过程中,扇翅下表面的曲线相对平缓,而上表面的曲线较为陡峭。
这样的曲线形状使得扇翅在运动时,上表面的气流速度相对较慢,而下表面的气流速度相对较快。
根据伯努利原理,气流速度越快,气压越低。
因此,上面低压、下面高压的空气压力差得以形成,进一步推动竹蜻蜓旋转。
综上所述,竹蜻蜓的旋转原理是通过利用空气压力差和力矩平衡来实现的。