熱氣球模型的設計與制作

2024年2月25日發(作者：后悔了)

設計制作與發明創新課

熱氣球模型的設計與制作

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課 題：第二課 熱氣球模型的設計與制作

教學目標：

1.通過熱氣球模型的自主設計與制作活動，使學生了解熱氣球的基本構造和升空的基本原理。

2.使學生學會熱氣球模型制作的一種方法。

3.激發學生對設計制作學習活動課的興趣。

4.通過熱氣球模型的設計與制作活動，培養學生相互學習和相互協作的精神。

教學重點：

指導學生自主完成熱氣球的設計與制作。

教學難點：

1. 將熱氣球模型的構想轉化為圖紙；

2. 將設計圖紙轉化為裁剪樣片。

教學方法：

自我探究和個別指導法。

計劃課時：5課時

教學內容與過程：（附后）

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熱氣球模型的設計與制作

第一環節：一種熱氣球模型的展示和試放

第二環節：介紹熱氣球的基本知識

一、認識熱氣球

（一）熱氣球的組成部分

熱空氣球殼燃燒器負載（吊籃）

圖1 熱氣球的組成示意圖

說明：

我們要制作的熱氣球模型由球殼、支架和燃燒器三個部分組成。

（二）熱氣球的升空原理

備注（由學生回答，再歸納。）：

空氣具有浮力。

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氣體溫度升高?氣體體積增大?氣體密度下降?熱氣體會上升

燃料燃燒使球內的空氣受熱，受熱的氣體膨脹而上升，將球內的部分空氣排出，使得球內氣體的質量比同體積空氣的質量減小；由于受熱的氣體固定在一個相對封閉的球體內，當熱氣體所產生的升力大于熱氣球的總質量時，熱氣球就會升空。

第三環節：介紹熱氣球模型的制作程序和要求

二、熱氣球模型的制作

（一）材料和工具

一次性塑料桌布 1.8×1.8（或1.6×1.6）m 2張

細鐵絲 14＃

πD下口+10cm

24＃ 2（D下口+6cm）

透明膠 （寬1.5cm） 1卷

易拉罐 1個

卷尺、剪刀、鋼絲鉗、圓規等。

（二）制作程序

設計→畫樣→裁剪→裁片粘接→燃燒器制作→固定支架的制作→安裝成型

制作程序說明：1.設計

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1）.確定熱氣球形狀

將構想中的熱氣球形狀在紙上勾畫出來。

2）.畫出展開圖（即裁片圖），計算各個部分的尺寸。

3）.繪制比例圖紙，并標注尺寸。

注意事項：

制作在形狀和體積大小以及材料的選擇上沒有嚴格的規定，可以任意選擇，但應注意：

1.在確定熱氣球的體積大小時應考慮熱氣體托重值：0.25kg/m3（100℃）。

熱氣球模型：V氣球＞0.5 m3；

2.熱氣球模型的下口直徑控制在40～50cm；

2. 畫樣

按照設計好的樣片圖紙，在塑料薄膜上畫出裁片圖樣。

3.裁剪

用剪刀在離裁片圖樣畫線外0.5～1.0cm裁去多余的部分。

4. 裁片粘接（透明膠粘接法）

1）.對疊粘接 2）.層疊粘接

透明膠透明膠透明膠透明膠

5. 一種燃燒器和支架的制作

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0.6cm3.5cm

燃燒器 支架與燃燒器

說明：我們這里介紹的用易拉罐制作的燃燒器，只是眾多燃燒器中的一種比較安全的形式，同學們也可以選擇其他形式的燃燒器，但必須注意安全。

練習作業：

1.取一個飲料瓶，剪去瓶頸頸部，再沿縱向將飲料瓶剪成4片，并將每一片展開，畫出倒置的展開平面圖形，在圖上標注各線段的測量平均值。

2.用4張同樣大小，長寬比為2︰1的長方形紙，制作一個上為四棱錐、中為正方體、下為倒四棱臺的幾何體模型（如圖所示）；并用幾何圖形（含尺寸）來說明制作過程。

第三環節：學生分組設計活動

三、熱氣球模型的設計

基本要求：

1.先在草稿紙上勾畫出熱氣球模型的外形草圖和熱氣球的展開平面草圖，并進行體積和材料的估算。

2.在作業本上繪制熱氣球模型的幾何外觀圖（平面、立體均可）。

3.繪制熱氣球模型的裁片圖紙，并在圖紙上標注好尺寸。

注意：1）.不要畫美術圖。

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2）.以小組（每小組最多3人）為單位，每個小組設計一個熱氣球模型。

建議：大家可聯系上節課布置的練習作業，來幫助完成熱氣球模型的設計。

第四環節：學生分組制作熱氣球模型

巡視、個別指導。

第五環節：熱氣球模型試放飛（隨機）

1、檢查球殼的粘接情況，有無破損；若有破損及時進行修補。

2、在教室內騰出一塊空地，展開熱氣球模型，向燃燒器里倒入10～15ml酒精，點燃；若無問題氣球即會升空。

第六環節：熱氣球放飛

注意事項：

1、選擇無風或微風的天氣，統一組織學生在操場上進行放飛；

2、熱氣球燃放時以班級小組為單位，并且每個小組之間相距2～3米；其余的學生在場外觀看；

3、燃燒器里的酒精量不宜多；

4、放時先將球殼盡量拉開，點燃酒精，若球體完好無損，當感到氣球有向上的升力時即可放飛。

第七環節：活動小結

練習作業：

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《熱氣球模型的設計與制作》文章撰寫。

內容：1.構造；2.原理；3.制作材料；4.制作過程；5.活動過程心得。

要求：1.要根據實際的制作情況來寫作；

2.每人必須單獨寫一篇，并寫在練習本上。

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