科技實(shí)踐活動(dòng)小船的“沉”與“浮”進(jìn)行曲 ——船的設(shè)計(jì)與制作研究時(shí)間：2012年2月—2012年5月相關(guān)知識(shí)：科學(xué)學(xué)校班級(jí)：仙居縣管山小學(xué)五年級(jí)（1）班指導(dǎo)老師：李偉芬組長(zhǎng)：李佳怡第一執(zhí)筆人：李佳怡小組成員：李曉燕、張夢(mèng)茹、應(yīng)興宇、周夢(mèng)喜、李眉穎、李敏杰、李芳蕭目錄一、摘要……………………1二、主報(bào)告…………………1（一）課題的提出……………………1（二）課題的實(shí)施過程………………1（三）研究?jī)?nèi)容和方法………………2（四）船的發(fā)展歷史研究……………2（五）小船的設(shè)計(jì)與制作……………3（六）小船的測(cè)試……………………6（七）研究性感想……………………8三、附件……………………9附件1我的調(diào)查研究——船的發(fā)展歷史…………9附件2我們的手抄報(bào)………………11附件3我們的制作過程……………12附件4我們的制作成果……………13附件5我們?cè)趯?shí)驗(yàn)…………………15附件6我們的體會(huì)…………………16PAGE18小船的“沉”與“浮”進(jìn)行曲——船的制作與設(shè)計(jì)【內(nèi)容摘要】：本課題研究的是小船的沉浮條件以及對(duì)小船進(jìn)行設(shè)計(jì)與制作，分三個(gè)步驟來實(shí)施，第一學(xué)習(xí)小船能浮的原因；第二了解船的發(fā)展歷史；第三設(shè)計(jì)與制作小船并進(jìn)行相應(yīng)載重的測(cè)試。【關(guān)鍵詞】小船沉與浮設(shè)計(jì)與制作測(cè)試一．課題的提出“小小竹筏溪中游，巍巍青山兩岸走”，乘一葉竹筏順流而下，或如履平地或急穿險(xiǎn)灘，遠(yuǎn)離城市的繁華和喧囂，碧水、藍(lán)天、遠(yuǎn)山能讓你品味到似水柔情般的逍遙溫馨和兩岸奇趣橫生的田園景色，這就是仙居永安溪漂流的真實(shí)寫照，而其交通工具就是仙居土產(chǎn)的特制的“竹筏”。我們時(shí)?？吹叫⌒〉摹爸穹ぁ陛d滿游客在溪中愜意漂流，同時(shí)就在想，為什么它們能“浮”在水面而不“沉”下去的呢？同時(shí)我們又遙想：鐵塊在水中是沉的，用鐵塊制造的大輪船卻能浮在水面上，還能裝卸貨物。這又是什么原因呢？學(xué)習(xí)了科學(xué)《沉與浮》，我們知道了，水中的物體都會(huì)受到水的浮力，而且物體排開水的體積越大，受到的浮力就越大。輪船好像一個(gè)很大的鐵碗，它的體積比鐵塊大得多，排開的水量也大得多。當(dāng)船受到的浮力等于它的重力時(shí)，船就浮在水面。船越大，所排開的水量就越大，也就可以裝載更多的東西。于是，我們就在想，能否自己造一艘小船，能否浮在水面？能否裝載貨物？二．課題實(shí)施過程1．成立課題小組組長(zhǎng)：李佳怡組員：李曉燕、張夢(mèng)茹、應(yīng)興宇、周夢(mèng)喜、李眉穎、李敏杰、李芳蕭2．任務(wù)分工小組成員相互協(xié)作，各有分工，既各展所長(zhǎng)，又發(fā)揮團(tuán)體優(yōu)勢(shì)。查找資料：李佳怡、應(yīng)興宇實(shí)地調(diào)查：李曉燕、張夢(mèng)茹、周夢(mèng)喜、李眉穎、李敏杰、制作“小船”：李佳怡李曉燕、張夢(mèng)茹、應(yīng)興宇、周夢(mèng)喜、李眉穎、李敏杰、李芳蕭撰寫試驗(yàn)報(bào)告及建議書：李佳怡、應(yīng)興宇3．活動(dòng)安排（1）2012年2月，成立課題組，召開課題組成會(huì)議，確定本課題研究方向以及指導(dǎo)教師就本課題進(jìn)行研究指導(dǎo)；上網(wǎng)、閱覽室查找有關(guān)船的相關(guān)資料，了解船的發(fā)展歷史（2）2012年3、4月，船的設(shè)計(jì)與制作（3）2012年5月，撰寫課題報(bào)告三．研究?jī)?nèi)容和方法本次課題研究的內(nèi)容是了解船的發(fā)展歷史、小船的設(shè)計(jì)和制作。涉及到的研究方法有觀察法、調(diào)查法、木工工藝、手工制作、實(shí)驗(yàn)法等。四．船的發(fā)展歷史研究1．原始的船在幾千年前，人們就發(fā)現(xiàn)過河困難的問題。若河淺和水流慢，人們就可以涉水渡河。但遇到河深和水流急的河流，人們就無(wú)法過河。后來，一些人發(fā)現(xiàn)抱著樹枝或粗的樹干，就可以浮渡過河。于是，人們就開始有意識(shí)地把樹枝捆成一扎，做成木筏。或把粗樹干挖空，使它成為獨(dú)木舟就可以過河了。這就是船的鄒型。2．古代槳船在后來，人們開始在船上裝上許多船槳，以此來為船只提供動(dòng)力，使其不用隨波逐流，便于控制船只，使船只更安全。3．古代遠(yuǎn)洋帆船隨著人們的科技發(fā)展和貪婪的欲望，使人們開始了遠(yuǎn)洋探險(xiǎn)。在技術(shù)上，探險(xiǎn)家們所使用的帆船比以前的人力多槳船先進(jìn)多了。它裝上了高大的桅桿，桅桿上掛著大面積的帆布，使它能盡最大限度地利用海上的風(fēng)能。這比起以前的船，速度更快，船身更大，更堅(jiān)固，住在上面更舒適。4．近代輪船隨著人們步入工業(yè)時(shí)代，開始了轟轟烈烈的工業(yè)革命。英國(guó)人瓦特經(jīng)過多年研究，廣泛吸取前人的經(jīng)驗(yàn)，制成了使用可靠的蒸汽機(jī)，并投入使用。5．現(xiàn)代輪船隨著人類的發(fā)展，現(xiàn)代的輪船已經(jīng)不再用帆來輔助船航行，而且不再使用會(huì)嚴(yán)重污染環(huán)境而且效率低的蒸汽機(jī)，改用了柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。這是船的發(fā)展史上一個(gè)重要的里程碑?，F(xiàn)代的輪船不僅裝上了高效的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，而且還裝上了雷達(dá)、聲納、無(wú)線電等先進(jìn)設(shè)備，使船只遠(yuǎn)洋航行變得更加安全。五．小船的設(shè)計(jì)與制作1．“竹筏”的制作材料準(zhǔn)備：筷子、小刀、棉線、棉布、膠水、雙面膠、裝飾材料等制作過程：（1）船身制作：把筷子按次序排好，用棉線按次序綁好。（2）帆制作：拿一根筷子，從中間劈開，一半制作成桅桿；另一半切成三段，圍成三角形，貼上棉布。（3）船身與帆的組合：在竹筏上用小刀挖一個(gè)洞，把帆削成洞一樣大小，然后插接上去，涂上膠水，風(fēng)干。（4）裝飾我們的成果：竹筏1竹筏22．“篷船”的制作材料準(zhǔn)備：竹子、一次性筷子、木板、白紙、割刀、鋸子、釘子、透明膠等制作過程：（1）用鋸子鋸下兩節(jié)竹子，用割刀劈成兩半，一半竹片作船身，另一半竹片鋸掉一半作篷。（2）用一次性筷子繞成十字形作桅桿，貼上白紙作帆。（3）把桅桿釘在小木板上，把小木板粘在船身的一端。（4）裝飾我們的成果：篷船1篷船2篷船33．“木船”的制作材料的準(zhǔn)備：三合板、美工刀、木材膠、螺母、直尺（三角板）、塑料泡沫等。制作過程：（1）按尺寸用美工刀把三合板劃成若干片。（2）制作底艙：用木材膠把三合板片拼成一個(gè)上大下小的六面體的船艙（上大下小可以減少水的阻力，但是容易導(dǎo)致不穩(wěn)定）。在船艙的兩側(cè)粘上幾個(gè)大螺母，起到降低重心的作用。（3）制作甲板：用美工刀和直尺化成一個(gè)大的甲板（4）制作船艙：用木質(zhì)膠把三合板制作成一座“小房子”（5）連接和美化我們的成果：木船1木船24.“紙板船”的制作和設(shè)計(jì)材料和工具的準(zhǔn)備：廢舊紙板盒、塑料泡沫、透明膠、雙面膠、剪刀、筆、三角板等。制作過程：（1）在廢舊紙板盒或白紙上按尺寸畫圖。（2）用剪刀剪下圖形。（3）用透明膠粘結(jié)各個(gè)圖形，組成小船。（4）在船底貼上泡沫，以增大浮力。（5）美化我們的制作過程：我們的成果：5．“貨船”的設(shè)計(jì)和制作由于我們制作的竹筏、篷船、木船的承重能力不是很好，而紙板船的承重能力卻較大，于是大家決定以紙板船為模型制作一只承重能力較強(qiáng)的“貨船”。材料的準(zhǔn)備：三合板、塑料泡沫、美工刀、三角板、白膠、膠槍、膠條、彩色紙等。制作過程：（1）利用三角板在三合板畫小船各個(gè)板面的尺寸。（2）用美工刀按尺寸切割。（3）用白膠粘結(jié)各個(gè)小船板面，合成小船。（4）在船底貼上塑料泡沫，增大承重能力。（5）裝飾我們?cè)诋媹D：我們?cè)谇懈睿何覀冊(cè)谡辰樱何覀冊(cè)谘b飾：我們的成果：六．小船的測(cè)試準(zhǔn)備的材料：大小臉盆個(gè)一個(gè)、水、金屬鉤碼若干盒等實(shí)驗(yàn)過程：（1）把我們制作的小船放在水盆里進(jìn)行測(cè)試沉與浮。（2）用500克的鉤碼逐個(gè)放入我們的小船，直到小船沉入水中，記錄小船的載重量。測(cè)試結(jié)果1：小船竹筏1竹筏2篷船1篷船2篷船3木船1木船2鉤碼個(gè)數(shù)5個(gè)2個(gè)12個(gè)3個(gè)4個(gè)4個(gè)5個(gè)載重量25N10N30N15N20N20N25N我們的測(cè)試過程：測(cè)試結(jié)果2：小船紙板船1紙板船2紙板船3貨船鉤碼個(gè)數(shù)20個(gè)28個(gè)60個(gè)88個(gè)載重量100N140N300N440N我們的測(cè)試過程：紙板船1紙板船2紙板船3貨船我們的測(cè)試想法：在測(cè)試時(shí)，砝碼放置時(shí)一定要掌握平衡，盡可能的測(cè)出小船的最大承重力。七．研究性學(xué)習(xí)的感想當(dāng)我們學(xué)習(xí)了輪船為什么能浮在水面上時(shí)，我們就準(zhǔn)備動(dòng)手設(shè)計(jì)和制作一只小船；當(dāng)我們了解了輪船的發(fā)展歷史，感嘆于科技的發(fā)展，人類的聰慧。為了便于我們動(dòng)手制作，我們選擇了制作古代的船只。理論上我們應(yīng)比古人更聰明，可實(shí)踐起來，就沒那么容易了，我們?cè)趧?dòng)手制作的過程中，碰到了很多問題，比如制作竹筏時(shí)，筷子與筷子的連接，怎樣讓桅桿固立在竹筏上都是一大考驗(yàn)；制作篷船時(shí)，鋸割竹片也讓我們幾個(gè)累的夠嗆，整個(gè)竹篷船很重，我們?cè)谙霑?huì)不會(huì)沉下去？而老師告訴我們，船的沉浮不看重量，關(guān)鍵是看重量和浮力的關(guān)系，我們的航空母艦幾萬(wàn)噸重，它為什么沉？原來我們還是不理解沉與浮的本質(zhì)，只憑主觀臆斷。還有比如在制作木船時(shí)，由于三合板沒有按尺寸切割，導(dǎo)致底艙做成不規(guī)則，而船艙設(shè)計(jì)粘在船的一側(cè)，導(dǎo)致一放在水中，整個(gè)船的就發(fā)生傾斜等，在老師的指導(dǎo)下，我們又重新進(jìn)行了設(shè)計(jì)和制作，比如篷船1就是在篷船2的基礎(chǔ)上修改的，比如紙板船和貨船，實(shí)驗(yàn)的結(jié)果載重量比原來的翻了好幾倍。通過這個(gè)研究性學(xué)習(xí)的過程，使我們真正懂得物體沉浮的原理，明白了很多事情看起來簡(jiǎn)單，做起來就那沒容易了，感謝阿基米德為我們發(fā)現(xiàn)了真理，使我們輪船技術(shù)能快速發(fā)展。附件1．我們的調(diào)查研究——船的發(fā)展歷史1．原始的船在幾千年前，人們就發(fā)現(xiàn)過河困難的問題。若河淺和水流慢，人們就可以涉水渡河。但遇到河深和水流急的河流，人們就無(wú)法過河。后來，一些人發(fā)現(xiàn)抱著樹枝或粗的樹干，就可以浮渡過河。于是，人們就開始有意識(shí)地把樹枝捆成一扎，做成木筏。或把粗樹干挖空，使它成為獨(dú)木舟就可以過河了。這就是船的鄒型。2．古代槳船在后來，人們開始在船上裝上許多船槳，以此來為船只提供動(dòng)力，使其不用隨波逐流，便于控制船只，使船只更安全。小資料：公元前483年-前480年，雅典建造的大批三層槳戰(zhàn)船迅速完工。在雅典的穆尼奇安和茲阿發(fā)現(xiàn)在戰(zhàn)爭(zhēng)中趕修三層槳戰(zhàn)船的干船塢，其尺度為46×6米，此類戰(zhàn)船，經(jīng)專家考證：船長(zhǎng)37米、寬5米，撞角外伸3米。低層槳手共54人，中層54人；上層60人，后備槳手30人，除下層外，全部水手武裝完整。低層槳長(zhǎng)2.3米，中層3.2米3．古代遠(yuǎn)洋帆船隨著人們的科技發(fā)展和貪婪的欲望，使人們開始了遠(yuǎn)洋探險(xiǎn)。在技術(shù)上，探險(xiǎn)家們所使用的帆船比以前的人力多槳船先進(jìn)多了。它裝上了高大的桅桿，桅桿上掛著大面積的帆布，使它能盡最大限度地利用海上的風(fēng)能。這比起以前的船，速度更快，船身更大，更堅(jiān)固，住在上面更舒適。它上面放置了大量的大炮，使它的攻擊力更強(qiáng)。小資料：13世紀(jì)末，地中海加萊槳船（Galley）有了一定發(fā)展，因?yàn)樵?4和15世紀(jì)威尼斯人常是這類槳船的制造商，而且素以具有設(shè)計(jì)制造這類戰(zhàn)船的實(shí)力地位著稱，故有時(shí)又稱之為威尼斯加萊槳船。4．近代輪船隨著人們步入工業(yè)時(shí)代，開始了轟轟烈烈的工業(yè)革命。英國(guó)人瓦特經(jīng)過多年研究，廣泛吸取前人的經(jīng)驗(yàn)，制成了使用可靠的蒸汽機(jī)，并投入使用。那時(shí)有一位叫富爾頓的美國(guó)人，覺得用槳?jiǎng)澊瑫?huì)很累，而且效率不高，于是他就想用明輪來代替船槳。用蒸汽機(jī)驅(qū)動(dòng)船只。并于1870年在哈德遜河上成功地進(jìn)行試航。這就是輪船的鄒型。1835年，英國(guó)人史密斯造了一艘裝有螺旋槳的船模型，引起了造船專家的注意。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，螺旋槳作為船的推進(jìn)器比明輪力量大。于是裝明輪的輪船逐漸退出使用。但為了稱呼方便，裝螺旋槳的船還是叫輪船。5．現(xiàn)代輪船隨著人類的發(fā)展，現(xiàn)代的輪船已經(jīng)不再用帆來輔助船航行，而且不再使用會(huì)嚴(yán)重污染環(huán)境而且效率低的蒸汽機(jī)，改用了柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。這是船的發(fā)展史上一個(gè)重要的里程碑?，F(xiàn)代的輪船不僅裝上了高效的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，而且還裝上了雷達(dá)、聲納、無(wú)線電等先進(jìn)設(shè)備，使船只遠(yuǎn)洋航行變得更加安全。附件2我們的手抄報(bào)：附件3我們的制作過程：附件4我們的制作成果：附件5我們?cè)趯?shí)驗(yàn)：附件6我們的體會(huì)研究性學(xué)習(xí)體會(huì)應(yīng)興宇我們學(xué)習(xí)沉浮原理后，準(zhǔn)備制作一只小船。我們并不做宏偉的現(xiàn)代船只，而是選擇了古代簡(jiǎn)易的船只。因?yàn)閷?duì)于我們來說現(xiàn)代的船只大難也太復(fù)雜了，但也不是說古代的船就簡(jiǎn)單容易。在制作過程中我們遇到了許多困難。例如，制作竹筏時(shí)該怎樣把竹竿固定？制作篷船時(shí)又該怎么把上部分和下部分固定以及怎樣保持平衡。船的歷史是悠久的，從木筏到槳船，從槳船到遠(yuǎn)洋帆船，再?gòu)倪h(yuǎn)洋帆船到現(xiàn)代輪船……人類依一直都在進(jìn)步，一直都在不斷改進(jìn)著。從古代到現(xiàn)代的所有船都是一代代智慧的結(jié)晶。我相信以后人們會(huì)創(chuàng)造出更加方便、快捷的船。在此，我要感謝阿基米德為我們發(fā)現(xiàn)了真理，使我們輪船技術(shù)能更快的進(jìn)步。小船的制作體會(huì)李芳蕭今天，我親自做船成功了，激動(dòng)萬(wàn)分。同時(shí)，在做船的過程中，有以下幾點(diǎn)體會(huì)。第一，剛開始聽到老師說要做船時(shí)，以為很簡(jiǎn)單，不就是拿一塊木板裝飾一下就行了嗎？當(dāng)開始做時(shí)，才發(fā)現(xiàn)原來做船那么難，但是如果我這樣放棄，那一切不都前功盡棄了嗎？我不想就這樣放棄，又做了下去，終于又了成功的一天，這正是我要告訴大家的：做任何事都要堅(jiān)持下去，才會(huì)