人与自然：8、迷你气垫船
气垫船的发展历史
气垫船的发展历史气垫船的发展历史有100多年。
100多年前，人类就设想利用气垫来作运输工具，但当时的科学技术极端落后，这一设想仅仅只能停留在设想阶段。
直到近10年来，由于周边射流理论、高速柴油机及气轮机的迅速发展，气垫船的围裙不断改进，才使气垫船的建造成为可能。
气垫船的发展大约经历了以下3个阶段：第一阶段在1953-1958年，称为研究和试制阶段。
1953年，英国人科克雷尔首创了完整的气垫理论，证实了周边射流可有效地保持气垫，并应用此理论研究气垫船。
1958年，人类历史上的第一艘气垫船SR一N1型气垫船终于在英国诞生。
第二阶段在1959-1964年，称为走向实用阶段。
先前的气垫船采用的是刚性喷口和没有围裙的周边射流。
1960年，在SR一N1气垫船上，首次使用近半米高的围裙，这种围裙是周边射流的柔性延伸，有了围裙，气垫船就像汽车有了轮胎一样，能高速地在水面和陆地上行驶。
1961年5月，英国人宜称：气垫船可作为民用客船、渡船和军用的登陆艇、反水雷艇和快艇。
1963年，英国人在建造SR一N2型气垫船时引进了气囊结构，使围裙的高度和承受波浪冲击的性能均有显著提高。
1964年，英、美等国对气垫船的围裙连接方法、飞升、推进和操纵装置等方面都作出了很大的改进。
第三阶段从1966年至今，称为全面发展阶段。
1967年，英国在SR一N3型气垫船上使用囊指型围裙，它使气垫船的耐波性和适航性都有较大改善，为气垫船向大型化和军用方向发展创造了条件。
1968年，英国气垫船公司建成了180吨重的大型高速客运气垫渡船，它的研制成功，告诉人们气垫船在民用方面同样大有可为。
从上面的介绍可见，英国在全浮式气垫船方面一直处于领先地位，这与英国政府的大力支持是分、不开的。
1958-1972年，英国政府先后拨款达1130万英镑，这无疑加快了气垫船的发展步伐。
美国政府对气垫船技术也是十分重视，只是发展与英国不同。
美国从1960年起，主要将精力用在研制侧壁式气垫船上。
气垫船的原理及应用
气垫船的原理及应用气垫船是一种利用气垫技术来支撑船体、减少摩擦和提高航速的特种船艇。
它的起源可以追溯到20世纪50年代，当时为了应对战争和海上交通的需要，一些国家开始研制气垫船。
经过多年的发展，如今的气垫船已成为一种高速、稳定、适应性强的船艇，被广泛应用于军事、救援、旅游、科学研究等领域。
本文将详细介绍气垫船的原理及应用。
原理气垫船的原理很简单，就是利用在船体下方产生气垫来支撑船身。
这种气垫是由船底下方的压缩空气通过导管排出，在与海面接触的地方形成一个厚度为几毫米的气垫层，使船体与海面接触的部分减少，从而减小了摩擦阻力，提高了航速。
同时，气垫层还能够缓冲船体的震动，使乘坐者感觉更加舒适。
气垫船的气垫系统由以下几个部分组成：气源、气管、气流平衡系统、底部气垫系统和控制系统。
气源是通过压缩空气提供的能量来源，气管负责将气源提供的气体输送到气流平衡系统和底部气垫系统。
气流平衡系统的作用是调节输出的气流压力和流量，确保气垫船在行驶过程中保持稳定的高度。
底部气垫系统则是气垫船的关键部件，它由多个气囊组成，用于产生气垫并支撑船体重量。
控制系统则是为了实现船体的方向控制和速度调节而设计的，它通过对气流平衡系统和底部气垫系统的控制来实现对船体高度和方向的调节。
应用气垫船的应用非常广泛，主要包括军事、救援、旅游和科学研究等领域。
在军事领域，气垫船主要应用于海上巡逻、快速登陆和反恐救援等任务。
由于气垫船具有高速、灵活、前进后退等多种特性，能够在各种地形和恶劣环境下工作，因此逐渐成为了现代军事力量的重要组成部分。
在救援领域，气垫船可以快速、安全地运送人员和物资到灾区或海上事故现场，为救援工作提供了有力保障。
在旅游领域，气垫船被广泛应用于海上观光和水上运动项目，其高速、稳定的特性让游客享受到更为刺激和惊险的体验。
除此之外，气垫船在科学研究领域也有着广泛的应用，尤其是在海洋、极地等极端环境下的科学考察。
由于气垫船的轻便、灵活性强，能够快速穿过海冰或极地地形，因此成为了进行极地科学考察不可或缺的工具。
气垫船减小摩擦力的原理
气垫船减小摩擦力的原理气垫船是一种利用气垫技术减小摩擦力的船舶，其原理是利用气垫将船体与水面之间的摩擦力减小到最小，从而提高船舶的速度和效率。
本文将从气垫船的定义、工作原理、优点和应用等方面进行探讨。
一、气垫船的定义气垫船是一种通过高压气体将船体与水面之间的摩擦力减小到最小的船舶。
它采用了一种叫做气垫的技术，将高压气体注入气垫船底下的空气室中，形成一个气垫层，使船体离开水面，从而减小了船体与水面之间的摩擦力，提高了船舶的速度和效率。
二、气垫船的工作原理气垫船的工作原理是利用气垫将船体与水面之间的摩擦力减小到最小。
气垫船底下有一些气垫室，这些气垫室中充满了高压气体。
当气垫船开始运行时，高压气体会从气垫室中喷出，形成一个气垫层，使船体离开水面，从而减小了船体与水面之间的摩擦力，提高了船舶的速度和效率。
三、气垫船的优点气垫船具有以下优点：1、速度快：气垫船可以快速地航行，其速度比传统船只快得多。
2、耗能低：由于气垫船与水面之间的摩擦力减小到最小，因此气垫船的能耗比传统船只要低得多。
3、载重量大：气垫船的载重量比传统船只大得多，可以承载更多的货物和人员。
4、适应性强：气垫船可以在各种水面上航行，包括平静的湖泊、河流和海洋。
5、安全性高：气垫船在航行过程中，由于离开了水面，因此不会受到海浪的影响，具有更高的安全性。
四、气垫船的应用气垫船的应用范围非常广泛，主要包括以下几个方面：1、军事用途：气垫船在军事领域有着广泛的应用，可以用于水上侦察、运输和海上作战等。
2、民用用途：气垫船也可以用于民用领域，包括旅游、货运、渔业和救援等。
3、科学研究用途：气垫船可以用于海洋科学研究，包括海洋生物学、海洋地质学和海洋物理学等。
总之，气垫船是一种利用气垫技术减小摩擦力的船舶，其工作原理是利用气垫将船体与水面之间的摩擦力减小到最小，从而提高船舶的速度和效率。
气垫船具有速度快、耗能低、载重量大、适应性强和安全性高等优点，在军事、民用和科学研究等领域都有着广泛的应用。
幼儿园科学探究案例：如何制作气垫船
幼儿园科学探究案例：如何制作气垫船一、案例背景幼儿园是孩子们最早接触科学的地方，通过科学的探究，可以帮助孩子们了解世界，发展思维能力和创造力。
本案例以制作气垫船为例，通过实践探究，让孩子们了解气体的物理特性，发展动手能力和解决问题的能力。
二、案例准备1.材料准备：塑料袋、吸管、胶带、剪刀、气球、水2.组织活动：将孩子们分成小组，每个小组5个人，由一名教师带领，进行制作气垫船的活动。
3.活动目标：让孩子们了解气体的物理特性，发展动手能力和解决问题的能力。
三、活动步骤1.首先，教师向孩子们介绍气垫船的原理和制作方法，让孩子们了解到，气垫船是通过利用气体的压缩性和流动性来实现浮起的。
2.然后，教师将材料分发给每个小组，让孩子们自行设计和制作气垫船。
在设计过程中，孩子们需要考虑船的大小、形状、重量和气垫的数量等因素。
3.接着，孩子们开始制作气垫船。
首先，他们需要将塑料袋剪成一个长方形，然后将吸管用胶带固定在袋子两端的底部，在吸管的一端用针扎一个小孔，用胶带将气球固定在袋子的中央，最后将袋子充满水。
4.最后，孩子们需要利用吸管向气球中注入气体，让气垫船浮起来。
在注气的过程中，孩子们需要尝试不同的注气量和吸管位置，以找到最佳的注气方法。
四、活动总结通过这次制作气垫船的活动，孩子们不仅了解了气体的物理特性，还发展了动手能力和解决问题的能力。
在活动中，孩子们需要自行设计和制作气垫船，通过不断尝试和调整，找到最佳的注气方法。
这样的活动不仅可以培养孩子们的创造力和实践能力，还可以为他们日后的学习打下基础。
气垫船研究报告
气垫船研究报告气垫船是利用气垫效应使船体离水行驶的一种船型。
气垫船的主要特点是高速性、平稳性和通行性强。
气垫船的研究和应用，对于提高航运速度和效率，优化水路运输方式，加强国防力量，具有重要意义。
一、气垫船的基本构造：一般来说，气垫船由船体、动力、悬挂、气垫系统和控制系统等部分构成。
船体：气垫船的船体一般分为典型扁平底船体和平底船体两种，前者采用典型的空气动力学设计，更适用于大型船厂；后者设计简单，更适合小型船艇。
动力：气垫船的动力一般采用内燃机、涡轮机、水喷推进器等形式，常常采用多动力结构作为动力系统。
悬挂系统：气垫船的悬挂系统分为固定和可调节两种，前者适合较高的航速范围；后者可以在较宽的航速范围内达到较好的高速性能。
气垫系统：气垫船的气垫系统一般为单耗室或多耗室系统。
耗室是气垫船起飞、行驶和泊靠的重要部件。
气垫船泊靠时，需将气垫释放，船体下降置于水面，因此船体不能靠近堤坝或固定设施。
控制系统：气垫船的控制系统一般包括船艏传感器、横向传感器、航向传感器、一级控制系统和二级控制系统。
二、气垫船的应用和发展：气垫船是一种具有广泛应用前景的新型船型。
其适用范围包括军事、民用、特殊用途等。
在军事领域，气垫船可用于快速陆海空战的机动布防、远程调兵、救援指挥等；在民用领域，气垫船可用于快速渡口航线、海上快运、旅游观光等；在特殊用途方面，气垫船可用于海上油气开发、海上科学考察等。
未来气垫船的研究和发展方向，主要包括提高船体的安全性、航速稳定性和通用性；改进船体的航行性能和动力性能；提高耗室的强度和气动特性；加强气垫船的控制和驾驶系统等。
三、气垫船的优缺点：气垫船相对于传统船舶有更快的速度、更安全的航行、更低的阻力、更小的波浪和噪音等优点。
同时，气垫船也存在着结构复杂、制造技术难度大、维护成本高等缺点。
因此，在研究和应用气垫船的过程中，需要注意其优缺点的平衡，注重综合利益和长远考虑。
气垫船原理
气垫船原理气垫船是一种利用气垫来支撑船体并能在水面上高速行驶的水上交通工具。
它的原理是利用气垫的压力来支撑船体，使其浮在水面上，从而减少水阻力，提高速度。
本文将详细介绍气垫船的原理及其工作机制。
一、气垫船的原理气垫船的原理是利用高压空气在船底与水面之间形成气垫，使船体浮起来，从而减少水阻力，提高速度。
气垫船的气垫系统由压缩机、气垫、阀门和控制系统等组成。
压缩机将大气中的空气压缩成高压气体，然后将其送入气垫中。
当气垫船行驶时，气垫在船体底部与水面之间形成一个压力区域，使船体浮起来，并且减少了与水的摩擦力，从而提高了速度。
二、气垫船的工作机制气垫船的工作机制是由气垫、船体、发动机和控制系统等组成。
气垫由气垫舱和气垫管组成，气垫舱是存放高压气体的容器，气垫管是将气体输送到气垫舱底部的管道。
当气体进入气垫舱底部时，气体会通过气垫管进入气垫，从而形成一个气垫层。
气垫层可以支撑船体，使船体浮起来，并且减少了船体与水之间的摩擦力。
船体是气垫船的主要组成部分，它由船体壳、船舱、驾驶室和发动机等组成。
船体壳是气垫船的外壳，用于保护船体内部的组件。
船舱是船体内部的空间，用于存放货物或乘客。
驾驶室是驾驶员控制船体的区域，包括方向盘、油门和刹车等控制器。
发动机是气垫船的动力来源，它可以驱动船体前进。
控制系统是气垫船的核心部分，它由传感器、控制器和执行器等组成。
传感器用于检测船体的运动状态和周围环境的情况，传递给控制器。
控制器根据传感器的信号，调节气垫舱内的气体压力，控制船体的浮力和运动轨迹。
执行器则根据控制器的指令，控制船体的方向和速度。
三、气垫船的优缺点气垫船具有以下优点：1. 高速：气垫船可以在水面上高速行驶，速度比传统船只快。
2. 轻便：气垫船的船体重量较轻，可以减少燃料消耗和运输成本。
3. 高效：气垫船的气垫系统可以减少水阻力，提高船体的速度和运输效率。
4. 灵活：气垫船可以在水面上自由转向和控制船体的方向和速度。
气垫船的说明和原理
气垫船气垫船又叫“腾空船”，是一种利用空气的支撑力升离水面的船。
这种船一出现立即受到全世界造船界的关注。
气垫船是英国工程师科克莱尔发明的。
1950年，40岁的科克莱尔爱上了造船工业。
于是辞掉了原有工作，用自己的全部积蓄，同妻子一起创办了一家小型造船公司。
这时，科克莱尔脑海里所考虑的是怎样才能造出速度更快的船艇。
他认为船艇速度提不高的原因是船底与水面间的磨擦所产生的阻力。
经过反复的研究，他发现如果用空气作为船与水之间的“气垫”就有可能减小摩擦，从而提高船航行的速度。
科克莱尔把这一设想具体化，他在空的猫食罐头上装一空的咖啡罐，用吹头发的吹风机作动力进行实验。
结果，靠排气而产生的升浮效果令他非常满意。
接着他制造了长约0.5米的模型船，在河里进行实验，又获得成功。
它的原理与现今实用气垫船的原理是完全相同的。
这时，科克莱尔准备把自己的发明出售给企业家，但都遭到拒绝。
理由非常有趣，船舶制造商认为它是飞机而不是船舶。
但是，英国研究开发公司总经理哈尔斯培利却独具慧眼，预见到气垫船的重要性，帮助科克莱尔获得了专利权。
当时，科克莱尔加入了NEDC公司，开始正式制造了一艘长9.1米，宽7.3米的气垫船。
这艘气垫船顺利地穿过了英吉利海峡，成为世界上第一艘实际航行的气垫船。
也充分显示了气垫船的优越性。
气垫船主要有两种形式：全浮式和侧壁式。
世界上现有的最大气垫客船，要数英国制造的SRN4- III 型气垫船。
它采用的是全浮式，特征是用空气螺旋桨推进(如同飞机的螺旋桨一样)，船的底部四周装有尼龙橡胶布制成的“围裙”，高压空气自船底射出，在船底和水面之间形成气垫支持船体的重量，以减少航行阻力。
航速平均每小时100公里，可载客416人，汽车55辆。
速度最快的是美国的侧壁式气垫船，每小时达167公里。
参考资料：/qitaziyuan/wuli/phylife/2001/62.htm。
人与自然6
迷你气垫船
课型
新授
教学目标
1.认识迷你气垫船。
2.通过动手操作，制作气垫船。
3.培养学生的独立动手能力。
重、难点
认识并学习制作气垫船
课前准备
2个瓶盖，2个气球，2支吸管，直尺、剪刀，透明胶带
教学过程
一、导入
你见过腾空飞行的船吗？船上的风扇有什么作用？这种特别的船舶就是大名鼎鼎的气垫船。
二、新授
气垫船的造型很奇特，它的特殊构件各有什么作用呢？
步骤6：在2个瓶盖中分别插入不同长度的பைடு நூலகம்管。
步骤7：按照船身边缘的尺寸，裁出2.5厘米宽的KT板用来做围挡，并用透明胶带固定。
步骤8：在船后围挡中心处打1个能让吸管穿过的孔。
步骤9：将2个带有吸管及气球的瓶盖，按图示分别放入船身的2个圆孔中。注意短吸管向下，长吸管穿过船尾的围挡。
板书设计
教学反思
认识气垫船的“气垫”工作原理图。
三、制作气垫船
步骤1：裁剪一块13厘米*24厘米的KT板，测量标记处如图所示的两点。
步骤2：在2个瓶盖中心位置各打一个能够插入吸管的孔。
步骤3：将2个瓶盖的中心分别对准KT板上标记出的两点，沿瓶盖边缘切割出2个圆孔。
步骤4：船头可以自行设计，注意左右对称。
步骤5：把气球套在瓶盖上，作为船的动力系统。
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3、出示课件：你能归纳出气垫船的特点吗？
4、教师介绍气垫船的发展历程和气垫船的类型（出示微视频）
5、指导学生制作迷你气垫船。（结合书上介绍的方法）
-----精心整理，希望对您有所帮助!
出示挂图）同学们，你知道这是什么吗？对，这种船叫气垫船，是可以腾空飞行的船。大家仔细观察，船上有什么？你猜测下，风扇有什么作用？
解决策略：
1、教师介绍“野牛”气垫船。（出示挂图：野牛气垫船。）野牛气垫船是世界上最大的气垫登录船舶。我国升级改造的“野牛”气垫船，在两栖作战和远程机动作战等方面，有了重大的突破。你知道题型如此庞大的气垫船是怎样腾空10.23~10.27
教材内容：人与自然——8、迷你气垫船
核心问题
了解气垫船的工作原理和发展历程
课程内容
学习目标
问题解决（问题情境、解决策略）
看挂图，了解气垫船 讨论气垫船飞行的可能性原理
通过教学，使学生了解气垫船的工作原理和发展历程；培养学生的动手操作能力和实践能力。
问题情境：