第九章浮力实践调研我国造船与航海方面的成就课件物理沪科版八年级全一册

第九章

浮力实践

调研我国造船与航海方面的成就1.知道查阅资料，了解我国古代和近年来船舶的发展及成就，以及郑和下西洋的贡献，完成一篇调研报告。2.学会了解不同类型船舶的设计特点及其对浮力等知识的应用，做一艘有动力的小船。3.理解浮力知识在造船和航海领域的重要应用，培养跨学科综合运用知识的能力。4.能够通过调研活动，体会浮力知识在造船和航海领域的重要应用。

大家知道船为什么能在水面上航行吗？我国在造船与航海方面又有着怎样辉煌的成就呢？知识点一：浮力原理浸在液体中的物体受到向上的力，这个力叫做浮力。定义公式F

浮

=G

排

=ρ

液

gV

排

空心铁盒增大了排开水的体积，从而增大了浮力，浮力大于重力就会上浮，最终漂浮

将一个铁块放入水中，铁块会下沉，但如果把铁块制成空心的铁盒，它就能漂浮在水面上，这是为什么？知识点二：船舶设计中的浮力应用

船的形状做成空心，且底部宽阔，这样可以增大排开水的体积，从而获得足够的浮力使其漂浮。同时，船舶的设计还需要考虑重心位置，以保证稳定性。货船货船浮力要求货船需要有足够的浮力来承载大量的货物。为了获得足够的浮力，货船的体积通常较大。根据阿基米德原理浮液排，增大排开液体的体积排就能增大浮力。所以货船一般采用宽体设计，船身比较宽大，吃水线以下的部分体积大，这样可以排开更多的水，产生足够的浮力来承载货物。例如，大型集装箱货船，其底部宽阔，能保证在装载数千个集装箱后仍能浮在水面上。一般把较重的货物放在底部，这样可以降低船的重心。客船浮力要求客船要承载众多乘客和各种生活设施等，同样需要足够的浮力。客船的体积也比较大，其设计会充分利用船身的空间来增大排水体积。一些大型豪华客船采用多层结构，不但增加了载客量，也增大了船整体的体积，从而保证浮力。像泰坦尼克号这样的大型客轮，其巨大的船体能够排开大量的海水，产生足够的浮力来承载乘客、船员以及船上的各种设施。

客船的船身通常比较修长，并且有一定的宽度。这种形状可以减少船在航行时受到的波浪冲击力，保持较好的稳定性。客船军舰浮力要求军舰需要搭载各种武器装备、弹药、人员等，对浮力要求也很高。军舰的体积根据其用途和级别有所不同，但一般都会通过合理的外形设计来增大浮力。例如，驱逐舰和护卫舰等水面舰艇通常有较大的水线面面积，能排开足够的水产生浮力。一些大型航母更是体积巨大，通过其庞大的舰体排开海水来提供浮力，以承载舰载机、燃料、弹药等众多物资。

军舰的船底一般设计为尖底或V形底，这种设计可以减少在高速航行时的阻力，同时也有助于提高稳定性。军舰知识点三：古代造船技术的发展历程远古时期-独木舟商周时期-木板船秦汉时期-楼船古代造船技术的后续发展利用自然界中的树木来制作水上交通工具。独木舟是我国古代造船技术的最初形态即木板拼接技术。人们学会了用木板来拼接船身，不再局限于独木舟的单一木材形式楼船具有多层建筑结构，一般有三层甚至更多。造船工匠通过加强船底龙骨和船舷的结构，使用更粗壮的木材和更复杂的连接方式来保证船身的稳固秦汉之后，我国古代造船技术在之前的基础上不断发展。在船舶的动力方面，除了传统的人力划桨和帆船技术的不断改进外，还出现了轮桨船等新的动力形式郑和下西洋的壮举郑和船队模型图

郑和率领船队从1405年开始，至1433年结束，在这近30年的时间里，前后共进行了7次下西洋的航海壮举，每次航行间隔时间不定，基本是数年一次，足迹遍布东南亚、南亚、西亚乃至非洲东海岸的众多国家和地区。郑和船队规模庞大，每次出海的船只数量众多，船只加起来一般有200多艘整个船队的人员构成十分复杂，人数众多，每次航行的人员总数可达27000多人，涵盖了各个行业人员，分工细致明确，保障在远洋航行期间正常运转水密隔舱技术：当船身某一处破损进水时，由于水只会进入破损的那个隔舱，其他隔舱依然保持浮力，不会使整艘船迅速下沉，从而保证了船舶在海上航行的安全性知识点四：船舶设计与浮力实践

查阅资料，了解不同类型船舶的设计特点及其对浮力等知识的应用。选择一个参考样例，做一艘有动力的小船，综合考虑船体造型、材料选取、驱动装置等方面。

在制作小船时，可以先设计草图，考虑如何利用所学的浮力知识保证小船漂浮

选择合适的材料（如轻质木材、塑料泡沫等），并思考如何安装驱动装置（如电动马达、橡皮筋动力等）让小船能够航行。在制作过程中，要注意安全，如谨慎使用工具，用完后小心收放。小组讨论

在了解我国古代造船与航海成就的过程中，你印象最深刻的是什么？这些成就与我们今天所学的物理知识有哪些联系？

对于制作有动力的小船，你有什么初步的想法和计划？在设计和制作过程中可能会遇到哪些问题，如何用物理知识来解决？一、浮力原理二、船舶设计中的浮力