竹蜻蜓的力学原理
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2
y F 当然，竹蜻蜓的飞行性能受很多因素影响，这也是我们应该解决的并加以改进的地方，下面三个因素是我所认为应该改进的地方。 1、升力与重力的差别，如果升力小于重力，则竹蜻蜓不能正常飞行，这就需要将叶片做的尽量薄； 2、升力与阻力的关系：升力随着叶片的角度的增大而增加，而阻力也随之增加，在某一临界角度，升力的增加速度小于阻力的增加速度，从而使得阻力的大小达到不可接受的水平，即失速，这会严重影响飞行性能，所以，竹蜻蜓叶片的角度不能过大，建议选取在15度左右； 3、重心的位置：重心位置如果不在竹蜻蜓的几何中心线上，会导致竹蜻蜓飞行不稳定，要保证垂直的竹棍与叶片之间的垂直度，不然或导致竹蜻蜓飞行时尾部严重摆动，并最终失稳，失速。 其实，在生活中类似竹蜻蜓的结构原理的例子还有好多，其中最为典型的是直升机的螺旋翼。再概括一点，螺旋桨的工作原理与竹蜻蜓的极其相似。所以我在此次探索中也明白一个道理，只要善于观察并分析生活中的一些现象，利用我 们所积累的知识，我们便能够从中获得灵感去创造一些有价值的东西。当然我也发现知识储备的重要性，对于竹蜻蜓中一些关于数值关系计算的东西，我还不能很详细地解答出来，不过相信在我的努力下，最终会解答出来的。 参考文献： 【1】《理论力学》许庆春、张慧著 2010.08 大班科学竹蜻蜓教案反思 大班科学竹蜻蜓教案反思主要包含了设计意图，活动目标，活动准备，活动过程，活动延伸，活动反思等内容，探索对称图形的制作及竹蜻蜓飞行中的奥秘，看懂图示，尝试用对折、画剪、粘贴等方法制作竹蜻蜓，适合幼儿园老师们上大班科学活动课，快来看看竹蜻蜓教案吧。 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.养成活动后收拾整理材料工具的习惯，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？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 生活中的物理知识大全 厨房中的物理知识? 我们认真观察厨房里燃料、炊具，做饭、做菜等全部过程，回忆厨房中发生的一系列变化，会看到有关的物理现象。利用物理知识解释这些现象如下： 一、与电学知识有关的现象? 1、电饭堡煮饭、电炒锅煮菜、电水壶烧开水是利用电能转化为内能，都是利用热传递煮饭、煮菜、烧开水的。? 2、排气扇（抽油烟机）利用电能转化为机械能，利用空气对流进行空气变换。? 3、电饭煲、电炒锅、电水壶的三脚插头，插入三孔插座，防止用电器漏电和触电事故的发生。? 4、微波炉加热均匀，热效率高，卫生无污染。加热原理是利用电能转化为电磁能，再将电磁能转化为内能。? 5、厨房中的电灯，利用电流的热效应工作，将电能转化为内能和光能。? 6、厨房的炉灶（蜂窝煤灶，液化气灶，煤灶，柴灶）是将化学能转化为内能，即燃料燃烧放出热量。 二、与力学知识有关的现象? 1、电水壶的壶嘴与壶肚构成连通器，水面总是相平的。? 2、菜刀的刀刃薄是为了减小受力面积，增大压强。? 3、菜刀的刀刃有油，为的是在切菜时，使接触面光滑，减小摩擦。? 4、菜刀柄、锅铲柄、电水壶把手有凸凹花纹，使接触面粗糙，增大摩擦。? 5、火铲送煤时，是利用煤的惯性将煤送入火炉。? 6、往保温瓶里倒开水，根据声音知水量高低。由于水量增多，空气柱的长度减小，振动频率增大，音调升高。? 7、磨菜刀时要不断浇水，是因为菜刀与石头摩擦做功产生热使刀的内能增加，温度升高，刀口硬度变小，刀口不利；浇水是利用热传递使菜刀内能减小，温度降低，不会升至过高。? 三、与热学知识有关的现象? （一）与热学中的热膨胀和热传递有关的现象? 1、使用炉灶烧水或炒菜，要使锅底放在火苗的外焰，不要让锅底压住火头，可使锅的温度升高快，是因为火苗的外焰温度高。? 2、锅铲、汤勺、漏勺、铝锅等炊具的柄用木料制成，是因为木料是热的不良导体，以便在烹任过程中不烫手。? 1.弹性力学是研究弹性体由于受到外力作用、边界约束或温度改变等原因而引起的应力、形变和位移。 2外力分为体积力和面积力。体力是分布在物体体积内的力，重力和惯性力。体积分量，以沿坐标轴正方向为正，沿坐标轴负方向为负。面力是分布在物体表面上的力，面力分量以沿坐标轴正方向为正，沿坐标轴负方向为负。 3内力，即物体本身不同部分之间相互作用的力。 3弹性力学中的基本假定：连续性，完全弹性，均匀性，各向同性，小变形假定。凡是符合连续性、完全弹性、均匀性、各向同性等假定的物体称之为理想弹性体。连续性，假定整个物体的体积被组成这个物体的介质所填满，不留下任何空隙。完全弹性，指的是物体能完全恢复原形而没有任何剩余形变。均匀性，整个物体时统一材料组成。各向同性，物体的弹性在所有各个方向都相同。 4求解弹性力学问题，即在边界条件上，根据平衡微分方程、几何方程、物理方程求解应力分量、形变分量和位移分量。弹性力学、材料力学、结构力学的研究对象分别是弹性体，杆状构件和杆件系统。解释在物体内同一点，不同截面上的应力是不同的。应力的符号不同：在弹性力学和材料力学中，正应力规定一样，拉为正，压为负。切应力：弹性力学中，正面沿坐标轴正方向为正，沿负方向为负。负面上沿坐标轴负方向为正，沿正方向为负。材料力学中，所在的研究对象上任一点弯矩转向顺时针为正，逆时针为负。 5.形变：所谓形变，就是形状的改变。包括线应变（各各线段每单位长度的伸缩，即单位伸缩和相对伸缩，伸长时为正，收缩时为负）；切应变（各线段直接直角的改变，用弧度表示，以直角变小时为正，变大为负） 6试述弹性力学平面应力问题与平面应变问题的主要特征及区别：平面应力问题：几何形状，等厚度薄板。外力约束，平行于板面且不沿厚度变化。平面应变问题：几何形状，横断面不沿长度变化，均匀分布。外力约束，平行于横截面并不沿长度变化。 7.主应力：设经过P点的某一斜面上的切应力等于0，则该斜面上的正应力称为P点的一个主应力；应力主向：该斜面的法线方向称为该斜面的一个应力主向。 6. 平衡微分方程表示的是弹性体内任一点应力分量与体力分量之间的关系式。在推导平衡微分方程时我们主要用了连续性假定。 7几何方程表示的是形变分量与位移分量之间的关系式。当物体的位移分量完全确定时，形变分量即完全确定，反之，等形变分量完全确定时，位移分量却不能完全确定。在推导几何方程主要用了小变形假定。 8．在平面问题中，为了完全确定位移，就必须有3个适当的刚体约束条件。为什么？既然物体在形变为零时可以有刚体位移，可见，当物体发生一定形变时，由于约束条件的不同，他可能具有不同的刚体位移，因而它的位移并不是完确定的，在平面问题中，常数U0 V0 W的任意性就反应位移的不确定性，而为了安全确定位移，就必须有三个何时得刚体约束来确定这三个常数。 9.物理方程表示的应力分量与应变分量之间的关系式。两种平面问题的物理方程是不一样的，然而如果在平面应力问题的物理方程，降E换为E/1-μ2，将μ换为μ/1-μ，就可以得到平面应变问题的物理方程。推导物理方程时，主要用了完全弹性、各向同性以及均匀性（此处写小变形假定也可以）等假设。 10.边界条件表示在边界上位移与约束，或应力与面力之间的关系式。它可以分为应力边界条件、位移边界条件以及混合边界条件。 木蜻蜓的制作 吴先志 一、教学目标： 1、通过对木蜻蜓的观察、分析，理解其制作原理，了解制作的流程。 2、正确运用木工工具，认真完成作品的制作，并在实践中不断改进。 3、培养学生认真负责的劳动态度、精确严密的技术活动习惯和严谨务实的科学精神。 二、教学重点： 1、学会自己观察作品，模仿制作木蜻蜓。 2、在尝试中不断改进木蜻蜓的翅膀。 教学难点： 1、自行研究学习制作过程。 2、学会不断尝试不断改进自己的作品。 3、木蜻蜓翅膀的打磨方法。 三、教学准备： 木工工具一套，范作。 四、教学过程： （一）实物导入： 同学们，你们在电视里见过直升机吗？今天老师带来一架古代的直升机，你们看，这是什么？（竹蜻蜓） 你们玩过竹蜻蜓吗？谁来试一试？ 竹蜻蜓是我们古代的一种飞行玩具，你想不想亲手来做一个呢？ 今天我们木工课就来制作一个木蜻蜓。［板书：木蜻蜓的制作］ （二）观察讨论： 下面就请同学们分组观察一下桌上的木蜻蜓，谁来说说如何制作木蜻蜓？ 1、在钻好孔的木片上画好线； 2、用锉刀打磨蜻蜓的两片叶片； 3、装上木棍。 （三）动手常识： 上节课我们已经学过如何使用锉刀加工工件，谁来说说我们使用木挫加工工件的时候有哪些注意点？ １、打磨的时候不能太用力，不然木板要断掉的。 ２、打磨的时候也不能不用力，否则打磨速度会很慢。 ３、两个手一定要握紧工件和锉刀。 ４、打磨时要注意安全。 下面就让我们试着对照书本和模型尝试制作一个木蜻蜓，如果你在制作的时候遇到什么困难可向老师或者同学请求帮助。 [学生制作，教师进行有针对性的指导] 同学们，你们觉得在制作的时候有没有遇到什么困难呢？ １、翅膀的边凹进去了，打磨过头了。 ２、线没有划好，两边磨的不对称。 ３、正反面磨的一边厚一边薄，要正反交换磨。 [先做完的同学可以先去教室外试飞，修整作品] 五、学习评价： 三角翼动力滑翔机 三角翼分类 无动力三角翼：参与者将自己悬挂在一个三角翼下在一些上升气流舒缓而持续的山谷的高点作为起飞平台，经一段助跑，三角翼所产生的升力与上升气流将参与者带到空中，然后在空中滑翔的一项挑战性极强的运动。它除了要求参与者有过人的胆量与体魄外，还要求参与者有一定的空气力学知识、操控三角翼的基本知识和良好的身体平衡能力。欧美一些国家的三角翼运动爱好者常以此作为挑战大自然、挑战人类本身极限的一项体育运动。 动力三角翼：是一种配备发动机的悬挂滑翔飞机，它能在崎岖不平的地面上起飞与降落，极其安全且易操纵。动力三角翼选用了当今世界上最先进的高科技材料制成，轻便、简捷、坚固。它不但装有全缓冲标准座位，乘坐起来非常的舒适，每个轮子还都安装有独立的弹性悬挂，这样既增加了使用者的舒适性，也减少了震动性，同时也减轻了三角翼的压力。动力三角翼可以折叠，易于运输和存放，一名熟练的滑翔者把它从车上卸下到安装预备好只需要15分钟左右。起降地面滑跑距离在30-80米之间，飞行高度50-4000米，飞行速度45-110KM／H。加上浮筒可以在水面起降。 * 注意事项：三角翼参与者年龄在16岁至55岁之间。没有高血压、恐高症，心脏病等疾病。矫正视力1.0以上。喜爱飞行体育运动。飞行爱好者，须在飞行教练的指导下参与飞行体验。服从飞行教练的指导和命令。飞行爱好者在起飞前，要带好头盔、系紧安全带，不携带与滑翔飞行无关的物品。飞行爱好者如感身体不适，不宜作滑翔飞行。严禁酒后飞行。 【动力三角翼】 动力三角翼是航空运动领域中最受欢迎的一种轻型动力的飞行器，70年代在欧洲兴起至今历久弥新。通常动力三角翼可供二人乘坐，采用活塞式航空发动机带动螺旋桨推进，机翼与机身通过悬挂方式进行连接，飞行员通过移动机身与机翼的相对重心位置实现操纵，因机翼具有较高的滑翔性能即使在失去动力的情况下动力三角依然可以像鸟儿一样滑翔着陆，因此动国三角翼是相当安全的。随着动国三角翼从地面起飞的那一刹那您的心也跟着飞了起来。从天空中俯瞰蜈支洲秀丽的景色，椰林、银沙、碧海尽在身下…… 【航空术语】 三角翼(Delta wing) 三角翼指平面形状呈三角形的机翼。三角翼的特点是后掠角大，结构简单，展弦比小，适合于超音速飞行。 三角翼飞机:机翼平面形状是三角的飞机,优点是;机翼刚性好,容程大等,在超音速飞行时气动阻力小,从亚音速过度到超音速飞行时压力位置变化小.缺点是亚音速飞行时,气动性能差,起降性能差,飞机稳定盘旋能力不足。 【动力三角翼用途】 动力三角翼可以用来旅游观光、休闲飞行、航空摄影、森林防火、农场作业、牵引滑翔、越野飞行、庆典广告、地质勘探、高空跳伞、快速运输、公安外勤、部队任务、紧急救护。 【动力三角翼的特点】 动力三角翼飞行速度慢、高度低、宜观光、航拍等作业。体积小、占地少; 不需专业机场、机库。开放式座仓，全景式飞行。机翼可折叠，易转场运输。起降距离短，不需专用跑道。整机价格低廉。属悬挂运动器材，不用通用航空执照。驾驶操纵简单，充分享受飞行乐趣。小车中心位置设计低，有极佳的安全性。有令人羡慕的安全记录。 【广州的动力三角翼】 生活中的物理知识 民谚俗语中的物理知识 在日常生活中，我们经常会接触到一些民谚、俗语，这些民谚、俗语蕴含着丰富的物理知识，我们平时如果注意分析、了解一些民谚、俗语，就可以在实际生活中深化知识，活化知识，这对培养我们分析问题、解决问题的能力是大有帮助的。下面列举几例： 1、小小称砣压千斤——根据杠杆平衡原理，如果动力臂是阻力臂的几分之一，则动力就是阻力的几倍。如果称砣的力臂很大，那么"一两拨千斤"是完全可能的。 2、破镜不能重圆——当分子间的距离较大时（大于几百埃），分子间的引力很小，几乎为零，所以破镜很难重圆。 3、摘不着的是镜中月捞不着的是水中花——平面镜成的像为虚像。 4、人心齐，泰山移——如果各个分力的方向一致，则合力的大小等于各个分力的大小之和。 5、麻绳提豆腐--提不起来——在压力一定时，如果受力面积小，则压强就大。 6、真金不怕火来炼，真理不怕争辩——从金的熔点来看，虽不是最高的，但也有1068℃，而一般火焰的温度为800℃左右，由于火焰的温度小于金的熔点，所以金不能熔化。 7、月晕而风，础润而雨——大风来临时，高空中气温迅速下降，水蒸气凝结成小水滴，这些小水滴相当于许多三棱镜，月光通过这些"三棱镜"发生色散，形成彩色的月晕，故有"月晕而风"之说。 础润即地面反潮，大雨来临之前，空气湿度较大，地面温度较低，靠近地面的水汽遇冷凝聚为小水珠，另外，地面含有的盐分容易吸附潮湿的水汽，故地面反潮预示大雨将至。 8、长啸一声，山鸣谷应——人在崇山峻岭中长啸一声，声音通过多次反射，可以形成洪亮的回音，经久不息，似乎山在狂呼，谷在回音。 9、但闻其声，不见其人——波在传播的过程中，当障碍物的尺寸小于波长时，可以发生明显的衍射。一般围墙的高度为几米，声波的波长比围墙的高度要大，所以，它能绕地高墙，使墙外的人听到；而光波的波长较短（10-6米左右），远小于高墙尺寸，所以人身上发出的光线不能衍射到墙外，墙外的人就无法看到墙内人。 10、开水不响，响水不开——水沸腾之前，由于对流，水内气泡一边上升，一边上下振动，大部分气泡在水内压力下破裂，其破裂声和振动声又与容器产生共鸣，所以声音很大。水沸腾后，上下等温，气泡体积增大，在浮力作用下一直升到水面才破裂开来，因而响声比较小。 11、猪八戒照镜子--里外不是人——根据平面镜成像的规律，平面镜所成的像大小相等，物像对称，因此猪八戒看到的像和自已"一模一样"，仍然是个猪像，自然就"里外不是人了"。 12、水火不相容——物质燃烧，必须达到着火点，由于水的比热大，水与火接触可大量吸收热量，至使着火物温度降低；同时汽化后的水蒸气包围在燃烧的物体外面，使得物体不可能和空气接触，而没有了空气，燃烧就不能进行。 13、洞中方一日，世上已千年——根据爱因斯坦的相对论，在接近光速的宇宙飞船中航行，时间的流逝会比地球上慢得多，在这个"洞中"生活几天，则地球上已渡过了几年，几十年，甚至几百年，几千年。 14、千里眼，顺风耳——人们利用电磁波传送声音和图像信号，使古代神话中的"千里眼，顺风耳"变为现实。并且人类的视野已远远超过了"千里"。 15、坐地日行八万里——由于地球的半径为6370千米，地球每转一圈，其表面上的物体"走"的路程约为 1．试简述力学中的圣维南原理，并说明它在弹性力学分析中的作用。 圣维南原理：如果物体的一小部分边界上的面力变换为分布不同但静力等效的面力（主矢与主矩相同），则近处的应力分布将有显著的改变，但远处的应力所受影响可以忽略不计。作用：（1）将次要边界上复杂的面力（集中力、集中力偶等）作分布的面力代替。 （2）将次要的位移边界条件转化为应力边界条件处理 2 （8分）弹性力学中引用了哪五个基本假定？五个基本假定在建立弹性力学基本方程时有什么用途？ 答：弹性力学中主要引用的五个基本假定及各假定用途为：（答出标注的内容即可给满分）1）连续性假定：引用这一假定后，物体中的应力、应变和位移等物理量就可看成是连续的，因此，建立弹性力学的基本方程时就可以用坐标的连续函数来表示他们的变化规律。 2）完全弹性假定：这一假定包含应力与应变成正比的含义，亦即二者呈线性关系，复合胡克定律，从而使物理方程成为线性的方程。 3）均匀性假定：在该假定下，所研究的物体内部各点的物理性质显然都是相同的。因此，反应这些物理性质的弹性常数（如弹性模量E和泊松比μ等）就不随位置坐标而变化。4）各向同性假定：各向同性是指物体的物理性质在各个方向上都是相同的，也就是说，物体的弹性常数也不随方向变化。 5）小变形假定：研究物体受力后的平衡问题时，不用考虑物体尺寸的改变，而仍然按照原来的尺寸和形状进行计算。同时，在研究物体的变形和位移时，可以将它们的二次幂或乘积略去不计，使得弹性力学的微分方程都简化为线性微分方程。 3 （8分）弹性力学平面问题包括哪两类问题？分别对应哪类弹性体？两类平面问题各有哪些特 答：弹性力学平面问题包括平面应力问题和平面应变问题两类，两类问题分别对应的弹性体和特征分别为： 平面应力问题：所对应的弹性体主要为等厚薄板，其特征是：面力、体力的作用面平行于xy平面，外力沿板厚均匀分布，只有平面应力分量xσ,yσ,xyτ存在，且仅为x,y的函数。平面应变问题：所对应的弹性体主要为长截面柱体，其特征为：面力、体力的作用面平行于xy平面，外力沿z轴无变化，只有平面应变分量xε,yε,xyγ存在，且仅为x,y的函数。4简述按应力求解平面问题时的逆解法。 所谓逆解法，就是先设定各种形式的、满足相容方程的应力函数；并由应力分量与应力函数之间的关系求得应力分量；然后再根据应力边界条件和弹性体的边界形状，看这些应力分量对应于边界上什么样的面力，从而可以得知所选取的应力函数可以解决的问题。 5有限元分析的解题步骤。 答：（1）力学模型的确定；（2）结构的离散化；（3）计算载荷的等效节点力；（4）计算各单元的刚度矩阵；（5）组集整体刚度矩阵；（6）施加便捷约束条件;(7)求解降阶的有限元基本方程；（8）求解单元应力；（9）计算结果的输出 7逆解法： 设定各种形式的、满足相容方程的应力函数， 求出应力分量后，根据应力边界条件判断该应力函数能解决什么问题。 8半逆解法： 针对所求问题，假定部分或全部应力分量的函数形式、从而推出应力函数的形式。然后代入相容方程，求出应力函数的具体表达式。最后求出应力分量，并考虑这些应力分量是否满足全部应力边界条件及多连体中的位移单值条件 9圣维南(Saint Venant)原理： 竹蜻蜓 教学目标： 1、了解竹蜻蜓的由来 2、培养学生收集信息的能力。 3、掌握制作竹蜻蜓的一般方法和步骤。 4、培养学生的观察能力、分析问题的能力和动手能力。 5、感受竹蜻蜓会飞的奥秘，培养学生热爱科学敢于实践，热爱劳动的情感。 过程和方法： 通过收集与交流展示了解会飞的玩具以及竹蜻蜓的由来，激发学生的探究和制作欲望。教学重难点： 竹蜻蜓的制作 教学准备： 多媒体课件 制作竹蜻蜓的材料（轻质木块、小锯子一把﹑美工刀一把﹑直尺一把、快干胶水) 教学设计： 启发质疑，激情导入 1、趣味导入 同学们，童年是多多姿多彩的，童年的生活离不开玩具，知道练千多年前的中国孩子最喜欢玩什么吗？——那个时代的孩子最喜欢的玩具是拔一根木棒插在一块削薄的木片上，让它飞起来（多媒体出示竹蜻蜓的图片）。 今天老师也带来了一个竹蜻蜓老师也来玩一玩（教师演示）。 谁来试一下？（学生试飞教师教师指导） 3、想哪些因素会影响竹蜻蜓的飞行高度呢？（学生口头交流）。翼片的重量、厚薄、材料以及两翼是否对称，木棍的材料、粗细、长短以及用力大小、风力等。 同学们说的那么好，想不想亲手做一个竹蜻蜓来谈就一下他的奥秘？ 二、动手操作。时间应用 1、所需材料和制作工具（课件出示）教师强调刻刀的使用安全。 2、制作方法（课件出示,学生学习）。教师总结： 取出中心——削成薄片——钻出小孔——插入木棒——及时试飞 3、开始制作 学生以小组单位开始制作，教师巡视指导。 4、评价展示 三、深入探讨，释疑质疑 1、我探讨我快乐 竹蜻蜓飞行高度与什么有关我们已经知道，让我们改进一下自己的竹蜻蜓让它得更高。小组合作改进。 2、原理与用途（小组探讨） （1）竹蜻蜓为什么能飞起来？ （2）你知道哪些的发明利用了竹蜻蜓的飞行原理？（风扇、直升机、飞机螺旋桨） 出示直升机的图片 四、总结评价，课后拓展 1、课堂小结。 滑翔伞培训简易教材 一、滑翔伞的起源 （一）登山家的突发奇想 很少有一项运动像飞行伞（Para Gliding）一样，在短短数年之间迅速风靡了世界各地。在1984年以前，它还籍籍无名，但是今天在世界各地，飞行伞拥有数十万的爱好者。究竟这项结合了冒险与休闲的空中运动是怎么诞生的呢？从它的字义上Para Gliding不难发现，飞行伞是降落伞与滑翔翼（机）的结合，也就是，用高空方块伞改良成性能上接近滑翔翼的综合体，具体一点来说，是“有着降落伞外形的滑翔翼”。飞行伞在法国称为Parapant，法语是“山坡用的降落伞”这是另一个贴切的称呼。就像所有的运动一样，关于谁最先发明了飞行伞一直众说纷纭，有人说，大约在12年前（1978年），一个住在阿尔卑斯山麓沙木尼的法国登山家贝登用一顶高空方块伞从山腰起飞，成功地飞到山下，于是大家竞起效尤，发展出一项新的户外活动。不过也有人考证到飞行伞更早的历史早在1960年，一名德国人修德拉吉夫就曾用改良的高空伞飞越瑞士冰河。不论如何，我们可以确切的是，飞行伞最初是起源于阿尔卑斯山区登山者的突发奇想，跳着跳着，一项新活动便跳出雏形，但在1984年以前，它还只是流行在少数登山者之前的冒险行动。直到来自沙木尼的菲龙（Roger Fillon）在1984年从白朗峰上飞出，飞行伞才在一夕之间声名大噪，迅速在世界各地风行起来。 （二）飞行伞的起源 从航空科学来说，要找出飞行伞的原点可能还是行从降落伞的历史发展着手。 15世纪的天才达文西认为人类的飞行，从科学上着眼，就是空气流动所产生的阻力和升力的关系。这是他观察鸟、昆虫和植物等自然界的飞行动作的结论。 达文西留下了许多飞行器的设计草图，其中有一个是三角锥形的降落伞用以从高处自然下降。这可能是目前降落伞最早的祖先了。 由高处向下落，乘着风以便能飘一段距离的东西在自然界有很多，最常见的莫如蒲公英。蒲公英的种子借着顶上半球状的冠毛，在随风自然落下的过程中发挥了降落伞的阻力作用，使它能飘得更远。 在动物方面，能自高处飞出而滑翔一段距离的除了鸟类之外，还有蝙蝠、飞鼠等，这些都是启发人类飞行原理的老前辈呢。 达文西之后，人类始终没有放弃飞行的梦想。在1783年，一名法国物理学者利用自制的降落伞，由天文台的屋顶做跳下的实验。而1797年一名法国人利用降落伞由气球上跳下，被认为是最早利用降落伞降落成功的人。 自此之后，降落伞常被用来作为冒险的工具，在各种场所试验，莱特兄 力学知识在生产和生活中的应用 力学是一门基础学科，从亚里士多德的自然哲学，到牛顿三大定律的经典力学，直到现代物理中的相对论和量子力学等，都是物理学家科学素质、科学精神以及科学思维的有形体现。随着科技的发展，社会的进步，力学已渗入到人类生活的各个领域。 标签：重力方向牛顿定律摩擦力弹力 前言 我们身边处处都有力的存在。比如重力，无论我们向上跳的有多高，离地面有多远，都会很快落到地面上，这就是我们受到了重力的作用，重力的大小叫重量。力的作用是很重要的，重力让我们能够站在地球表面；摩擦力让我们可以走路；压力让我们点亮手机屏幕；还有弹力、电场力、磁场力这些也都在我们的生活中起着重大作用。 一、什么是力 力是物体与物体之间的相互作用产生的，力是不能摆脱物体而独立存在的，力的三要素是：力的大小，方向，作用点。力的单位是牛顿，简称牛（N），是为了纪念英国科学家艾萨克·牛顿而命名的，力的测量工具有弹簧秤或测力计。1664年，牛顿提出了力的定义是动量的时间变率（动量=质量×速度）。牛顿第一定律（惯性定律）说明了力的含义，力是改变物体运动状态的原因。牛顿第二定律指出了力的作用效果，即力使物体获得加速度，力等于动量的时间变率，如果质量不变，力也等于质量乘加速度。牛顿第三定律揭示力的本质，力是物体间的相互作用力[1]，即对于每一个力而言，必有一大小相等但方向相反的反作用力存在，例如，链球运动员旋转链球，手对链球施加的是链球受到的向心力，而手上感觉到的链球对手的作用力，就是离心力[2]。 根据力的作用方式可以分为接触力和非接触力，两个不直接接触的物体之间也可能产生力的作用。根据力的性质可以分为：万有引力、重力、弹力、摩擦力、电磁力、核力等。根据力的研究对象可以分为外力和内力。根据力的效果可以分为：动力、阻力、压力、支持力、拉力、张力、向心力等。这些力的作用效果可以分为三种，一是可以改变物体的形状；二是可以改变物体的运动状态（速度或方向）；三是可以使物体保持匀变速不变，所谓匀变速就是加速度不变。 二、力在生产生活中的应用 力在如今的社会中拥有非常广泛的应用，小到我们的生活点滴，大到建筑航空，都少不了力的参与，可以说力贯穿着人类文明的整个发展历程中。 1.力学在生产中的应用 《竹蜻蜓的秘密》活动设计 [设计思路] 喜欢卡通片、喜欢游戏是儿童的天性。机器猫是学生喜闻乐见的卡通人物，尤其对它头上戴的竹蜻蜓很感兴趣。经过调查我了解到竹蜻蜓是我国传统的儿童玩具，具有开发智力、陶冶情趣、锻炼身体的作用，能够极大地丰富学生的业余文化生活，为广大少年儿童所喜爱。本主题活动，有助于学生了解我国的传统文化，增强民族自豪感与自信心，同时，学生在玩中持续地动手实践、体验、思考，不但能够满足学生的学习兴趣，而且对提升自主学习、发现问题、思考问题、解决问题的水平有极大地协助。 [学情分析] 四年级的学生平时生活中已经积累了一定的知识和经验，多数都玩过竹蜻蜓及类似的玩具，对此类玩具并不陌生，同时，有一定的分析、逻辑思维水平，注意力更加容易集中，具备一定的动手操作水平，能够自主完成简单的制作过程。 [活动目标] 1、在玩竹蜻蜓的过程中感受乐趣，了解竹蜻蜓飞行的科学原理，并从中培养学生的问题意识。 2、借助竞赛熟练掌握竹蜻蜓操作技巧，并能利用简单的材料制作竹蜻蜓，增强学生动手操作水平。 3、通过小组探究反复揣摩竹蜻蜓的飞行原理，对竹蜻蜓实行改进创造，并在创新实践过程中培植自信心与创新意识。 [活动重点]了解竹蜻蜓飞行原理，探究怎样能让它飞起来。 [活动难点]利用“竹蜻蜓原理”实行改进创造。 [活动准备] 1号材料袋（几个相同材质的竹蜻蜓：木质的、塑料的、卡纸的、泡沫的、羽毛的）；2号材料袋（剪刀、吸管、卡纸、订书器）；固体胶、透明胶 [活动过程] 一、创设情境——激发兴趣。 师：同学们，老师今天给大家带来了一位新朋友，你们看（点播放机器猫视频） 师：他是谁呀？ 生：机器猫。 师：看来大家都很喜欢他，那你为什么喜欢呢？ 生：因为他有个神奇的口袋，有很多好东西。 生2：因为他长得可爱。 师：那么你们发现机器猫他能飞，可能想上那就上那，他靠什么飞的知道吗 生：我知道，是竹蜻蜓。 师：看，这就是竹蜻蜓（黑板上粘竹蜻蜓）。你们看竹蜻蜓有几部份组成的？ 生：两部分。 师：你能给这两部分起个名字嘛 生：能够叫翅膀和尾巴。 师：很形象的名字，我们也能够把这两部分叫旋翼和平衡轴。（在粘贴的竹蜻蜓上标出名称）师：你们玩过竹蜻蜓吗？ 师：（指定一名学生）你是怎么玩的？你能给大家演示一下吗。 学生到前面演示玩法同时说是用手一搓就飞起来了。 师：如果我不用力搓它能飞吗？看来要想让竹蜻蜓飞起来，还需要掌握一定的方法（板书：技巧） 师：竹蜻蜓能飞起来（板书：飞）光是构造和技巧影响的吗？（板书：？）看来这小小的竹蜻蜓身上还有很多秘密呢。今天就让我们以《竹蜻蜓的秘密》为主题来展开一次综合实践活动吧。（板书课题） 铜仁市2012年初中毕业生学业（升学）统一考试 理科综合试题 姓名：准考证号： 注意事项 1、答题前，务必将自己的姓名、准考证号码填写在试卷和答题卡规定的位置。 2、答题时，第I卷必须使用2B铅笔，第Ⅱ卷必须使用0.5毫米黑色中性笔，将答案书写在答题卡规定的位置，字体工整、笔迹清楚，在试卷上答题无效。 3、考试结束后，将试题卷和答题卡一并交回。 4、本试题共8页，总分150分，考试时间150分钟。 可能用到的元素相对原子质量H：1 C：12 O：16 Na: 23 S：32 Cl：35.5 Cu：64 第Ⅰ卷（选择题共36分） 一、选择题（本题共18个小题，每小题2分，共36分。每小题只有一个选项符合题意，请将正确选项的序号填涂在答题卡相应的位置。） 1. 下列变化中，属于化学变化的是 A．蜡烛熔化B．液化气燃烧C．汽油挥发D．湿衣物晾干 2. 下列物质中，属于纯净物的是 A．食用醋B．合金C．蒸馏水D．洁净的空气 3. 地壳中含量最多的元素是 A．硅B．氧C．铁D．铝 4. 某同学出现了腹泻的症状，医生建议他暂时不吃富含油脂和蛋白质的食物，则他应该选 择的早餐是 A.面包和牛奶 B. 肉末米粉和酸奶 C. 油条和豆浆 D.馒头和稀饭 5. 将40mL水与40mL酒精混合，所得溶液体积小于80mL。下列对此现象的解释最合理的 是 A．分子间是有间隔的B．分子是由原子构成的 C．分子的质量和体积都很小D．分子总是在不断运动 6. 下列实验操作中，正确的是 A．倾倒液体B．点燃酒精灯C．取用固体粉末D．过滤 7. 下列说法错误 ．．的是 A．化学反应前后，元素的种类保持不变 B．关于易燃物和易爆物存放时要露天放置，紧密堆积 C．棉花和涤纶，前者是天然纤维，后者是合成纤维 D．炒菜时油锅着火，立即盖上锅盖 8. 下列化合物中氮元素化合价为+4价的是 A. 氨（NH3）B．二氧化氮（NO2） C. 硝酸钠（NaNO3）D．五氧化二氮（N2O5） 生活中的物理知识 一厨房力学1.切菜磨刀后切得快，即相同压力受力面积越小压强越大。2.烧水气泡上升越来越大，即随深度减少水的压强减小。3.饺子煮熟了会浮到水面，密度变小，体积变大，浮力变大。4.揉面会疲劳，力的作用是相互的。5.剪子把越长件东西越轻松，杠杆原理。热学1.磨刀刀变热，即摩擦生热。 2.相同火力，压力锅能够将水加热到一百摄氏度以上普通锅却不能，即，水的沸点随压强增大而增大。(通常我们所说的水的沸点是指一标准大气压下的沸点)。 3.用蜡烛不能加热水，用煤气却能够，即加热功率大于散热功率时方可加热。 4.冬季煮汤窗户会出现白色的雾气，即热空气遇冷玻璃液化为小水滴。 5.煮汤时水持续变少油却留了下来，即油的沸点高于水。 6.微波炉加热鸡蛋蛋黄先熟，即微波使内部分子碰撞。电学1.电磁炉能够加热食物，动磁场产生电场。 2.电饭锅能够设定各种程序，即功率不同单位时间产生热量不同。 3.老式电磁炉多必须采用铝锅，即电磁的良导体。 4.煤气泄漏后不要点灯，防止开关闭合产生电火花引起火灾。 5.不要用湿手拔插插销，水(纯水除外)是电的良导体。生活中的 1.晾衣服保持通风，加速蒸发。 2.吹肥皂泡五颜六色，光的折射。 3.湖水倒映着美丽的白帆，光的反射。 4.夏天吃雪糕周围有白烟，液化。 5.热的汤不能喝水却能喝，沸点不同。 6.油炸食品水分含量低，密度不同。 7.氢气球飞上天，浮力大于重力。 8.放二踢脚大地振动，声音靠波传播。 9.夏天管子出汗，液化。 10.电线采用铜芯，铜是仅次于银的电的良导体。11.电池不会电伤人，电压每节1.5v 远小于安全电压36v。12.针管能够刺入皮肤，木棒却很难，压强不同。 13.自行车换带，增大摩擦力。14.自行车车灯，摩擦生电。15.风力发电，机械能转化 惜木课堂——创意竹蜻蜓制作教程 制作步骤： 1.标记翅膀孔位及打孔（借助直尺在翅膀正上方一面的中央位置用圆点做好孔位标记，在离孔位1cm处左右两侧用直线做好标记。用手摇钻在圆点标记处钻直径为6mm的孔，需要打穿）。 2.在翅膀正面靠下三分之一处做标记（距翅膀孔位2cm处至翅膀末端标记直线，其直线端部与正上方距翅膀孔位1cm处的直线端部相连，连成一条倾斜的直线，形成倾角，如下图） 3.打磨倾角（使用台虎钳与锉刀，将标记处上方翅膀的三分之二用锉刀磨去，翅膀反面也是如此，而另一边翅膀则与其成原点对称标记与打磨倾角，如下图中黑色部位均需打磨）。 4.将翅膀与手杆粘起来（使用胶水达到紧固作用）。 5.调节两侧翅膀，使其均重（均重原因：当竹蜻蜓两叶片倾角相同时，左右叶片旋转所产生的反作用升力相同。同时在叶片均重的情况下，同一升力推动同一重量的叶片上升，竹蜻蜓便能平稳的飞上天空。相反，在叶片不均重的情况下，同一升力推动不同重量的叶片上升，竹蜻蜓则会向较重一侧倾斜，同时竹蜻蜓整体会发生剧烈抖动，使其坠落到地面，影响飞翔。均重方法：选择一处平整桌面，翅膀悬空，手柄置于桌面，若两叶片保持平衡，则不需打磨，若不平衡，则需打磨较重一侧，使其平衡）。 6.确定发射器形状（在镂空圆外自由设计，不可破坏镂空圆与顶端孔位，且设计应尽量精简）并使用台虎钳与线锯锯出形状。 7.将竹蜻蜓手杆底端放入发射器顶端圆孔内，找到在镂空圆内手杆的中心点并用圆点标记，取出竹蜻蜓，在圆点标记处用手摇钻打一个直径为2mm的圆孔（需打穿）。8.打磨发射器、竹蜻蜓各部位及手拉杆（使用砂纸将发射器及竹蜻蜓各部位打磨到光滑不刺手即可，而手拉杆两端和竹蜻蜓手杆底端为了手感舒适和飞翔效果更佳，需将其磨圆）。 9.将细线较软一端系到手拉杆中部（需系紧）。 10.试飞（将竹蜻蜓手杆底端放入发射器顶端圆孔内，将细绳穿过手杆上的小孔，穿线不宜太长，绳端稍露出即可，顺时针旋转竹蜻蜓，将细线完全缠绕于手杆上，然后一次性快速抽拉完手杆上细绳，竹蜻蜓便可飞上天空）。 11.在竹蜻蜓及发射器上自由上色。 材料包购买方式：搜索淘宝店铺“惜木工坊” 教育意义：1.了解到其原理及直升机螺旋桨的由来（原理：竹蜻蜓翅膀的中央位置到末端通过一定方式由内往外处理成斜面，使其形成一定倾角，且倾角可调。当竹蜻蜓在发射器中并拉动细绳的作用下时，翅膀会快速旋转并将空气向下推，形成一股强风， 第十章弹性力学空间问题知识点 空间柱坐标系 空间轴对称问题的基本方程空间球对称问题的基本方程布西内斯科解 分布载荷作用区域外的沉陷弹性球体变形分析 热应力的弹性力学分析方法坝体热应力 质点的运动速度与瞬时应力膨胀波与畸变波柱坐标基本方程 球坐标的基本方程 位移表示的平衡微分方程乐普位移函数 载荷作用区域内的沉陷球体接触压力分析 受热厚壁管道 弹性应力波及波动方程应力波的相向运动 一、内容介绍 对于弹性力学空间问题以及一些专门问题，其求解是相当复杂的。 本章的主要任务是介绍弹性力学的一些专题问题。通过学习，一方面探讨弹性力学空间问题求解的方法，这对于引导大家今后解决某些复杂的空间问题，将会有所帮助。另一方面，介绍的弹性力学专题均为目前工程上普遍应用的一些基本问题，这些专题的讨论有助于其它课程基本问题的学习，例如土建工程的地基基础沉陷、机械工程的齿轮接触应力等。 本章首先介绍空间极坐标和球坐标问题的基本方程。然后讨论布希涅斯克问题，就是半无限空间作用集中力的应力和沉陷。通过布希涅斯克问题的求解，进一步推导半无限空间作用均匀分布力的应力和沉陷、以及弹性接触问题。 另一方面，本章将介绍弹性波、热应力等问题的基本概念。 二、重点 1、空间极坐标和球坐标问题； 2、布希涅斯克问题； 3、半无限空间作 用均匀分布力的应力和沉陷；弹性接触问题；4、弹性波；5、热应力。 §10.1 柱坐标表示的弹性力学基本方程 学习思路: 对于弹性力学问题，坐标系的选择本身与问题的求解无关。但是，对于某些问题，特别是空间问题，不同的坐标系对于问题的基本方程、特别是边界条件的描述关系密切。某些坐标系可以使得一些特殊问题的边界条件描述简化。因此，坐标系的选取直接影响问题求解的难易程度。 例如对于弹性力学的轴对称或者球对称问题，如果应用直角坐标问题可能得不到解答，而分别采用柱坐标和球坐标求解将更为方便。 本节讨论有关空间柱坐标形式的基本方程。特别是关于空间轴对称问题的基本方程。 学习要点： 1、空间柱坐标系； 2、柱坐标基本方程； 3、空间轴对称问题的基本方程。 1、空间柱坐标系 在直角坐标系下，空间任意一点M的位置是用3个坐标（x，y，z）表示的，而在柱坐标系下，空间一点M的位置坐标用（ρ，?，z）表示。 直角坐标与柱坐标的关系为：x =ρ cos ?，y =ρ sin ? ，z = z 柱坐标下的位移分量为：uρ，u? ， w 柱坐标下的应力分量为：σρ，σ? ，σz，τρ?，τ? z，τzρ 柱坐标下的应变分量为：ερ，ε? ，εz，γρ?，γ? z，γzρ 以下讨论柱坐标系的弹性力学基本方程。 2、柱坐标基本方程 滑翔机 ◆教学目标： 1、了解伯努利原理。 2、让学生知道滑翔机在滑行过程中的能量转化。 3、让学生明白滑翔机滑行的原理。 ◆教学重点与难点： 一、教学重点： 1、了解伯努利原理。 2、让学生知道滑翔机在滑行过程中的能量转化。 二、教学难点： 让学生明白滑翔机滑行的原理。 ◆教学设计： 以飞机的形式导入用实验的形式证明空气有浮力通过实物引出伯努利原理通过实验证明解释螺旋浆的作用--开始制作滑翔机。 ◆教学方法： 探究式、情景教学、实验法。 ◆教学准备： ◆ 教学流 程： 各位小朋友，亲爱的同学们，你们上午（下午）好，欢迎你们的到来，欢迎你们跟老师一起走进神秘的科学世界，首先自我介绍一下，我是陨石科学馆的科学老师，小树老师，大小的小，树苗的树，希望大家能够记住我，能记住吗？ 好，非常的棒！这一周，将由小树老师带领大家一起疯狂玩科学！ 那么在开始上课之前呢，小树老师需要和大家相互认识一下，因为我们在座的每一个同学可能来自不同的学校不同的班级，所以今天来到一个陌生的环境， 2、导入新课： 【教师发问】同学们，你们都见过哪些类型的飞机？ 【学生抢答】…… 【教师总结】好，非常棒！刚刚同学们都提到了滑翔机，今天在课堂上，老师也给大家带来了一个滑翔机。滑翔机究竟是怎么飞翔的呢？今天我们就一起来研究一 下！ 3、知识介绍与实验： 【教师发问】大家都见过氢气球吧，漂浮在空中，非常美丽。飞机在空中飞行，说明空气有浮力。我们再来做个小实验，老师拿出两张纸，其中一张揉成团，同时 从同一高度把纸松手，纸慢慢的从上边落下来，而纸团却很快落地。 为什么没有揉成团的纸，下降速度很慢？ 【学生抢答】…… 【教师总结】下落物体都会受到空气阻力的影响。 【教师发问】即使会受到空气浮力、空气阻力的影响，但是物体的质量变大的话，还是会以很快的速度落地，那怎么才能让滑翔机平稳的下降呢？ 【学生抢答】…… 【教师点拨】其实滑翔机里应用的是伯努利原理。滑翔机主翼部分有弧度，气流流速大，压力小。气流流速小，压力大。这样就会给滑翔机一个向上托的力量。接 着我们通过实验来认识伯努利原理。现在我们要来完成这样一个实验， （教师拿出两个气球，用一根绳子连接在一起）如果我要向它们两个气 球之间吹气的话，会出现什么现象呀？ 【学生抢答】…… 【教师点拨】向中间吹起，气流流速大，压力减小，那会怎么样啊？ 【学生抢答】…… 【教师总结】机翼部位充分体现了伯努力原理，机翼的上侧曲度较大，下侧较小，所以当空气流经它时便改变了速度，使的机翼上侧的空气流动速度较大，因此产 生的空气压力要小，下方的空气压力较大，因此给了飞机一个上升的力 量。只靠空气产生的升力，滑翔机也不会向前滑行。还要有螺旋桨，螺 生活中的物理知识大全（日常儿童教育收藏） 1. 电学方面 ①电饭煲煮饭、电炒锅烧菜、电水壶烧水是将电能转化为内能。 ②排气扇（抽油烟机）将电能转化为机械能，利用空气对流进行空气变换。 ③电饭煲、电炒锅、电水壶的三脚插头，插入三孔插座，防止用电器漏电和触电事故的发生。 ④微波炉加热均匀，热效率高，卫生无污染。加热原理是利用电能转化为电磁能，再将电磁能转化为内能。 ⑤厨房中的电灯，利用电流的热效应工作，将电能转化为内能和光能。 ⑥厨房的炉灶（蜂窝煤灶，液化气灶，煤灶，柴灶）是将化学能转化为内能，即燃料燃烧放出热量。 2. 力学方面 ①电水壶的壶嘴与壶肚构成连通器，水面总是相平的。 ②菜刀的刀刃薄是为了减小受力面积，增大压强。 ③菜刀的刀刃抹油，为的是在切菜时，使接触面光滑，减小摩擦。 ④菜刀柄、锅铲柄、电水壶把手有凸凹花纹，使接触面粗糙，增大摩擦。 ⑤火铲送煤时，是利用煤的惯性将煤送入火炉。 3. 热学方面 （1）与热学中的热膨胀和热传递有关的现象 ①使用炉灶烧水或炒菜，要使锅底放在火苗的外焰，不要让锅底压住火头，可使锅的温度升高快，是因为火苗的外焰温度高。 ②锅铲、汤勺、漏勺、铝锅等炊具的柄用木料制成，是因为木料是热的不良导体，以便在烹任过程中不烫手。 ③炉灶上方安装排风扇，是为了加快空气对流，使厨房油烟及时排出去，避免污染空间。 ④滚烫的砂锅放在湿地上易破裂。这是因为砂锅是热的不良导体，烫砂锅放在湿地上时，砂锅外壁迅速放热收缩而内壁温度降低慢，砂锅内外收缩不均匀，故易破裂。 ⑤往保温瓶灌开水时，不灌满能更好地保温。因为未灌满时，瓶口有一层空气，是热的不良导体，能更好地防止热量散失。 ⑥炒菜主要是利用热传导方式传热，煮饭、烧水等主要是利用对流方式传热的。 龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/1d4707862.html, 竹蜻蜓 作者：张寄寒 来源：《小溪流(成长校园)》2011年第07期 童年夏日的黄昏，我们在我家老屋的天井里纳凉。一阵阵柔柔的晚风里，一只只蜻蜓在眼前飞舞，夕阳下蜻蜓翅膀闪动着细碎的银光。蜻蜓在我们幼小的心灵里承载着多少美好的想像，仿佛从童话世界里走来的精灵。 小时候喜欢捉蜻蜓来玩儿。在昏黄的暮色里蜻蜓飞累了，喜欢躲在天井里的树叶间，或悬挂在树枝下。那时，我们便会蹑手蹑脚地上前把它逮住，或放在小竹笼里，或放在玻璃瓶中。 小时候我还喜欢玩竹蜻蜓。 竹蜻蜓是我儿时的一种最简易的玩具，它可以自己制作，不用花钱去买。它是由一片小竹片儿削成螺旋形的两翼，中间挖一个浅浅的小坑，再插入一根又细又圆的小竹棍儿组成的。用两只手心搓动小竹棍儿，朝上抛，竹蜻蜓飞速旋转而跃上了天空，不多时便会歪歪斜斜地落下来。 小时候，我为了削一只得心应手的竹蜻蜓，用削铅笔的小刀，横削竖削，不知削了多少次，才削得又薄又光的小竹片儿。再把竹片儿削成厚薄均匀的螺旋形状。记得当时自己一不小心，小刀削在手指头上，渗出了殷红的血，染红了小竹片儿。妈见了立刻心急火燎地给我找来红药水，一边用棉花蘸了红药水涂抹，一边用纱布包扎。妈看在眼里，痛在心里。 “以后再不能玩这个玩意儿了，你看出了这么多的血。”妈心痛地说。 “可这是学校里的手工课的作业啊！”我说。 “这个作业也太危险了！” “老师说，这个作业可以培养我们的动手能力。” 妈一听是学校的作业，也只好默许。 一个孩子应该能削出一只可以飞得很高的竹蜻蜓。我为自己没有那个能力而苦恼。 我们学校要在“六一”国际儿童节举行全校竹蜻蜓比赛。为了参加学校的竹蜻蜓比赛，我特地去篾竹街找到表哥家，请表哥帮我削竹蜻蜓。表哥是一个富有童心的竹匠，听我说要参加学校的竹蜻蜓比赛，一口答应为我削竹蜻蜓。表哥为人憨厚、不善言辞，竹器手艺远近闻名，曾大班科学竹蜻蜓教案反思
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