海盗船

【活动目标】

• 1、认识海盗船的运作原理和组成。
• 2、带着问题去搭建海盗船，在实操中磨练思考能力。
• 3、举一反三，能够了解到生活中相同模型的运作原理。

【活动引入】

​ 纵横四海，雄霸五洲的中二梦，应该很多人都做过，如果我们回到历史，最接近我们霸主中二梦的应该就是 “海盗们”。

​ 被我们所津津乐道谈论的海盗，大多是指 15 世纪到 19 世纪的海洋时代来临那段时期，那群挂着骷髅旗，在海上抢劫商船与军队对抗的还是梁山 “好汉” 们，因此他们也算是为了人类的航海事业牺牲了很多，而他们确实是一群可怕的家伙。

​ 几百年前的航海者，可以说是当时最危险的职业，航海事业是高风险高收益的事业（非法与合法都是），海盗们之中也确实有很多人是英勇的战士，甚至还有德雷克爱国英雄，所以海盗虽然不是一个很值得我们去向往和从事的职业，但也总是给了我们一个很酷的印象。

​ 当然也有杰克船长和海贼王路飞功劳。

​ 不过那些威武海盗们又会有什么令人想不到的准则呢？那些曾经横行地球的海盗船又是如何被人吊在游乐场的上空，只能左右摇摆？带着疑问，跟着我走进海盗们的世界吧。

​ 游乐场的海盗船，模仿童话故事式的古代海盗船只，有趟开的座舱，机械动作钟摆式前后摆动，乘客置身其中，感受不同程度的重力及向心力，还有周遭景物高速往返的刺激效果。

​ 现代的游乐场海盗船被发明于1893—1897年之间，是美国人尔斯·阿尔伯特·马歇尔的发明，而最早是作为马戏团在美国的俄克拉荷马州的一个玩乐项目。

​ 海盗船被发明的时候就已经有海洋的内涵在里面了。历史上第一个海盗船主题叫做 The Ocean Wave（听见涛声），所以我们现在看到海盗船多数是和海洋有关系，大多数是船，有些是动物比如鱼或者龙。

​ 海盗船启动后，先缓慢的摆动然后摆动急速摆动，乘客坐于海盗船之上，随着由缓至急的往复摆动，犹如莅临惊涛骇浪的大海之中，时而冲上浪峰，时而跌入谷底，惊险刺激，挑战你的心理承受能力的极限。

​ 一般的海盗船只有 180 度，最刺激就是船头和船尾了。但是有些刺激的已经有 360 度了。这个时候你要记好安全带，然后清清嗓子，等会争取喊得最大声。

​ 《加勒比海盗》里面杰克船长曾说：“我们想去哪里就去哪里 这就是船的真正含义 你明白吗”？

​ 海盗在过去的历史想着残忍，象征着酷，也象征着自由。

​ 本节课将深入了解海盗船的起源、船的组成和分类，以及有关海盗船的电影。让我们一起来学习吧！

一、海盗船的起源

​ 海盗船的起源可以追溯到古代。在古代，随着贸易和商业的发展，海上贸易也逐渐繁荣起来。然而，由于当时没有强大的海上警察机构，无法有效地保护商船和货物，因此海盗开始出现。

​ 最早的海盗是一些游牧民族，他们出没于地中海等地区的海域，并对商船进行掠夺。随着时间的推移，其他人群也开始从事海盗活动，包括各种流亡者、罪犯和军人等。

​ 在海盗活动中，船只起到了重要的作用。最早的海盗船小型的、灵活的船只，比较简陋，用于进行快速侵袭和逃离，常常是一些小型渔船或战船改造而成。这些船只通常没有定型，形状多样，装备也很简单，只有一些基本的武器如弓箭、长矛和剑等。

​ 随着海盗活动的不断扩大和加剧，越来越多的人开始投身于海盗行业，并创造了更加专业和高效的海盗船。这些海盗船通常会配备火炮、迫击炮等现代化武器，并采用了一些先进的航海技术，如望远镜、罗盘等。

​ 小朋友们，你们谁知道一艘船有哪些结构组成的呢？

二、船的组成

​ 一艘船通常由以下几部分组成：

1. 船体：船的主体，包括船身、船底和船头等部分，用于承载货物或乘客，并提供浮力支持。
2. 推进装置：用于推动船体前进或转向的装置，包括螺旋桨、水轮等。
3. 驾驶台：掌控船体运行的区域，一般设在船的上层。
4. 舱室：用于存放货物或人员的区域，包括货仓、机房、船舱等。
5. 船桥：连接船体和甲板的结构，使人员和货物可以从船体到达甲板。
6. 甲板：船的最上层平台，主要用于装载货物、停泊船只和进行其他活动。
7. 船锚：用于固定船只位置的设备，可通过缆绳与锚链相连。
8. 船灯：用于指示船只位置和方向的光源，包括导航灯、信号灯等。
9. 安全设备：包括救生艇、救生圈、消防设备等，以确保船员和乘客在紧急情况下的安全。

​ 船的大小和类型因其用途而异，从小型的私人游艇到大型的货船和客轮都有不同的组成和设备。

三、船的分类

​ 船是根据其设计用途、结构特点、航行能力等方面的不同，可以进行多种分类。以下是一些常见的船的分类方式：

1. 按照用途分类：商船、客船、军舰、渔船、破冰船、搜救船、油轮等。
2. 按照航行区域分类：内河船、近海船、远洋船等。
3. 按照船体结构分类：平底船、单壳船、双壳船等。
4. 按照推进方式分类：帆船、蒸汽船、柴油船、核动力船、电动船等。
5. 按照装载物品分类：货船、集装箱船、滚装船等。
6. 按照船型分类：散货船、驳船、拖船、渡轮、游艇等。
7. 按照使用情况分类：一次性船、可重复使用船等。

​ 此外，在国际航运中，船还会按照其大小和吨位分为不同级别，例如巨型油轮、超大型集装箱船、大型散货船等。

四、有关海盗船的电影

​ 以下是一些关于海盗船的电影：

1. 加勒比海盗系列：这是一系列由迪士尼制作的电影，主要讲述了一个名为杰克·斯派洛（Johnny Depp饰演）的海盗与其他人物之间的冒险故事。该系列电影包括《加勒比海盗：黑珍珠号的诅咒》、《加勒比海盗2：聚魂棺》、《加勒比海盗3：世界的尽头》、《加勒比海盗4：惊涛怪浪》和《加勒比海盗5：死无对证》。
2. 海盗王国：这是一部由亚历克斯·罗夫执导的电影，讲述了一位年轻的英国女孩露西（Kaya Scodelario饰演），她的父亲被囚禁在一个神秘的海岛上，她必须寻找一支传说中的海盗队伍来帮助她。
3. 风暴海盗：这是一部由罗伯特·雷德福德执导的电影，讲述了一群现代海盗如何被马甘（Morgan Freeman 饰演）雇佣去寻找神秘的宝藏。
4. 黑帆：这是一部由斯塔尔·斯卡斯加德执导的电视剧，讲述了一位名叫约翰·席尔瓦（Toby Stephens饰演）的海盗领袖，他试图通过打劫贵族船只来建立自己的海盗王国。
5. 真相号：这是一部由彼得·威尔执导的电影，讲述了一位名叫杰克·奥布莱恩（Russell Crowe饰演）的船长和他的团队如何在 19 世纪初期对抗法国的战舰，并试图将其带回英格兰。

​ 在游乐园中，当游客们坐在海盗船中时，犹如莅临惊涛骇浪的大海之中，时而冲上浪峰，时而跌入谷底，惊险刺激。今天我们也来体验一下海盗船的乐趣吧！

【活动准备】

乐高积木9686套装

​ 本次所用零件：

【活动过程】

步骤图

海盗船常由底座、支架、转动装置和船体组成，我们也按照这样的组成来制作海盗船。

1. 制作海盗船的底座。
2. 制作支架和船体。
3. 制作转动装置，完成后，就可以组合成海盗船了。

第一步

​ 搭建海盗船底座。

​ 使用的材料有：1* 16蓝色镶嵌梁2个、1* 6蓝色镶嵌梁4个、2* 8蓝色底片4个、重积木1个、黑色摩擦销4个。

注意：底座的大小。

第二步

​ 在底座上组建支架。

​ 使用的材料有：1* 15白色的梁8个、黑色摩擦销8个、4轴1个、轴轴连接件2个、5轴2个、灰色轴套3个、1* 3摇臂1个、带两个交叉孔的角块1个。

注意：支架的高度。

第三步

​ 搭建海盗船船体。

​ 使用的材料有：10轴1个、2* 4蓝色底片1个、屋顶积木4个、圆积木1个、1* 6蓝色镶嵌梁2个、黑色摩擦销4个、黄色轴销4个、4* 6蓝色角梁4个。

第四步

​ 在支架加上齿轮转动装置，并将海盗船船体组合，组合好后我们的海盗船完成啦！

​ 使用的材料有：1* 9白色的梁1个、黑色摩擦销2个、蓝色长销1个、4轴2个、灰色轴套1个、24齿轮1个、40齿轮1个、黄色轴销1个、8齿轮2个、中型马达1个、电池盒1个。

【问题思考】

一. 提出问题

• 1、在海盗船模型底座下面放一块重积木有什么作用呢？
• 2、怎么样使海盗船前后摇摆的幅度一样大？

二. 问题回答

• 1、降低海盗船的重心，防止重心过高船体不稳定。
• 2、通过调整摇杆旋转的角度控制。

【科学知识】

运行原理

​ 海盗船的运行原理是一种通过直流电机带动齿轮转动，从而拖动海盗船前后摆动的方式。具体实现方法可能包括以下步骤：

1. 安装直流电机和齿轮组件在船体下部，使其能够与水面接触。
2. 将电机连接到电源，并操纵电机以启动其转动。
3. 通过齿轮传动，将电机的旋转运动转化为齿轮的转动运动。
4. 在齿轮转动的同时，在齿轮上安装一些支架或杠杆来帮助产生前后摆动的力量。
5. 通过不断地控制电机的转速和方向，来控制海盗船的前后摆动运动。

​ 需要注意的是，使用直流电机进行这种操作需要考虑许多因素，如电机的功率、齿轮的大小和质量、以及杠杆或支架的位置和设计等。在实践中，还需要进行反复测试和调整，以确保系统的可靠性和稳定性。

​ 需要注意以下几点：

1. 直流电机转速和扭矩：需要选择合适的直流电机，使其输出的转速和扭矩能够满足拖动海盗船前后摆动的要求。
2. 齿轮传动比例：需要选择合适的齿轮传动比例，使得输入到齿轮上的扭矩能够被放大或减小，从而实现对海盗船的前后摆动控制。
3. 机械连接：需要设计合适的机械连接方式，将齿轮的旋转运动转化为海盗船的前后摆动运动。
4. 控制系统：需要设计合适的控制系统，以便对电机和齿轮进行控制，从而实现对海盗船前后摆动的精确控制。

为什么船能浮在水面上？

​ 浮力指物体在流体（包括液体和气体）中，各表面受流体（液体和气体）压力的差（合力）。公元前 245 年，阿基米德发现了浮力原理。

​ 两千多年前的古希腊，皇帝想为自己打制一顶皇冠，找来全国很有名的工匠。给了工匠一定数量的黄金，提出皇冠的样式和要求。工匠开始为皇帝打制皇冠。数月后，工匠把做好的皇冠呈给皇帝。皇帝带上皇冠，对着铜镜照了又照，非常满意。

​ 给了工匠赏银后，皇帝的心里总是有点郁闷。不知为什么，他感觉皇冠没有全用黄金，而是掺有其它的金属。虽然皇冠的重量与他给工匠的黄金重量一样。皇帝尽管怀疑，但也没有证据。皇帝问手下的大臣，有没有办法不破坏皇冠能够知道皇冠里是否掺有其它金属？

​ 大臣们大眼瞪小眼，都没有办法。这时一个大臣说，让当今的大学者阿基米德做这件事，兴许有办法。阿基米德接到这个任务，也十分为难。如果知道皇冠的体积，乘以黄金的比重，就可知皇冠有没有掺假。

​ 但是皇冠由各种形状组成，圆球、圆环、圆台，还有镂空的花纹，根本无法测量出皇冠的体积。一连数日，阿基米德都在想这件事。这天他去澡堂洗澡，当他跳进放满水的浴盆，浴盆里的水溢出来，他坐进浴盆时，水溢出的更多了。

​ 苦思多日的问题，突然像有一道亮光冲开了黑暗。他高叫着 “我找到了！” 立刻冲回家去做实验。最终得出了结论，物体放入盛满水的容器中，溢出的水的体积就是物体的体积。随着物理学科的发展，关于浮力的概念越发成熟，一起来看看吧。

【举一反三】

• 1、海盗船运作过程中有时会出现停滞或卡顿现象，我们可以用什么办法来解决呢？

• 2、为什么游乐场的工作人员会要求游客们分布均匀入座呢？

• 3、如果要让海盗船稳固运作，可以怎么改进呢？

【结束】