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人船模型(教案)

人船模型(教案)
人船模型(教案)

动量守恒定律应用----“人船模型”

【学习目标】

1.知道“人船模型”指什么,知道“人船模型”的实质是反冲运动。

2.能用动量守恒定律分析解决“人船模型”问题。

【重点难点】

1、“人船模型”的基本原理。

2、动量守恒定律应用。

【学法指导】“人船模型”不仅是动量守恒问题中典型的物理模型,也是最重要的力学综合模型之一.利用“人船模型”及其典型变形,通过类比和等效方法,可以使许多动量守恒问题的分析思路和解答步骤变得极为简捷,有时甚至一眼就看出结果来了.通过本节学习,能比较容易的解决这类问题。

课前预习

复习动量守恒定律

(1)内容:

(2)常用的表达形式

(3)常见守恒形式及成立条件

新课学习

一、想一想

1、如图1所示,长为L、质量为M的船停在静水中,一个质量为m的人立在船头,若不计水的阻力,在人从船头走到船尾的过程中,小船相对于湖面移动的距离是多少?

2、如图所示,质量为M=200kg,长为b=10m的平板车静止在光滑的水平面上,车上有一个质量为m=50kg的人,人由静止开始从平板车左端走到右端,求此过程中,车相对地面的位移大小?

二、试一试

1、若将此题中的人换成相同质量,长度为a= 2米的小车(如图所示),结果又如何?

2、如图所示,质量均为M的甲、乙两车静止在光滑的水平地面上,两车相距为L,乙车上站立一个质量为m的人,他通过一条轻绳拉甲车,甲乙两车最后相接触,下列说法中错误的是()

A、该过程中甲、乙两车移动的距离之比为

B、该过程中甲、乙两车移动的速度之比为

C、该过程中甲车移动的距离为

D、该过程中乙车移动的距离为

三、做一做

1、载人气球原来静止在空中(如图所示),质量为M,下面拖一条质量

不计的软梯,质量为m的人(可视为质点)站在软梯上端距地面高度为H,

若人要沿轻绳梯返回地面,则绳梯的长度L至少为多长?

2、一个质量为M,底面边长为b 的劈静止在光滑的水平面上,见左图,有一质量为m 的物块由斜面顶部无初速滑到底部时,劈移动的距离是S2多少?

3、如图所示,一滑块B静止在光滑水平面上,其上一部分为半径是R的1/4光滑圆轨道,此滑块总质量为m2,一个质量为m1的小球A(可视为质点)由静止从最高点释放,当小球从最低点水平飞出时,小球和滑块对地的位移S1,S2分别为多大?

4、如图所示,质量为3m,半径为R的大空心球B(内壁光滑)静止在光滑水平面上,有一质量为m 的小球A(可视为质点)从与大球球心等高处开始无初速下滑,滚到另一侧相同高度时,大球移动的距离为()

A、R

B、R/2

C、R/3

D、R/4

四、人船模型总结

1、判断构成相互作用的系统是否动量守恒,或是在某一方向上动量守恒。

2、找出相互作用物体间的位移关系解决问题。

(强调人船模型的适用范围及两个特殊结论:位移大小关系和速度大小关系。)

五、课后作业

1、完成《学习报》第32期

2、预习《学习报》第33期动量守恒定律应用“板块模型”

船体装配

船体的基本结构 船体由甲板、侧板、底板、龙骨、旁龙骨、龙筋、肋骨、船首柱、船尾柱等构件组成。实际船舶的船体结构是十分复杂的,而舰船模型的船体结构简单。舰船模型船体结构参照下图 龙骨龙骨是在船体的基底中央连接船首柱和船尾柱的一个纵向构件。它主要承受船体的纵向弯曲力矩,制作舰船模型时要选择木纹挺直、没有节子的长方形截面松木条制作。 旁龙骨旁龙骨是在龙骨两侧的纵向构件。它承受部分纵向弯曲力矩,并且提高船体承受外力的强度。舰船的旁龙骨常用长方形截面松木条制作。 肋骨肋骨是船体内的横向构件。它承受横向水压力,保持船体的几何形状。舰船模型的肋骨常用三合板制作。 龙筋龙筋是船体两侧的纵向构件。它和肋骨一起形成网状结构,以便固定船侧板,并能增大船体的结构强度。舰船模型的龙筋通常也由长方形的松木条制作。 船壳板船壳板包括船侧板和船底板。船体的几何形状是由船壳板的形状决定的。船体承受的纵向弯曲力、水压力、波浪冲击力等各种外力首先作用在船壳板上。舰船模型的船壳板可以用松木条、松木板拼接粘结而成。

舭龙骨有些船体还装有舭龙骨,它是装在船侧和船底交界的一种纵向构件。它能减弱船舶在波浪中航行时的摇摆现象。舰船模型的舭龙骨可以用厚0.5~1 毫米的铜片或铁片制作。 船首柱和船尾柱船首柱和船尾柱分别安装在船体的首端和尾部,下面同龙骨连接,它们能增强船体承受波浪冲击力和水压力,还能承受纵向碰撞和螺旋桨工作时的震动。 船体部件装配 教学要求:了解船体预装配的工艺装备内容;理解船体部件装焊过程;掌握胎架设计方法。 重点: 胎架设计、部件装焊。 难点:有斜升基面的胎架设计。 教学内容: 船体装配工艺随着造船材料和连接技术的发展而变化,目前的钢质船舶焊接船体的装配过程,大致由下列4个步骤组成: 1.将各个船体零件装配焊接成船体部件。 2.由船体零件和部件装配焊接成各种船体分段或总段。 3.由平面分段、曲面分段和零、部件装焊成大型立体分段或总段。 4.在船台上(或造船坞内)将分段、大型立体分段和总段组装成整个船体。 前3个步骤通常称为船体结构预装配工艺。所谓船体零件是指经号料、加工后可供装配的船体构件,如肋骨、横梁、肋板、外板等。船体部件是指两个或两个以上的船体零件装焊成的组合件。如各种焊接T型梁、肋骨框架、尾柱、舵、带缆桩等。船体分段是由船体部件和零件组合而成的一部分船体,它又可分为平面分段、曲面分段、半

环保材料制作船模

环保材料制作船模 船模制作基础大全 (一)怎样看模型的工作图纸 我们在制作各种航海模型以前,首先接触到的就是一份模型工作图纸,它不仅告诉我们模型的种类、名称、外形和尺寸,同时还可以使我们了解模型的各个零部件的情况。有些模型的图纸还简要地介绍模型的内部结构、动力装置、部件装配、控制系统和制作方法等。因此,认真地看图纸,搞清各种技术要求,对准备材料和工具、考虑制作方法等都是十分重要的。下面重点介绍有关舰船模型的识图常识。 为了看懂模型工作图纸,首先要熟悉图中各种线条的意义。图中常见的有粗实线、细实线、虚线、点划线和折断线等。粗实线一般表示物体外表一切可见的轮廓线。虚线往往表示被遮挡的轮廓线。细实线用来表示尺寸线、尺寸界线、引线和剖面线。点划线常表示物体的中心线、位置线和轴线等。断开的地方用折断线表示。物体剖视的地 方要用倾斜的剖面线、中心线、位置线和轴线等。断开的地方用折断线表示。物体剖视的地方要用倾斜的剖面线。另外,在图纸上还常常

见到M、Φ和R等字母符号。M代表比例尺。如M1:1,表示图中物体的大小与实物一样大。M1:2,表示图中物体的大小为实物的1/2。M1:100,表示图中物体的大小为实物的l/100。不过,要注意区别图纸与实际舰船的比例及图纸与模型尺寸的比例。Φ是代表圆形物体或圆孔直径的符号,R代表圆形物体或圆孔半径的符号。这些符号都写在数字的前面。长度单位一般用毫米(mm)。(图96) 舰船模型的工作图纸,一般包括总布置图、船体型线图和零件图。有的图纸还给出部件的装配图和动力装置安装图等。简易和初级的舰船模型图纸,除总布置图和零件图外,也要有船体简单的型线图或每块横隔板的外形图,这对初学制作是很有用的。下面就分别讲一讲: 船壳板可以用截面为2×10(毫米)的长木片或1. 5毫米厚的木片粘制。在船体表面弯曲较大的地方可以用更窄的木板粘接。注意木片不要重叠,接缝要严紧。接缠处要涂胶水。船壳板粘完后还要用小刀或小刨子削平,首尾处要用木挫、小刀按船体线型削好。为了提高船体强度和加强水密性.可在船壳板外面用快干胶水、 透布油或清漆糊上 一层薄纤维布或纱布,待干后再涂刮腻子、打磨、涂漆美化。用金属材料制作,方法大致与上相仿。肋板可用粗铁丝、小型自制的角

关于人船模型的几个实例

关于人船模型的几个实例 在中学物理各知识章节中,都有典型的物理模型。人船模型就是动量守恒定律一章中的理想模型。 一.人船模型适用条件是由两个物体组成的系统,在水平方向动量守恒,在人与船相互作用前,都是静止的。 例1.如图(一)长为L 、质量为M 的小船停在静水中,一个质量为m 的人站在船头,若不计水的阻力,当人从船头走到船尾的过程中,船和人对地的位移各是多少 解析:以人和船组成的系统为研究对象,在人从船头走到船尾的过程中,系统在水平方向上不受外力,所以在水平方向上动量守恒。人起步前系统的总动量为零。当人加速前进时,船同时向后加速运动,当人匀速前进时,船同时向后匀速运动,当人停下来时,船也停下来。设某一时刻人对地的速度为v 2,船对地的速度为v 1,以人前进的方向为正方向,根据动量守恒定律有:mv 2-Mv 1=0,大小关系可以写成mv 2=Mv 1,在人从船头走到穿尾的过程中的每一时刻都满足动量守恒,因此每时每刻人和船的速度之比都与它们的质量成反比。我们知道若系统在全过程中动量守恒(或在某一方向动量守恒),那系统在全过程中的平均动量也守恒。在相互作用的过程中人和船所用时间是相等的,可以得出人的位移s 2与船的位移s 1之比,也等于它们的质量比,即ms 2=Ms 1.由图可以看出s 1+s 2=L 解之得s 1=mL/(m+M ),s 2=ML/(m+M )。 在习题中,不乏出现人船模型的变形习题。 二.人船模型的变形. 例2.如图(二)气球的质量为M ,下面拖一条质量不计的软梯,质量为m 的人站在软梯上端距地面为H ,气球保持静止状态,求: 1)人安全到地面软梯的最小长度。 2)若软梯的长为H ,则人从软梯上端到下端时,人距地面多高。 解:1)令气球上升的距离为h ,而人对地下降H ,根据人船模型的结论有mH=Mh ,L=H+h ,L=(M+m )H/M 2)令气球上移S 1,人下降S 2,根据人船模型的结论有:MS 1=mS 2,S 1+S 2=H ,h 1=H-S 2,解之得h 1=mH/(m+M ) 例3.如图(三)一个质量为M ,底边边长为b 的劈静止在光滑的水平面上,有一质量为m 的小球由斜面顶部无初速滑到底部时,劈移 动的距离是多少 解析:劈和小球组成的系统在水平面不受外力,故在水平方向动量守恒, 令s 1和s 2为m 和M 对地的位移。 根据推论有:ms 1=Ms 2 根据题意有:s 1+ s 2=b 解之得s 2=mb/(M+m ) 例4.如图(四)质量为M 的均匀方形盒静置于光滑的水平面上,在其顶部的中央A 点,以长度为5.0cm 的细线悬吊一质量m=M/3的质点,开始时该质点静止且

经典高中物理模型--人船模型之二

人船模型之二 动量守衡定律是自然界最重要最普遍的归律之一,利用该定律只考虑相互作用物体作用前后动量变化的关系,省去了具体细节的讨论,为我们解决力学问题提供了一种简捷的方法和思路。人船模型问题是一种很常见的题形,在研究过程当中,如果能恰当地应用动量守恒定律进行解题,会给我们带来意想不到的效果。 [例1] 如图1所示,静水面上停有一小船,船长L = 3米,质量M = 120千克,一人从船头走到船尾,人的质量m = 60千克。那么,船移动的距离为多少?(水的阻力可以忽略不计) 过程分析当人从船头走到船尾,通过脚与船发生了作用(也可以认为走动过程就是人与船发生间歇性碰撞的过程)。选取人和船为研究对象,由于不计水的阻 力,所以系统在水平方向上动量守恒。 解:设人从船头走到船尾,船对地的就离为S,则人对地移动了L - S, 根据动量守恒定律可得 M S/t - m (L - S)/t = 0 解得 S = ML/(M + m) = 60*3/(120 + 60) = 1米 此题虽然很简单,但所展示的物理模型很重要,如果真正掌握了此题的解法,那么,下面几道题完全可以做到同法炮制,快速求解。 ※[例2] 一质量为M的船,静止于湖水中,船身长L,船的两端点有质量分别为m1和m2的人,且m1>m2,当两人交换位置后,船身位移的大小是多少?(不计水的阻力)过程分析此题初看上去较上题繁杂得多,物理模型也迥然相异,但实质上是大同小异,如出一辙。试想,若把质量大的人换成两个人,其中一个人的质量为m2,另一个人的质量为m = m1 - m2。由上一题可知,当两个质量都为m2的人互换位置之后,船将原地不动。这样一来,原来的问题就转化为上题所示的物理模型了,当质量为m = m1 - m2的人从船的一端走到另一端,求船的位移。 解:设船对地移动的位移为S,则质量为m = m1 - m2的人对地移动的位移就是L - S,由动量守恒定律可得 (M + 2m2)S/t – (m1 - m2) (L - S)/t = 0

帆船模型讲稿

帆船模型讲座 帆船按照船体的数目来划分:有单体帆船;双体帆船;多体帆船等。 帆船按照桅杆的数目来划分:有单桅帆船;多桅帆船等。 帆船按照帆的形状来划分:有矩形帆;三角形帆;球型帆等。 我们所接触的帆船模型是单体、单桅、三角形帆的帆船模型,在比赛中有许多具体的规定和限制,超出规定的尺寸,面积及控制舵面的数目都将视为不允许比赛的船只,改正后才可参赛。 遥控帆船模型运动级别的划分? 正如其他的运动项目一样,遥控帆船模型运动有分为不同的级别。国际比赛中,分为三个级别: (1)1米级,又叫E级。 (帆的测量面积实际上几乎达到0.5平方米)。 (2)M级 船体的长度必须在1.275米至1.29米之间,帆的测量面积不大于0.5161平方米。 (3)10级 该级别必须符合下列要求: (水线长度+帆面积)/122903≤10 这就意味着水线长度越大,帆面积将越小,反之亦然。 在国内中小学生的比赛中,还设置了普及级的级别: F5-mini:普及级自航帆船,船体的长度不大于500毫米,帆的测量面积≤0.12平方米。 F5-S:普及级自航帆船,船体的长度不大于800毫米,帆的测量面积≤0.25平方米。 F5-mini:普及级遥控帆船,船体的长度不大于500毫米,帆的测量面积≤0.12平方米。 F5-S:普及级遥控帆船,船体的长度不大于800毫米,帆的测量面积≤0.25平方米。 帆船模型不用动力,制作较简单,可以长时间地连续放航又不易损坏,是一个值得提倡的体育锻炼项目,又是一个很好的娱乐休闲项目。通过自航帆船模型的调整和放航,可以学到一些初步的帆船驶风技术。对于自航帆船模型的航行要求是航向准(驶向预定的目标),在同样风速下,航速快。 这项运动的任务是根据帆船规则以最快的速度通过指定航线。所有的运动员通过同一条起航线同时开始起航,没有风,这项运动是不能开展的。如果有多于20条船参加比赛,就要进行抽签分组,进行第一轮的航行。在完成每一轮航行后,都要对高低组的人员进行调整,在较高组别的运动员,如果名次落到本组人数倒数1/4,就要降到较低组别,相反,在较低组别的运动员如名次排到本组人数前1/4,就要升到较高组别进行下一轮航行。根据每轮航行的名次进行积分,所有轮次积分和就是总成绩,积分和低者获胜。 帆船是依靠风力推动而向前航行的,在具体介绍放航方法前,先了解一下帆船驶风技术中的几个名词。风与船的关系按风向与船的艏艉中心连线的夹角“风角”来分的,大致可以分为这几种情况: (1)顶风,风从船艏方向来,从船艏吹向船艉,风角为0°; (2)横风,风从船的正左(或右)侧吹来,风角为90°; (3)顺风,风从船艉来,风角为180°;

怎样看模型的工作图纸

第一节怎样看模型的工作图纸 我们在制作各种航海模型以前,首先接触到的就是一份模型工作图纸,它不仅告诉我们模型的种类、名称、外形和尺寸,同时还可以使我们了解模型的各个零部件的情况。有些模型的图纸还简要地介绍模型的部结构、动力装置、部件装配、控制系统和制作方法等。因此,认真地看图纸,搞清各种技术要求,对准备材料和工具、考虑制作方法等都是十分重要的。下面重点介绍有关舰船模型的识图常识。 为了看懂模型工作 图纸,首先要熟悉图中各种线条的意义。图中常见的有粗实线、细实线、虚线、点划线和折断线等。粗实线一般表示物体外表一切可见的轮廓线。虚线往往表示被遮挡的轮廓线。细实线用来表示尺寸线、尺寸界线、引线和剖面线。点划线常表示物体的中心线、位置线和轴线等。断开的地方用折断线表示。物体剖视的地方要用倾斜的剖面线、中心线、位置线和轴线等。断开的地方用折断线表示。物体剖视的地方要用倾斜的剖面线。另外,在图纸上还常常见到M、Φ和R等字母符号。M代表比例尺。如M1:1,表示图中物体的大小与实物一样大。M1:2,表示图中物体的大小为实物的1/2。M1:100,表示图中物体的大小为实物的l/100。不过,要注意区别图纸与实际舰船的比例及图纸与模型尺寸的比例。Φ是代表圆形物体或圆孔直径的符号,R代表圆形物体或圆孔半径的符号。这些符号都写在数字的前面。长度单位一般用毫米(mm)。(图96) 舰船模型的工作图纸,一般包括总布置图、船体型线图和零件图。有的图纸还给出部件的装配图和动力装置安装图等。简易和初级的舰船模型图纸,除总布置图和零件图外,也要有船体简单的型线图或每块横隔板的外形图,这对初学制作是很有用的。下面就分别讲一讲:

人船模型(教案)

动量守恒定律应用----“人船模型” 【学习目标】 1.知道“人船模型”指什么,知道“人船模型”的实质是反冲运动。 2.能用动量守恒定律分析解决“人船模型”问题。 【重点难点】 1、“人船模型”的基本原理。 2、动量守恒定律应用。 【学法指导】“人船模型”不仅是动量守恒问题中典型的物理模型,也是最重要的力学综合模型之一.利用“人船模型”及其典型变形,通过类比和等效方法,可以使许多动量守恒问题的分析思路和解答步骤变得极为简捷,有时甚至一眼就看出结果来了.通过本节学习,能比较容易的解决这类问题。 课前预习 复习动量守恒定律 (1)内容: (2)常用的表达形式 (3)常见守恒形式及成立条件 新课学习 一、想一想 1、如图1所示,长为L、质量为M的船停在静水中,一个质量为m的人立在船头,若不计水的阻力,在人从船头走到船尾的过程中,小船相对于湖面移动的距离是多少?

2、如图所示,质量为M=200kg,长为b=10m的平板车静止在光滑的水平面上,车上有一个质量为m=50kg的人,人由静止开始从平板车左端走到右端,求此过程中,车相对地面的位移大小? 二、试一试 1、若将此题中的人换成相同质量,长度为a= 2米的小车(如图所示),结果又如何? 2、如图所示,质量均为M的甲、乙两车静止在光滑的水平地面上,两车相距为L,乙车上站立一个质量为m的人,他通过一条轻绳拉甲车,甲乙两车最后相接触,下列说法中错误的是() A、该过程中甲、乙两车移动的距离之比为 B、该过程中甲、乙两车移动的速度之比为 C、该过程中甲车移动的距离为 D、该过程中乙车移动的距离为 三、做一做 1、载人气球原来静止在空中(如图所示),质量为M,下面拖一条质量 不计的软梯,质量为m的人(可视为质点)站在软梯上端距地面高度为H, 若人要沿轻绳梯返回地面,则绳梯的长度L至少为多长? 2、一个质量为M,底面边长为b 的劈静止在光滑的水平面上,见左图,有一质量为m 的物块由斜面顶部无初速滑到底部时,劈移动的距离是S2多少?

动量守恒四人船模型)

动量守恒(四)――人船模型 两个原来静止的物体(人和船)发生相互作用时 ,不受其它外力,对这两个物体组成的 系统来说,动量守恒,且任一时刻的总动量均为零,由动量守恒定律,有mv = MV (注意:几 何关系) 基本题型:如图所示,长为L ,质量为M 的船停在静火中,一个质量为?的人站在船头,若 不计火的阻力,当人从船头走到船尾的过程中,船和人对地面的位移各是多少? ?? 贝U mv — Mv = 0, 在人从船头走到船尾的过程中每一时刻系统的动量均守恒,故 mvt — Mvt = 0,即ms 2 —Ms = 0,而几何关系满足:S i + S 2= L 变化1:某人在一只静止的小船上练习射击,船、人连同枪(不包括子弹)及靶的总质量 为M,枪内有n 颗子弹,每颗子弹的质量为 m 枪口到靶的距离为L ,子弹水平射出枪口相 对于地的速度为V0,在发射后一发子弹时,前一发子弹已射入靶中,在射完 n 颗子弹时, 小船后退的距离为多少? 变化2: 一个质量为M,底面边长为b 的劈静止在光滑的水平面上,如图,有一质量为m 的 3: —只载人的热气球原来静止于空中,热气球本 质量是M,人的质量是m?,已知气球原来离地高H, 若人想沿软梯着地,这软梯至少应为多长 变化4:如图所示,质量为M,半径为R 的光滑圆环静止在光滑水平面上,有一质量为m 的 小滑块从与环心0等高处开始无初速下滑到达最低点时,圆环发生的位移为多少? 变化5:如图所示,一质量为ml 的半圆槽体A ,A 槽内外皆光滑,将A 置于光滑水平面上, 槽半径为R.现有一质量为m2的光滑小球B 由静止沿槽顶滑下,设 A 和B 均为弹性体,且 不计空气物块 多 变化 身的 由斜面顶部无初速滑到底部时,劈移动的距离是 少?

排钩及其制作

排钩及其制作 在一条主纲线上,每隔一定距离拴一副鱼钩,投钩于水中,饵钩成排,称为排钩钓。由于排钩钓捕效果好,每次起钩能像渔网似的把许多鱼拖上来,所以渔人又把排钩叫“立网”,多为职业渔人所用。 由于排钩的主纲线有长有短,投设方法也不完全一样,因此有短纲排钩和长纲排钩之分。 1、短纲排钩 先把鱼钩分别拴在25-30厘米长的脑线上、再把这些拴上鱼 钩的脑线,隔一定距离分别系在一条主纲线上。主纲线可以长5-1 0米,也可以长20米、30米或40米,可根据垂钓水域的流速和渔人的实践需要而定。然后再拴上重量合适的坠砣和浮漂,借助浮漂和坠砣相互的作用力,使饵钩悬浮地一定的水层,钓取在该水层活动的鱼类;或只拴坠砣,借助坠砣的重力,用力投于水中,使饵钩沉入水底,钓取在水域底层觅食的鱼类。最后,把另端系在岸边的小树上或渔人设置的水桩上。 在江河流水水域里使用短纲排钩垂钓时,要横拦河流设置,使其与河水的流向垂直。在湖沼、水库、坑塘等静水水域使用时,只要选定鱼儿集中回游的地点投放就行了,没有方向要求。 白天和夜间使用排钩垂钓,效果都很好。在荒江野河等无人地区的水域,可以昼夜使用,只要把主纲线拴在近岸水下的木桩上适当隐蔽起来,可不设专人看管,每隔一定时间来收线取鱼就行了。在靠近村镇的江河,白天河岸经常有人活动,所以,白天垂钓要看守;夜间使用时,天黑投钩,黎明收线,干扰少,效果好。 2、长纲排钩 长纲排钩使用的鱼钩有普通钩、金属弹簧钩和竹箔“鱼卡子”等。选取这些鱼钩中的任何一种,拴在长约25厘米左右的脑线上,再依照短纲排钩的拴法,把拴好鱼钩的脑线,每隔0.5-1米,逐个拴在主纲线上。一条长的主纲线,可拴鱼钩100把、200把、30 0把、500把或更多。职业渔人常常同时使用几副长纲排钩,同时投入水域中,钓获量很大。 长纲排钩纲长钩多,在湖泊、水库等静水水域使用效果好。在河汊缓流等流速不大的河段,也可使用排钩放钓鱼。但在流速较大的江河难固定,故很少使用。

船模型及其设备制作方法与制作流程

本技术涉及船模型及其制备方法,所述方法包括如下步骤:首先将木料阴干,然后将其裁成木板;用砂平机将木板打磨光滑;用激光将木板按照模型的预设形状进行精细切割;将模型组件的边缘进行打磨;将组件按照预设顺序进行粘合拼装;将拼装后的模型粗磨整形并去除胶痕,然后依次进行精磨和抛光,得到船模型。本技术的船模型的制备方法,采用现代电脑科技将模型进行了数字化排版编辑,可以根据用户的需求放大或缩小模型尺寸。另外,本技术采用高科技激光技术进行材料的切割,精度高,误差小,对于微小型零部件可以进行精细的加工。同时,本技术方法裁料速度快,工人容易上手,一个人同时可以看守几台机器工作,降低了人工成本,具有很好的商业前景。 技术要求 1.一种船模型的制备方法,其特征在于,包括如下步骤: S101:首先将木料阴干,然后将其裁成长380mm~420mm、宽90mm~110mm、厚2mm~3mm的木板; S102:用砂平机将所述木板打磨光滑; S103:用激光将所述步骤S102处理过的木板按照模型的预设形状进行精细切割; S104:将所述步骤S103处理后的模型组件的边缘进行打磨; S105:将所述步骤S104处理过的组件按照预设顺序进行粘合拼装;

S106:将步骤S105拼装后的模型粗磨整形并去除胶痕,然后依次进行精磨和抛光,得到船模型。 2.根据权利要求1所述的船模型的制备方法,其特征在于,在所述步骤S103中,所述预设形状中,船头、船尾和船舷切割为一个整体。 3.根据权利要求1所述的船模型的制备方法,其特征在于,在所述步骤S105中,在粘合时,两侧的船帮分别与船底呈115°~125°粘合。 4.根据权利要求1所述的船模型的制备方法,其特征在于,在所述步骤S102中,在将所述木板打磨光滑时采用110目~130目的砂纸。 5.根据权利要求1所述的船模型的制备方法,其特征在于,在所述步骤S104中,打磨模型组件时采用砂轮。 6.根据权利要求1所述的船模型的制备方法,其特征在于,在所述步骤S106中,粗磨时采用170目~190目的砂纸。 7.根据权利要求1所述的船模型的制备方法,其特征在于,在所述步骤S106中,精磨时采用380目~420目的砂纸。 8.根据权利要求1所述的船模型的制备方法,其特征在于,在所述步骤S106中,抛光时采用780目~820目的砂纸。 9.根据权利要求1所述的船模型的制备方法,其特征在于,在所述步骤S106后,还包括如下步骤:在所述船模型上涂抹核桃油进行保养。 10.权利要求1-9任一项所述的制备方法得到的船模型。 技术说明书 船模型及其制备方法 技术领域 本技术涉及一种船模型及其制备方法。

热风帆船模型的调试与改进

热风帆船模型的调试与改进 一、教学设计思路 《义务教育课程设置实验方案》规定,劳动与技术课是综合实践课程的一个重要领域,它旨在使学生获得积极的劳动体验,形成良好的技术素养,并且以操作性学习为其主要特征。作为素质教育的一个重要组成部分,它要求优化教师的教学行为,发扬教学民主,组织合理、有序和丰富多彩的教学活动,调动学生的积极性,充分尊重学生的主体地位。同时,完善学生的学习方式,改变单一的“教师讲解示范,学生被动跟着做”的状况,引导学生积极参与,自主学习、合作学习和探究学习。整个教学活动要为学生创造更多的参与学习的机会,引导学生在体验、探究的学习过程中理解和掌握基本的知识和技能,提高探究能力和实践能力,形成积极的情感态度和价值观。 (一)教材分析 《热风帆船模型的调试与改进》选自省编《劳动与技术》五年级下册主题四第三个活动。教材从学生感兴趣的帆船切入,引导学生选用易拉罐材料,设计、制作热风帆船模型,进行技术实验。本节课通过让学生经历对模型船试验和调试,使学生掌握对模型船进行实验、调试的方法并理解其作用,学会合理的技术试验方法。 (二)学情分析 五年级学生已经学了浮力、阻力、反冲力、物体受热体积膨胀等科学知识,初步接触了密度、压力等科学知识。有一定的推理能力、逻辑思维能力,但更注重形象思维,知识迁移能力较弱。针对学生的特点,本节课准备了很多教具,给学生以直观清晰的认识。学生通过观察教具,根据教师的引导性提问,发散思维,联系已经学过的知识,找出问题的答案。 二、教学目标 知识与技能:知道帆的形状、大小、角度与前进速度的关系,舵的角度与方向偏转之间的关系。 过程与方法:经历观察、分析、探究、实践过程,初步掌握对模型船进行试验、调试的方法并理解其作用,学会合理的技术试验的方法。 情感、态度与价值观: 培养学生善于思考、严谨认真的学习态度和良好的行为习惯,提高学生的安全、质量、环保意识。 三、教学重难点:

模型船的结构及制作

第二单元 模型船的结构及制作 单元简介 本单元主要介绍船的发展、模型的组成及模型的制作、试航等相关常识,要求学生了解模型船特别是涡轮船的主要结构、各主要部分的功能以及简单操作方法。

按一定比例缩小制作的船体或类是船体的形状物,可用木材,纸,塑料或其他东西做成。 现在收藏的船模型一般都是由“锌合金、工程塑料、树脂等材料制作而成。船上的摆设,装修等都和原船一样设计。 主要模型材料 主要模型材料1、木材;制作模型骨架等,是常用的材料。 (1)桐木以泡桐为主,有比重轻、相对硬度大变形小、易加工等特点。 (2)松木:东北松的特点是纹理均匀,木质细密、比重较轻、不易变形、易于加工、有一定的弹性。 (3)桦木:材质坚硬、纹理均匀紧密、比重较大,可用作发动机架等受力构件。 (4)轻木:材质很硬、比重很轻、纹理均匀、不易变形易于加工,用来制作受力不大的零件。 (5)胶合板材:较薄的胶合板材(3层)可用来制作船的龙骨,具有强度大、不易变形的特点。 2、金属材料:有强度大柔韧性好、可塑性强等特点。

(1)薄铁片:用作支架、固定电机等。 (2)薄铜片:制作导电触片、开关、电池夹、调速器等理想材料常用0.3~0.5mm厚。 (3)硬铝板(半硬铝板);用作支架、机械转换装置、推拉杆等,可折性差。 3、塑料:不同或分和工艺的塑料,其性质的差异可能很大,用途也非常不同。 (1)聚苯乙烯泡沫板:一种硬原则泡沫塑料密度小、易切割、易打磨、用来制作船体省时省力。一般常用电热丝切割。 (2)聚氢酯泡沫塑料板:质地轻软、是良好防震材料、颗粒较大。 (3)有机玻璃:聚甲基丙酸甲酯塑料,高度透明,比重轻,不易碎。110摄氏度变软,可成型加工、可加工成才各类特殊形状的沟槽和零部件。 第二课船模型的制作方法 制作一艘具有一定难度的精品舰船模型,就其全过程的内涵,可归纳为以下:人、机、料、环、法四要素。 人:参与制作船模的人员。应该掌握:过程管理、计算机CAD制图、工艺加工、机械动力、电工电子、材料应用、涂敷粘接、造型雕刻、文字表达、成本核算等基础知识和基本技能。这往往是通过船模队(工作室)人员的素质结构和组合来实现。 机:拥有制作船模的专用设备和机具。这是解决制作难度问题和保证作品工艺水平的重要手段。从某种角度讲,精巧细腻的作品,是手艺发挥和工具能力的表现。一般情况下,应事而宜,逐步完备。

FSR模型船姿调整

RC BOAT HULL ATTITUDE RC Boat Hull Attitude What we call attitude is the way a R/C boat behaves on water. This page explains the theory to help get the best performance out of your R/C Model Boat. Theoretically, when moving a perfect boat should: o have a reduced wet area: just a minimum part of the hull touching the water o not have prop walk: tendency to turn right even with the rudder on a neutral position o have no tendency to chine walk: side to side movements when traveling in a straight line o have no tendency to porposing: bow oscillation, up and down when traveling in a straight line o have no tendency to torque roll: rolling to the starboard as a reaction to the engine torque o be stable: not slip too much and not roll on turns. This is the theory. In practice, things happen in a slightly different way. There is not such thing as an ideal boat and so, we must adjust it to make it behave as close to this ideal as possible. Let's exam each on of those items and discuss how to correct "bad habits". Before any adjustment, it's important to have in mind that a boat on the water is in equilibrium over two lines. One of them cuts it from bow to transom and other transverses from port to starboard, at the boat's Center of Gravity - CG. This understanding is important to make it clear that all adjustments are complexes and seldom produce a single effect. For instance, lifting the transom makes the bow go down into water as a consequence. Lifting starboard makes the port side deep into water. To extend the prop far from the transom to reduce prop walk may result in porpoising. In other words, whatever you do in one side induces a counter-reaction on the opposite side; sometimes correcting a problem causes another.

玻璃钢模型船体的制作

玻璃钢模型船体的制作玻璃钢船体的制作工艺有多种,这里着重介绍一 般手工制作阳模法和阴模法两种方法。 1.使用阳模法制作模型船壳简单,比较适合初次制作模型的爱好者。但由于工艺的特点,表面比较粗糙,误差比较大,外型需修整加工。制作过程如下:(1)制作阳模可用木材、发泡塑料、石蜡等材料。将所选材料放置在平整的工作台上,再依据图纸按模型的船长、宽、型深的最大轮廓尺寸制成长方体坯料。(2)按线形图在坯料上放样。在俯视面、侧视面、和端面上分别画出甲板边线、中纵剖面和尾板轮廓线。 (3)用锯、刨、铲、锉等手段去掉上述三种轮廓线以外的多余部分,形成阳模雏形的模坯。 (4)按线形图各站号的线型,用硬卡板纸或塑料板做成卡板。在模坯上个战位处按相应的卡板进行加工。加工过程中,要随时用相应号位的卡板测量,务必使加工处的线形与卡板线形相吻合。把各个站点的线型依次加工并及时将两个站号之间的多余部分修整掉。但要特别注意两个站号之间不是直线,而是弧线。如果做了纵剖线卡板,在这一过程中要配合使用。这是保证模型与图纸是否一致的关键所在,一定要严格要求,仔细加工。 (5)各站均加工到位后,用卡板进行最后的校整,吻合后用砂纸把模具全面打磨光顺。 (6)对模具进行表面喷漆处理,与其他模型表面处理的流程和方法一样。一般喷漆要进行3-8遍,直至看不到表面的木纹,很光滑为止。如对表面还不十分满意,可再多打几遍腻子、多喷几遍漆,直到满意为止。至此一个准确的M级帆船模型外形胎具就完成了。 (7)在使用模具前,一定要让模具的漆彻底干透。选用0.1-0.3毫米厚的直纺玻璃纤维布,按照船体的大小,剪裁成足以盖严阳模的布块;逐一放到烤箱里进行15分钟的加热,温度控制在130-150℃,以去掉残留在纤维表面的蜡质,有利于树脂胶能充分渗透到玻璃纤维之间。若没有烤箱,此工作可在电炉上进行,对玻璃布进行加热烘烤去除蜡质。 (8)涂刷脱模剂。在阳模表面喷、涂一层聚乙烯醇溶液(也可选用化工商店的其他类型的脱模剂)。喷涂要进行2-3遍;待第一遍干透,在喷或刷第2、3遍。如没有脱模剂,可在阳模表面均匀地涂一层汽车上光蜡,再涂一层黄油或凡士林。这道工序看似简单,但非常重要。模具表面都要涂到,不能遗漏。 (9)配置环氧树脂胶液。准备工作完成后,才能配置环氧树脂胶。目前可用于裱糊玻璃布的环氧树脂胶种类很多,各有特点,爱好者应根据自己的具体情况选用,由于环氧树脂的牌号很多,性能不同,即使同一牌号,因生产厂家不同,质量和性能也有差异。因此,在大量配置环氧树脂胶前最好先进行小计量试验,以确定最佳配方。这样才能做到心中有数。 环氧树脂胶的配方由环氧树脂、增塑剂(二丁脂)、固化剂(乙二胺、二乙烯三胺等)组成。环氧树脂的固化机理是一个化学反映过程,对组成成分的重量比例要求非常严格。任何比例上的变化都会对固化和船壳质量造成影响,因此必须严格掌握。具体配比要按使用说明书进行,现以618环氧树脂为例,仅供参考。操作现场温度以20-25℃为宜,干燥。 选用618环氧树脂100(按重量比配置),其中: 增塑剂二丁脂 12-20 1

主题四 热风帆船模型的设计与制作

主题四热风帆船模型的设计与制作 主题解读 一、教学目标 1.了解热风帆船模型的工作原理、初步学会设计、制作简基模型船的基本方法。它 2.学会绘制简单的罐体加工图、掌握裁剪、夸折铝交等金工教能。 3.感受设计、制作、试航热风帆船模型的乐趣,进而关注有关船的科技的发展。 二、教学重点和难点 教学重点:初步学会自主绘制图纸、制作模型船。 教学难点:掌握按技术要求栽剪和弯折金属片的方法。 三、设计思路 1.本主题是使用易拉罐的技术活动。教材从学生感兴趣的航船动人、选用材料,设计、制作热风帆船模型,进行技术安验通过这一实践活动、学生既可放体验到简单的金属材料加工、制作的乐趣,又能对船舶科技产生兴趣。 2.本主题通过观察、思考、绘图、加工、实验、引导学生议识金工工具、材料等区别,掌握简单船模的结构设计、制作的方法,培养他了的空间想象能力、探究能船的积极性,为学生以后学习回力车等相关的金工类主题和参与谋务科技创新打下良好的基础。 3.教材围绕教学目标设计了“帆船的探究与设计”“热风帆船模型的制作”“热风帆船模型的调试与改进”三个活动。活动一让学生了解帆船的基本结构和动力原理的设计过程,掌握利用铝制易拉罐的造型特点设计作品的基本方法游动二通过游动,让学生学会绘制简单的平面加工图、掌握健体金属材料的加工方法活动对模型船进行试验、调试的方法并理解其作用、学会合理的技术试验的方法、设计的一般过程安排,力求使学生由浅人深地获得多方面的科技妇识和能为。 4.船模制作是孩子们普遍喜爱的一项科技活动: 教师应以活动为引子,引导学生开阔视野,关注我国舰船科技的进步和海洋事业的发展,从小立志为实现伟大的“中国梦”苦练技术本领。 四、教学准备 1.教学器材。 本主题所需的全部或部分工县、材料可由学生自备。 如活动一所需的易拉罐,也可用其他材料代替。 活动二用的剪刀小刀,为安全起见,可由教师提供或统一保管。 活动三需要准备长形水盆、水桶、秒表记录表、笔、胶带、水、打火机蜡烛头等测试器材。 教师可结合航海科普教育和本主题教学需要,制作多媒体课件。 五、课时安排 三个活动各安排1课时,也可将活动二、三课时联排。

模型组合讲解人船模型

模型组合讲解一一人船模型 申健 [模型概述] “人船”模型极其应用如一人(物)在船(木板)上,或两人(物)在船(木板)上等, 在近几年的高考中极为常见,分值高,区分度大,如果我们在解题中按照模型观点处理,以每题分布给分的情况来看还是可以得到相当的分数。 [模型讲解] 例?如图1所示,长为L、质量为M的小船停在静水中,质量为m的人从静止开始从船头走到船尾,不计水的阻力,求船和人对地面的位移各为多少? 解析:以人和船组成的系统为研究对象,在人由船头走到船尾的过程中,系统在水平方向不受外力作用,所以整个系统在水平方向动量守恒。当人起步加速前进时,船同时向后做 加速运动;人匀速运动,则船匀速运动;当人停下来时,船也停下来。设某时刻人对地的速度为v,船对地的速度为v',取人行进的方向为正方向,根据动量守恒定律有:mv 即V m v M 的位移S船vt,所以船的位移与人的位移也与它们的质量成反比,即 <1>式是“人船模型”的位移与质量的关系,此式的适用条件:原来处于静止状态的系统,在系统发生相对运动的过程中,某一个方向的动量守恒。由图1可以看出: s船s 人L 2 [模型要点] 动力学规律:由于组成系统的两物体受到大小相同、方向相反的一对力,故两物体速度大小与质量成反比,方向相反。这类问题的特点:两物体同时运动,同时停止。 动量与能量规律:由于系统不受外力作用,故而遵从动量守恒定律,又由于相互作用力做功,故系统或每个物体动能均发生变化:力对“人”做的功量度“人”动能的变化;力对“船”做的功量度“船”动能的变化。 两个推论:①当系统的动量守恒时,任意一段时间内的平均动量也守恒; Mv' 0, 因为人由船头走到船尾的过程中,每一时刻都满足动量守恒定律,所以每一时刻人的速 度与船的速度之比,都与它们的质量之比成反比。因此人由船头走到船尾的过程中, 均速度v与船的平均速度v也与它们的质量成反比,即 v詁,而人的位移s A 人的平 vt,船 s A L,-J^L M m

船舶动力系统仿真模型综述

Dynamical Systems and Control 动力系统与控制, 2017, 6(3), 91-97 Published Online July 2017 in Hans. https://www.sodocs.net/doc/2117189637.html,/journal/dsc https://https://www.sodocs.net/doc/2117189637.html,/10.12677/dsc.2017.63012 文章引用: 杨叔华, 梁前超, 焦宇飞. 船舶动力系统仿真模型综述[J]. 动力系统与控制, 2017, 6(3): 91-97. A Summary of Simulation Model in Ship’s Power System Shuhua Yang 1,2, Qianchao Liang 1, Yufei Jiao 2 1 Naval University of Engineering, Wuhan Hubei 2 The Equipment Department of Naval, Ningbo Zhejiang Received: Apr. 2nd , 2017; accepted: May 15th , 2017; published: May 18th , 2017 Abstract In this paper, the simulation model of ship’s power system is studied. And the complexity of simu-lation design in ship’s power system is discussed. A simulation model of the ship’s power system include the model of a turbocharged diesel engine, gas turbine, combined power system and the application in ship’s equipment. Keywords Diesel Engine, Gas Turbine, Simulation Model 船舶动力系统仿真模型综述 杨叔华1,2,梁前超1,焦宇飞2 1 海军工程大学,湖北 武汉 2 浙江宁波某装备部,浙江 宁波 收稿日期:2017年4月2日;录用日期:2017年5月15日;发布日期:2017年5月18日 摘 要 本文研究了各种船舶动力系统仿真模型问题,讨论了船舶动力装置系统仿真设计的复杂性。船舶动力系统仿真模型包括涡轮增压柴油机仿真系统模型、燃气轮机仿真系统模型、联合动力系统模型及它们在船舶动力装置中的应用。

船模的制作步骤与方法

船模的制作步骤与方法要制作一艘船模,初学者首先要掌握三点。 一,常用基本工具的种类与使用。 二,船体的结构。 三,看懂图纸。 一,常用基本工具:1卷尺,钢板尺,角尺,木锯,斜口刀,钩刀,剪刀,木锉刀,小镊子,尖嘴钳,小木工刨,线锯,小台钳。条件具备的话再有手电钻,曲线锯,砂轮机,角磨机,车床等那更得心应手,事半功倍了。还有些消耗品:粘接剂,纱纸,油漆,腻子,漆刷。卷尺和钢板尺用来测量材料。木锯,钢锯裁取材料,角尺是画直角或检查直角的尺,船体装配时也经常用到。制作模型时用的最多的是刀,刀的种类很多,根据需要自制不同的刀,使用一把得心应手的刀有利于提高效率和进度。斜口刀是使用方便用途最广的一种刀。可用废的钢锯条在砂轮机上自己磨制,有些文具店也有售,质量相当不错,价格也很便宜。钩刀在裁取薄板时很得心应手。在装潢材料超市能买到。其他的工具都会在制作小零件时用到。粘接剂宜使用快干型的,粘接力越大越好。每种胶都各有长处和短处,白乳胶价格低,粘接力也可以,但干的太慢,影响制做效率,所做船模不能下水和受潮。市面上所售的502,效果不错,但对粘合面的平整度要求较高,而且较适宜硬木的粘接。有些快干型的树脂胶更是物美价廉。 二,船体的结构:船体由甲板,船壳板,龙骨,龙筋,肋骨,船首柱,船尾柱等组成。真的舰船的船体结构是十分复杂的,而一般模型的船体要简单的多。龙骨:由船体基底贯穿船首船尾的纵向构件。(相当于房屋的大梁)主要承受船体的纵向弯曲力矩。龙筋:由船体四沿贯穿船首船尾的纵向构件。由细木条制作,主要提高船体承受外力的强度。肋骨:船体内的横面构件。一般用三合板制作。主要承受侧面水压力。船壳板:船体的外部面板,用薄木板和木条拼结制作。主要承受船体的纵向弯曲力,水压力,外部撞击力。 三,看懂图纸:要做船模,首先要学会看懂图纸。一般的船模图纸会包括船的剖线图,外型图,构造图和零件图。外型图,构造图和零件图一般初学者都能看懂,剖线图就有些吃力了。剖线图也叫船体线型图。船体是一个不规则的几何体,为了正确标识船体的形状和大小,需要船体线型图来将船体各部分剖开展示。 船体线型图有三种:纵剖线型图,横剖线型图,半宽水线图。

第6章-船舶运动控制系统建模应用

第6章 船舶运动控制系统建模应用 6.1 引 言 数学模型化(mathematical modelling)是用数学语言(微分方程式)描述实际过程动态特性的方法。在船舶运动控制领域,建立船舶运动数学模型大体上有两个目的:一个目的是建立船舶操纵模拟器(ship manoeuvring simulator),为研究闭环系统性能提供一个基本的仿真平台;另一个目的是直接为设计船舶运动控制器服务。船舶运动数学模型主要可分为非线性数学模型和线性数学模型,前者用于船舶操纵模拟器设计和神经网络控制器、模糊控制器等非线性控制器的训练和优化,后者则用于简化的闭环性能仿真研究和线性控制器(PID, LQ, LQG, H ∞鲁棒控制器)的设计。 船舶的实际运动异常复杂,在一般情况下具有6个自由度。在附体坐标系内考察,这种运动包括跟随3个附体坐标轴的移动及围绕3个附体坐标轴的转动,前者以前进速度(surge velocity)u 、横漂速度(sway velocity)v 、起伏速度(heave velocity)w 表述,后者以艏摇角速度(yaw rate)r 、横摇角速度(rolling rate)p 及纵摇角速度(pitching rate)q 表述;在惯性坐标系内考察,船舶运动可以用它的3个空间位置000,,z y x (或3个空间运动速度 000,,z y x &&&)和3个姿态角即方位角(heading angle)ψ、横倾角(rolling angle)?、纵倾角 (pitching angle)θ (或3个角速度θ?ψ&&&,,)来描述,),,(θ?ψ称为欧拉角[4](见图6.1.1)。 显然T ],,[w v u 和T 000],,[z y x &&&以及T ],,[r q p 和T ],,[θ? ψ&&&之间有确定关系[4]。但这并不等于说,我们要把这6个自由度上的运动全部加以考虑。数学模型是实际系统的简化,如何简化就有很大学问。太复杂和精细的模型可能包含难于估计的参数,也不便于分析。过于简单的模型不能描述系统的重要性能。这就需要我们建模时在复杂和简单之间做合理的折中。对于船舶运动控制来说,建立一个复杂程度适宜、精度满足研究要求的数学模型是至关重要的。 图6.1.1的坐标定义如下:000Z Y X O -是惯性坐标系(大地参考坐标系), 为起始 位置,0OX 指向正北,0OY 指向正东,0OZ 指向地心;o -xyz 是附体坐标系,为船首尾之间连线的中点,ox 沿船中线指向船首,oy 指向右舷,oz 指向地心;航向角ψ以正 北为零度,沿顺时针方向取0?~360?;舵角δ以右舵为正。对于大多数船舶运动及其控制问题而言,可以忽略起伏运动、纵摇运动及横摇运动,而只需讨论前进运动、横漂运动和艏摇运动,这样就简化成一种只有3个自由度的平面运动问题。图6.1.2给出图6.1.1经简化后的船舶平面运动变量描述。 船舶平面运动模型对于像航向保持、航迹跟踪、动力定位、自动避碰等问题,具有足够的精度;但在研究像舵阻摇、大舵角操纵等问题时,则必须考虑横摇运动。本章根据刚体动力学基本理论建立船舶平面运动基本方程,据此进一步导出状态空间型(线性和非线性)及传递函数型船舶运动数学模型,并考虑了操舵伺服系统的动态特性和风、浪、流干扰的处理方法。这些结果将作为设计各种船舶运动控制器的基础。计及横摇的四自由度船舶运动数学模型参见文献[5]。 ψ

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