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对于新版五下《船的研究》单元第5课《给船装上动力》中,舵的一... [复制链接]

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最近刚好在研究五下《船的研究》单元第5课《给船装上动力》这一课,教材中有这一环节,给船装上船舵,从而可以让小船保持一定的方向。一开始我是比较疑惑的,船舵的方向到底和小船行驶的方向有什么关系?通过查阅资料,对船舵有了更深的认识。在这里把收集到的资料跟大家分享一下。但可能会存在一些认识上的错误,如有什么不对之处,请多多指教,我会及时更正。


本主题由 超级管理员 喻伯军 于 2022/1/31 14:18:30 执行 设置精华/取消 操作
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由来:船舵是用来操纵和控制船舶航向的,一般位于船尾,又称船尾舵其实舵是由桨演变而来。桨可以在作推进工具时,兼顾控制航向。但当众多桨手划船时,既要推进又要控制航向就相当困难,于是就专设名桨手控制航向,他位于船尾,因为船尾距船的转动中心较远,在改变船的航向上最省力、快捷,同时他又与推进桨手互不干扰。后来船体加大,桨叶面积也随之增加,就逐渐产生了舵。

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据说最早的舵诞生于东汉时期。


这是在广州出土的东汉陶船,据今已近两千年,在其尾部正中位置上已经有了舵,这个舵比操纵桨桨叶的面积宽展很多,还残留着以桨代舵的痕迹。但从世界范围来说,它是最早的舵,到了12世纪末,相当于我国南宋时期,在西方教堂的雕刻上才出现了欧洲最早的舵。

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为了具体研究船舵的方向和小船运动的方向之间的关系,我试验了几次。首先我是在船尾下端放入一根木棍,作为船舵(如下图)发现木棍向左偏,小船就向左行驶;木棍居于中间横横放,小船就向前行驶;木棍向右偏,小船就向右偏。


最后编辑爱睡觉的喵喵 最后编辑于 2022-01-30 16:45:35
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  然后我又试了下爱牛学具里给的船舵(是一个透明的半圆形塑料片),把它竖直插入船体,就像图中那样,距查阅资料,原来这种舵叫垂直舵。我把船舵向左偏移,发现小船也向左行驶;船舵向右偏移,小船向右行驶;船舵居中不偏移,小船则向前行驶。



  通过2种安装船舵的方式,可以发现船舵的方向和小船的形式方向确实有关,且船舵朝哪,小船就往哪个方向行驶。(因为教材和教参中都没有给出这个结论,所以我也不敢确定)

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接下来,是我的理论分析,如有错误,请指教。


船向前航行水流相对于行驶方向是相反的因此水流的方向是向后的。若此时船舵是向右倾斜,那就会有一个作用力F压到了船舵上,在的作用下,船会围绕着船的重心顺时针转动起来,即向右转动。而且船与水的相对速度越大,即船的行驶速度越快时,舵就会越灵敏。但是如果船与水的相对速度为零,即相对静止时,舵的灵敏度很低,就无法使船转动起来了。

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小小船只,学问大!
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古代造船师都可以说是隐形物理大家
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学习了,大海航行靠舵手啊。
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船舵为什么是在船尾得
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回复 8楼博文小学王丽洁的帖子

凭经验和感觉,无形的大师
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这艘船有点像航模比赛中的船。参加过船模比赛的同学估计有经验。
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这艘船有点像航模比赛中的船。参加过船模比赛的同学估计有经验。
欣然 发表于 2022/1/30 20:47:22
我想玩过航模的同学有经验,我们可以把航模用在这节课来研究吗
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      继续补充~
  早期的舵是斜伸出船尾的,在船后形成一个较长的凸出(应该类似于前面我说到的把木棍作为船舵,插进小船底下这种情况)。
  为了弥补这一缺陷,人们对舵的装置进行改革,将舵从船尾斜伸出改为垂直插入水中,舵面跟舵柱的联结位置也 由舵面中部移到边上这种舵称为垂直舵(应该就是前面我把透明塑料纸作为船舵,进行安装的情况)。
  由于航道上的水有深有浅,舵逐渐演进成升降舵——又称悬吊舵,是一种用绳转动滑轮,使舵可以上下移动,当船进入浅滩或靠岸时,可以把舵吊起,以免折断。宋代还发明了平衡舵,就是把一部分舵 面分布在舵柱的前方,可以缩短压力中心对舵轴的距离,减少转舵力矩,从而使操纵更为轻便。同时,还把舵面做成扁阔形状,增大舵面面积,提高舵控制航向的能力。
  此外,我国古代劳动人民还发明了窗孔舵(亦称开孔舵),因为舵上有许多孔。这些孔并没有影响舵控制航向的作用,反而使舵在水中更容易转动。
最后编辑爱睡觉的喵喵 最后编辑于 2022-01-30 21:21:14
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  为什么船舵要安装在船尾呢?
  其实并不是所有的船舵都安装在船尾处的,比如潜水艇的升降舵既有安装在前面的,也有安装在后面的。
  至于为什么大部分船舵安装在船尾,原因有以下几点:
  1、船尾处的水流速度更快,这样能增大转向力矩。
  2、船的螺旋桨推进器一般在尾部,所以舵也在尾部。
  3舵产生的压力可以影响船尾部,方便转弯。而且船的转向一般是通过控制船的尾流实现的,所以舵要在尾部鱼游泳一样,控制力量与方向都在尾部
  4、舵在尾部更有利于保持船体原有的形状。
最后编辑爱睡觉的喵喵 最后编辑于 2022-01-30 21:22:23
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回复 13楼金近小学李煜鋆的帖子

我觉得如果班级里有航模经验的学生是可以的,但我们学校是在海岛农村,很多孩子基本没有玩过船模,没有这个基础,对于舵应该是非常陌生的
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回复 7楼金亚军的帖子

是的,金老师,一个船舵的学问就很大!
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回复 2楼爱睡觉的喵喵的帖子

原来船舵是这样来的啊,长知识了。
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回复 10楼沈银彬的帖子

自行车,汽车都是前面把持方向的,这个问题值得深思。
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老师探究的这个过程就是学生研究的过程,老师事先操作一遍做到心中有数。
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学习了,大海航行靠舵手啊
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船模直航赛也是这样调节舵的哦
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学习了。
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教师的研究很有必要,做得很好!加精!
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新教材开始研究了,值得学习
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小船只,大学问。
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回复 24楼喻伯军的帖子

谢谢喻老师不断在研究中学习
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船的结构,很多来自经验。
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很多构造,也是通过尝试得出的办法。经验主义得出的法子。
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通过研究新教材发现了很多以前不曾注意到的点、细节,加以研究,也令我们有机会学习、认识,太好了。谢谢!
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