第一篇：飛機的發展史

飛機的發展史

自從萊特兄弟1903年第一次進行了有動力的飛行后，時間僅之過了70多年人類就突破了平流層，進入到了外層空間。時至今日，世界上沒有哪個表面能躲過衛星的窺視。達芬奇的夢境和設想成為了現實。

人類是一種好戰的生物，從實現空中自由飛翔的美麗夢想到讓死神上天僅僅用了八年。而首次真正的空戰則只是三年后的事。

隨著科學技術的進步，蒸汽機、電動機、內燃機等動力裝置相繼問世，氣球的動力來源得到了解決。于是，人們全面展開了對能飛的氣球——飛艇的研究。１８５２年，法國工程師吉法德進行了研究。同年９月，吉法德進行了首次試飛并獲得成功。

其后的多次試驗發現軟式飛艇存在不少問題，飛艇的氣囊不僅難以保持外形的恒定，而且容易破損。于是，有人想法在氣囊內固定了一個環形龍骨并獲得成功。這就是半硬式飛艇。后來，德國一名飛行愛好者用木質材料為飛艇氣囊制作了一個外部支架，將氣囊固定在支架內保持外形，從而制成了硬式飛艇。這個改進不但徹底解決了保持氣囊外形的難題，而且也利于飛艇的搬運。這種結構逐漸成為以后的標準飛艇樣式。

１８８５年底，德國工程師本茨與戴姆勒聯合發明了實用的汽油發動機，使人類擁有了推力更大的動力裝置。從此以后，飛行器的發展越來越快。

１８９８年，德國的齊柏林首次設計和制造出了硬式飛艇。這種飛艇使用結構完整的骨架保持氣囊的外形，采用活塞式發動機作動力，因而飛行性能好，裝載量大。１９００年，齊柏林駕駛他那龐大的硬式飛艇成功飛越了康斯坦茨湖，引起轟動。１９０３年，法國的勒博迪兄弟制造出了世界上第一艘真正實用的飛艇。這艘飛艇在同年１１月１２日一次飛行了６１公里。

此后，氣球與飛艇的發展進入了極盛時期，在軍事和交通運輸領域得到了廣泛應用。在軍事方面，德、法、俄、英等國相繼組建了飛艇部隊，把飛艇引入了戰場。例如在１９１１年的意大利—土耳其戰爭中，意大利首次使用了３艘飛艇對土耳其進行偵察和轟炸；１９１４年８月５日，德國使用品柏林飛艇大規模轟炸法國要塞城市列日；一年以后，德國又出動５艘ＬＺ－３８型齊柏林飛艇橫跨英吉利海峽轟炸倫敦；炸死７人，炸傷３０多人，在英國人中造成了“齊柏林”大恐慌。在運輸方面，德國于１９１０年６月２８日在法蘭克福與杜塞爾多夫之間建立了一條定期飛艇空中航線。在這條航線上飛行的是ＬＺ－７型齊柏林飛艇，它可載２４名旅客和１２名空勤人員，飛行速度高達每小時７０多公里。１９１２年，一艘齊柏林飛艇還用２０天的時間實現了人類首次環球飛行。

１９０３年１２月１７日，萊特兄弟進行了人類歷史上的首次有動力、可操縱持續飛行試驗。試驗中，飛機成功地飛行了約２６０米距離。新聞界對萊特兄弟的突破進行了廣泛的報道。但這一成功并未引起美國政府及公眾的重視和承認。歐洲國家對此則干脆表示難以置信。在萊特兄弟飛行成功９天以后，蘭利研制的一架飛機在試飛中失事，這一事件更加影響了飛機的推廣。美國人普遍對研制飛機的行為進行了攻擊，認為這太浪費納稅人的金錢。萊特兄弟對幾年努力的心血得不到承認備感失望，甚至一度想與飛機告別。經過一段時間的冷靜思考后，萊特兄弟決心把研制工作繼續下去。他們堅信，遲早有一天他們的成果會得到公正的評價。為了不至于引起公眾的批評，萊特兄弟將研制工作轉為秘密進行。１９０５年，他們制造出了一架能夠在空中停留半個多小時的飛機。萊特兄弟打算把飛機贈送給美國政府，但當局仍然對他們的成就不加理睬。心灰意冷的萊特兄弟在萬般無奈中只好暫時中止了對飛機的研究。

在萊特兄弟的成就促進下，歐洲特別是法國的飛行事業在１９０９年取得了重大的進展。這一年的８月，法國蘭斯主辦了一次盛大的飛行集會，歐洲的飛行員們相繼創造了多種飛行記錄。然而，給世界帶來強烈震撼的還要數法國飛行員路易·布萊里奧。他駕駛一架飛機成功飛越英吉利海峽，降落到了大不列顛國土上。這個事件不僅給世界公眾留下了十分深刻的印象，而且也使英國人大為吃驚：他們意識到了某種突如其來的危險。飛機的發展使他們預感到單純憑借海上防御力量今后已不可能保證自己國家的安全了。

航空事業的不斷發展使各國軍事當局認識到了航空氣在軍事領域里的發展前景，歐洲的各個強國開始搜羅各種各樣的飛機以供陸軍使用。不過，這時的飛機還主要用于偵察，飛機的研制工作大多也由私人進行，因而進展相當緩慢。在德國，人們的興趣還主要集中在體積龐大的齊柏林飛艇上，因為此前公眾的捐款使齊柏林得以繼續以飛艇先驅者的身份從事研制工作，并最終向德國人證明了這種飛艇的實用價值。在另外兩個航空大國法國和英國，飛機開始受到更多的關注。

但是，軍人們已經急不可待地要把這件新式武器用于戰爭了。盡管飛機此時還存在許多問題，甚至還經常帶來一些災難性的后果，但職業本身就充滿危險的軍人卻顧及不了那么多。于是，飛機在意土戰爭中首次露面了。

意土戰爭中，意大利航空隊在的黎波里的成功初步顯示了飛機的威力，預示了現代戰爭的戰略、戰術將發生革命性變化，從而引起世界各國軍方的矚目和效仿，并極大地促進了軍事航空業的發展。至１９１３年初，航空大國真正的航空部隊已初步組建起來，并建立了各種規模的飛機制造廠，開始了軍用飛機的研制歷程。英國皇家飛機制造廠生產的“ＢＥ·２”型飛機，便是軍方對飛機的興趣日趨濃厚的產物。不過，當時許多私人品業謀求改進的還是與比賽相關的飛機性能，而且由于軍方還沒有為飛機規定明確的作戰任務，從而在訂購飛機時對規格的要求也就沒有形成一定的規范。除了要求容易駕駛以及能夠為陸、海軍執行偵察、搜索任務以外，軍方對飛機性能別無他求。因此，這一時期飛機的型號和部件還根本談不上什么標準化，在飛機軍械以及投彈方面的實驗工作做得也很少。

到第一次世界大戰爆發前夕，第一架重于空氣的飛行器成功飛行的歷史僅有１１年。飛機的性能雖比誕生之初有了很大改進，但還存在許多弱點。飛機的載重量、飛行速度、航程還很小，飛機的操作、安全性能也較差。氣候往往對飛行有著決定性的影響。尤其重要的是，許多軍隊指揮官還不具備洞察飛機在未來戰爭中的作用的戰略眼光，他們賦予飛機的主要任

務也僅僅局限于偵察、搜索。軍人們目光短淺的結果是沒有在組織工作方面為建立航空兵奠定必要的基礎。由于飛機是一種新出現的武器，高級指揮員們大多對此持懷疑態度，中級指揮員又不具備進行飛行管理所必備的經驗，因此，當時唯一可行的辦法是將擔任航空勤務的低級軍官提升至相當高的指揮崗位。這樣做又引出了許多新矛盾。盡管這些初級軍官了解新的部隊是怎么一回事，他們也有一定的實踐經驗，但他們既沒有接受過充分利用與其職務相一致的指揮權的訓練，也缺乏理直氣壯地同那些與他們級別相當的其他兵種指揮官打交道的權威。再說，航空兵本身還是一個級別較低的兵種，大部分新上任的指揮官也不愿意用手槍和手榴彈等威力并不大的東西去承擔風險。于是，那些富于想象力、充滿激情與積極性的飛行軍官的工作熱情便受到了嚴重打擊。更為嚴重的是，航空部隊的一些高級軍官本身也對自己的作用缺乏理解和遠見。不過，飛機向實戰方向的發展與完善仍在緩慢地進行。德國和法國已經開始嘗試在飛機上安裝機槍，英國和美國也有人私下進行此類試驗。

到第一次世界大戰爆發時，德國已擁有一支世界上規模最大的航空部隊。這支空中力量由帝國陸軍航空勤務隊和帝國海軍航空勤務隊兩部分組成，分別從屬于陸、海軍，遂行陸上偵察、情報收集以及海上搜索、救援任務。不過，德國擴大航空部隊的重點并沒有放在飛機上，而是放在了齊柏林飛艇上。他們指望用這些龐大的飛艇來進行戰術、戰略偵察。然而，德國人忽視了一個非常重要的事實，即齊柏林飛艇極易遭受損失——為了獲得有價值的情報，飛艇必須下降到可能被炮火擊中的高度，然而飛艇中貯存的是易燃氣體，一旦被炮火擊中，后果不堪設想。

在德國擁有的所有飛機中，大約半數為“鴿”式單翼機，這種飛起來十分平穩的飛機由奧地利人埃特里希研制成功并根據合同在德國生產；其余飛機是拉進式雙翼機。當時，德國航空兵的基本戰術單位是飛行小隊，每個飛行小隊由６架飛機組成，整個航空兵共有４１個小隊。這些戰術單位中的３４個被分配給集團軍和軍一級的指揮官運用，其余７個編成獨立的航空中隊，由陸軍航空督察處實施單獨的行政領導。

規模僅次于德國航空兵的是法國陸軍航空兵。法國陸軍航空兵受法國總參謀部航空處領導，基本戰術單位是飛行中隊，飛行中隊的編制因飛機種類而異。AE鋐1中雙座機飛行中隊由６架飛機組成，單座機飛行中隊則由１０架組成。在威爾伯·萊特于１９０８年應邀前往歐洲之前，法國人設計生產飛機的指導思想主要是：飛機必須可以自由飛行，駕駛員的職責不過是操縱它，就像司機駕駛汽車一樣。那些笨重平穩的雙座飛機就是根據這個指導思想研制的。自威爾伯在巴黎的表演取得極大成功后，萊特兄弟更富有挑戰性的思想深深影響了一批法國人，并由此產生了全新的設計觀點。這些人認為：真正的飛行只能是由一架基本上不穩定的飛機完成的；在整個飛行過程中，飛行員必須像騎師駕馭駿馬那樣去操縱飛機，使其順應自己的意志。那些靈活性較強的單座飛機正是這種設計思想的產物。此外，影響設計思想的另一個重要因素是發動機的種類。當時，較重型的的飛機傾向于采用水冷式直列發動機，這種發動機的功率相當大。而輕型飛機傾向于采用品缸旋轉式發動機，這種發動機汽缸圍繞曲軸成星形排列，曲軸一端固定在機身上，螺旋槳則安裝在旋轉的曲軸機匣上。這樣的設計使發動機結構簡單而緊湊，體積大大縮小，重量也大大減輕。安裝這種發動機的飛機飛行性能因而也得到改善。

與此同時，英國人也逐漸注意到了發展航空兵的必要性。１９１２年，英國成立了皇家飛行隊，下屬陸軍航空聯隊和海軍航空聯隊各一個。不久，英國又成立了皇家航空勤務隊，作為一支獨立的航空部隊隸屬于海軍。這樣，英國的航空兵就由皇家飛行隊以及皇家海軍航空勤務隊兩部分組成。英國航空兵的基本戰術單位是中隊，每個中隊由３個小隊組成，每個小隊編制４架飛機。在中隊之上是聯隊和旅。至一戰爆發，英國航空兵共有飛機５６架。然而，英國飛機的種類極為復雜，為數不多的飛機竟包括了近１０種型號。而且，英國人從來就沒計劃過把相同型號的飛機編在一起，而是常常把快速單座飛機與五花八門的低速飛機混合編組，極大影響了飛機性能的有效發揮。更為嚴重的是，英國飛機的生產規模還過小，必須依賴法國生產的飛機來滿足其需要。這意味著皇家飛行隊在戰時將不得不受制于法國的飛機生產能力，只有在法國滿足了自身的需要后，英國的空中力量才有可能得到補充和加強。直到１９１６年，英國的飛機制造業才開始基本滿足皇家飛行隊不斷增大的需要。

到第一次世界大戰爆發，盡管航空兵還處于相當幼稚的時期，但是，飛機已經在實踐中顯示出了它的非凡作用與廣闊的發展前景。飛機上的武器裝備也逐漸由手槍、手榴彈發展成為機槍、炸彈。其后的戰爭實踐證明，飛機的參戰使戰爭的整個作戰樣式、戰場面貌發生了根本性改變。人類的殘殺也從地上海上一下子飛到了空中。

上面兩張圖很眼熟吧，一戰頭號王牌“紅男爵”馮.李希特霍芬的座機

１９１４年８月，給人類社會帶來巨大災難的第一次世界大戰爆發了。這在當時是一種令人無法預料的新型戰爭：龐大的軍隊、密集的士兵、彼此相隔數碼對峙幾月甚至幾年的戰線??戰前人們誰也不會料到飛機會在這次戰爭中得到突飛猛進的發展，然而事實卻向人們證明：空中作戰的許多樣式是在這場戰爭中播下的種子，從此以后，空中作戰思想就開始縈繞在世人的腦海中，并進而改變了整個戰爭的面貌。

幾百年以來，騎兵一直把自己視為陸軍的眼睛，因為它可以搜索敵人，并將敵情報告給司令部。然而，在第一次世界大戰中，飛機卻使騎兵受到了“威脅”，因為一架飛機在幾百英尺的高空可以完成同樣的偵察任務，而且飛行員在幾分鐘內即可將獲得的情報送交司令部。

偵察是飛機在軍事上的第一個應用領域，也是飛機在大戰初期的核心任務。１９１４年９月３日，法國的一架偵察機發現德軍已經不再繞著巴黎的西郊向前疾進，而是向東直插這座城市的內部，從而將他們的右翼暴露于外。這一情報使法軍掌握了德軍的弱點。法軍抓住時機，發動了規模巨大的馬恩河戰役，阻止住了德軍的進攻，扭轉了戰場上的不利態勢。

最早飛機上沒有安裝武器，只是偵查用。你飛過來，我也飛過去，見了面還很有紳士風度的打個招呼揮揮手。不過好景不長，很快空戰的時代到來了。

人類史上首次空戰：第一次世界大戰時期，法國飛行員安德烈駕駛一架雙翼飛機飛往比利時列日一帶執行偵察任務；與此同時，德國飛行員漢斯也正駕駛飛機前往馬恩河岸執行同樣的任務。兩機在空中迎面相遇，漢斯按照飛行員的規矩紳士般地向對方揮手致意，但安德

烈可不吃這一套，反而嘲笑地向他伸出小指頭。這一污辱性的動作令漢斯怒火中燒。

報復心促使漢斯立刻調轉機頭向安德烈撲去，安德烈也不示弱，駕駛戰鷹往回盤旋，并再次向漢斯晃動一個小指頭。豈有此理！漢斯拔槍射擊，安德烈也舉槍還擊，兩人在空中就斗在一起。然而兩人卻彈彈虛發，誰也沒法將對方置于死地，很快便興味索然。于是兩人干脆揮手告別，各干各的活去了。人類歷史上第一場空戰便這樣草草收場了。

但是，兩個人在空中的這番斗氣卻讓軍事家們茅塞頓開。漢斯回營后一通訴苦，令德國人大為激動，人類戰爭史上第一架武裝戰斗機由此誕生了

１９１４年１０月５日，法軍飛行員約瑟夫·弗朗茨和機械員兼觀察員路易·凱諾中士駕駛一架瓦贊飛機在己方陣地上空巡邏。這種飛機結構緊湊，有兩個座位，采用推進式發動機。觀察員位于靴形短艙的前部，操縱一挺０．３０３英寸口徑的能活動的劉易斯式輕機槍。劉易斯式輕機槍是當時最先進的機上機槍之一。這種機槍是美國人艾薩克·劉易斯上校于２０世紀初設計的一種輕型氣冷式武器，它有一個內裝４７—９０發子彈的鼓形彈匣，插在機匣頂部。拆掉槍筒套筒以后，機槍的重量便減輕許多，因此它是一種很好的機載武器。凱諾中士把這挺機槍架在機頭上，機槍的底座是活動的。他擺弄著這挺機槍，懷疑它是否真的有效，很想有個機會試一試。正當他手癢難捺之際，一架倒霉的德國阿維亞蒂克雙座偵察機闖入了他的視野。弗朗茨駕機沖了過去，德機并未急著逃跑，因為飛行員沒看到那挺可怕的機槍。當兩機距離接近時，可怕的機槍吐出了“火舌”，驚慌失措的德機一會兒工夫就被擊中墜毀。這是戰爭史上第一次用機槍進行的空戰，空中追逐與殲擊的時代由此開始。

在第一次世界大戰中，飛機還被廣泛運用于空地協同作戰。在１９１７年１１月２０日進行的康布雷戰役中，英軍派出了１０００余架飛機參戰。這些飛機以低空盤旋的噪音來掩蓋坦克開進的隆隆聲，以對地轟炸和機槍掃射來支援地面部隊的行動，這些飛機還轟炸了德軍的炮兵和指揮部。經過１０個小時的激戰，英軍突破了德軍的防線，俘敵８０００余人，繳獲火炮１００余門。１１月３０日，德軍在１０００余架飛機的支援下實施反擊，收復了失地，俘敵９０００余人，繳獲坦克１００輛，火炮１４８門。這次戰役是坦克、飛機、步兵、炮兵的首次協同作戰，為協同戰役理論的產生奠定了基礎。航空兵的低空強擊戰術也在這次戰役中得到了發展。在這一時期，德國人在飛機配合陸軍作戰方面處于領先地位，他們專門生產了有裝甲的Ｊ級飛機和輕型ＣＬ級飛機用于攻擊地面目標。

德國的Ｊ級“容克”式飛機是現代強擊機的雛形，它的機身全部用鋁合金制造，飛機腹部裝有下射機槍，座艙周圍裝有５毫米厚的鋼板。飛機攜帶有集束手榴彈和手拋輕型炸彈，可有效地執行對地攻擊的任務。德國還在１９１８年１月２６日頒布的《陣地戰中的進攻》細則中明確了航空兵在諸兵種協同作戰中的具體運用辦法。１９１８年３月２１日，德國航空兵在皮卡迪進攻戰斗中實施了這一細則。偵察航空兵首先期飛，進行戰場監視和收集情報，使指揮部隨時掌握突擊進程；殲擊航空兵掌握“制空權”；強擊航空兵隨即投入戰斗，對敵步兵和炮兵實施猛烈掃射。第二天，德軍步兵又在３０架強擊機支援下，粉碎了英軍第５０師和６１師的抵抗。第三天，德國強擊航空兵有效地阻止了英軍第５集團軍預備隊的開進，并襲擊了撤退的英軍部隊和輜重隊。這次戰役，積累了豐富的在協同作戰中使用航空兵的經驗。

１９１４年８月，英國皇家海軍改裝了３艘水上飛機母艦，每艘可搭載３架水上飛機。１９１４年１１月，皇家海軍決定用這３艘水上飛機母艦從海上對庫克斯港以南的一座齊柏

林飛艇庫發動一次襲擊。這將是真正的海軍航空兵作戰。飛機將從海上的母艦上起飛，攻擊遠遠超出任何陸基飛機作戰半徑的目標。

１２月２４日１７時，由３艘水上飛機母艦、２艘巡洋艦、１０艘驅逐艦、１０艘潛艇組成的龐大艦隊從哈里奇出發了。在夜幕的掩護下，艦隊于凌晨４時３０分順利通過了北海，６時整到達了弗里西亞群島旺格奧格以北４０海里的預定位置。

第二篇：飛機發展史教學設計

飛機發展史教學設計

[教學目標] 1.通過活動，讓學生更深入地了解飛機的發展演變歷程。2.激發學生對科技的熱愛，培養學生自主探究的興趣。

3.學會小組合作與分工，寫活動計劃，培養合作學習、搜集資料、整合信息的能力。

[教學重難點] 1.多角度探究主題，根據興趣，抓取貼近史實的典型事例，形成更有價值的小主題，進行深入的自主探究。

2.提高學生自主學習、發現問題、解決問題、篩選和歸納信息的能力，培養學生與人溝通合作的意識。[教學準備]

[教學流程]

一、談話導入，引出課題。

1.同學們，有坐過飛機嗎？請有乘坐過飛機的同學分享乘機的體驗。

2.這就是我們常見的載客飛機。（出示視頻）飛機的誕生可以說是20世紀最重大的發明之一。人類自古以來就夢想著能像鳥一樣在太空中翱翔。你知道最早的飛機長什么樣嗎？（出示圖片）兩千多年前，中國人發明的風箏，雖然不能把人帶上天空，但它確實可以稱作是飛機的鼻祖。那么，它是怎樣一步步變化、發展，最終變成我們現在所認識的速度快、功能多、性能好的飛機的呢？這節課，我們一起走近飛機的歷史，一起去看看吧！

3.從大體上看，飛機的發展經歷了以下幾個歷程（結合PPT講解飛機發展歷程中的重要事件）。（在飛機發明的初期，西方世界涌現了一批熱衷飛行的飛行者先驅。為了能像鳥兒一樣在藍天自由翱翔，他們冒著生命危險，用木材和帆布制作滑翔機，一次次試飛，拓展人類對于飛行的認知。）3.讓孩子自由談感受，了解學生的興趣點。

4.剛才老師講的只是飛機發展歷程中的點滴，其實飛機的發展史是一個極為豐富、有趣的過程。大家想不想更深入地了解它呢？心動不如行動，請你談談你最

想了解飛機發展史中的哪個方面。（頭腦風暴）

二、展開討論，篩選出小主題。

1.大家都有自己的想法，現在就讓我們發揮合作的精神，先在小組里討論一下：把你們的問題提得更豐富、更有價值，我們研究起來更方便。（每組提出兩至三個問題）（師巡點撥）

2.學生討論后匯報，老師進行點評。

3.根據學生的匯報，師生對探究內容共同商討（教給學生篩選、歸納問題的幾個方法）歸納成幾個探究方向。（確立研究方向：民用飛機的外形、功能、飛機發展中的故事、有關的名人）

4.給這些小組起個響亮又有意思的組名，老師可舉例示范，做個引導。（飛機小達人（功能）、飛機美容師（外形）、飛機小博士（故事）、飛機小明星（名人））

三、成立小組，定立計劃（課后寫）。

1.要求學生根據自己的興趣、愛好自由組成探究小組。（舉手表態，調動位置）2.說小組活動的要求，然后讓學生展開討論，定立探究計劃。3.匯報小組的計劃安排。老師點評、指導。

四、總結課堂，提出期盼。

第三篇：材料發展史

材料的歷史同人類社會發展史同樣悠久。歷史上，材料被視為人類社會進化的里程碑。歷史學家曾把材料及其器具作為劃分時代的標志：石器時代、青銅器時代、鐵器時代、高分子材料時代? ? ? ? ? ?。這里我們不難看到材料在社會進步過程中的巨大作用。

制作物品的來源即原料或材料。其中“來源”指物質。

材料：是由一種化學物質為主要成分、并添加一定的助劑作為次要成分所組成的，可以在一定溫度和一定壓力下使之熔融，并在模具中塑制成一定形狀，冷卻后在室溫下能保持既定形狀，并可在一定條件下使用的制品，其生產過程必須實現最高的生產率、最低的原材料成本和能耗，最少地產生廢物和環境污染物，并且其廢棄物可以回收、再利用。

按組成、結構特點進行分類：金屬材料；無機非金屬材料；高分子材料；復合材料。? 按使用性能分類：利用材料力學性能的稱為結構材料；而利用材料物理和化學性能的則稱為功能材料。

也可將材料分為傳統材料和新型材料。兩者無嚴格區別，是互相依存、互相轉化的。傳統材料的特征：需求量大、生產規模大，但環境污染嚴重；新型材料的特征：投資強度較高、更新換代快、風險性大、知識和技術密集程度高，一旦成功，回報率也較高，且不以規模取勝。狹義陶瓷是陶器與瓷器的統稱。? 二者的坯料都由長石、硅石和礬土（氧化鋁）構成。陶器的原料中礬土的成分多一些，是粘土質。瓷器的坯料是礬土成分較少的礦石質。陶瓷的概念有狹義、廣義之分。? 從狹義上說，陶瓷是用無機非金屬化合物粉體，經高溫燒結而成的，以多晶聚集體為主的固態物質。狹義的陶瓷概念中不包括玻璃、搪瓷、水泥、耐火材料、金屬陶瓷等。? 從廣義上說，陶瓷泛指一切經高溫處理而獲得的無機非金屬材料，包括人工單晶、非晶態、狹義陶瓷及其復合材料、半導體、耐火材料及水泥等。

公元前8000年左右，銅首次被有意識地用來作為原料。先民們發現并利用天然銅塊制作銅兵器和銅工具。? 到公元前5000年，人們已逐漸學會用銅礦石煉銅。? 公元前4000年，銅器及其制造就已推廣，而石頭作為材料已退居第二位。銅是人類獲得的第二種人造材料，也是人類獲得的第一種金屬材料。

在人類歷史上，有過一個輝煌燦爛的青銅器時代。考古表明，青銅文明的源頭在古代中國、美索不達米亞平原和埃及等。? 隨著時間的推移，先民們發現，在銅中加入部分錫，可使原來較軟的銅制品變得更堅韌、更耐磨。于是青銅（銅錫合金）產生了。

中國商代青銅器已經盛行，并將青銅器的冶煉和鑄造技術推向了世界的頂峰。? 中國先民們掌握了6種不同銅、錫比例的青銅技術。知道含錫量1/6的青銅韌性較好，可做鐘鼎；而含錫量2/5的青銅較硬，可做刀斧。

后來的化學成分分析證明，鐵中含有百分之幾的鎳和鈷，而不含碳和其他熔渣夾雜物。這說明它是天外來客——隕鐵； ? 天上掉下隕鐵的機會是很少的，人類不可能大量使用隕鐵。但是，隕鐵讓人們認識了鐵，知道它比銅更堅韌，用它可以制成更堅固耐用、更鋒利的砍削工具。早在2600年前的春秋時代中后期，我們的祖先就發明了生鐵冶煉技術，比歐洲國家要早1000多年；世界上冶煉、澆鑄生鐵的最早文字，也記載于我國古代典籍名著《左傳》中； ? 最早的鋼是在大約1200oC的較低溫度下，用木炭還原出鐵礦石里的混雜鐵（含鐵、礦渣和沒燒盡的木炭混雜在一起的煉鐵塊）為原料，在炭火中反復鍛打，反復滲碳而逐步形成的。

鋼和生鐵的最大區別是含碳量的多少，前者少而后者多，以2.11％為界。? 生鐵硬而脆，韌性不好；很少作為結構材料使用（跟碳含量有關）

? 煉鋼跟煉鐵的主要區別是消耗掉多余的碳，最簡單的方法是利用空氣中的氧氣去除碳，以降低碳含量；

第一次技術革命發端于18世紀后期，以蒸汽機的發明及廣泛應用為主要標志，由此引發的紡織工業、冶金工業、機械工業、造船工業等的工業大革命，是這次技術革命的產物，使人類從手工工藝時期躍進到機器工業時代，開創了工業社會的文明。

其主要的材料依靠是鋼鐵的飛速發展，實現了高爐、轉爐、平爐制造優質鋼材的工業化。第二次技術革命開始于19世紀末，以電的發明和廣泛應用為標志，由于遠距離送電材料以及通訊、照明用的各種材料的工業化，實現了電氣化。其結果是石油開采、鋼鐵冶煉、化學工業、飛機工業、電氣工業、電報電話等迅猛發展，組成了現代產業群，使人類跨進了一個新的時代，實現了向現代社會的轉變。

其主要材料依托是紫銅、黃銅、鋁、鎢等有色金屬以及高分子絕緣材料的迅猛發展。

第三次技術革命始于20世紀中期，以原子能應用為主要標志。1942年12月，意大利物理學家費米在美國建立了第一個核反應堆，實現了控制核裂變，使核能利用有了可能，實現了合成材料、半導體材料等大規模工業化、民用化，把工業文明推到頂點，開啟了通向信息社會文明的大門。

其主要材料依托是鈦合金、先進合金、高溫陶瓷、先進復合材料等材料的迅猛發展。

第四次技術革命始于20世紀70年代，它是以計算機，特別是微電子技術、生物工程技術和空間技術為主要標志，新型材料、新能源、生物工程、航天工業、海洋開發等新興技術是主攻方向。

其主要材料依托是以硅、砷化鎵為代表的半導體材料、先進高分子材料、先進復合材料、生物相容材料等的迅猛發展。在煉鋼時加進金屬錳，就能煉出錳鋼。錳鋼最大的特點是強硬堅韌，是工業建設的棟梁之材，是國防建設的“鐵甲衛士”。錳鋼的問世，是一位年輕的冶金學家（英國的哈德菲爾德）藐視權威，以他那錳鋼般的意志頑強攻關的結果。權威們告誡人們，鋼鐵中錳的含量絕不能超過1.5％，否則它就會越來越脆。在經過了幾百次的失敗以后，他終于發現當錳的含量達到13％時，錳鋼一改它昔日脆弱的形象，變得既有很好的硬度，又富有韌性了。

不銹鋼，是以鐵為主體元素，加上一定比例的鉻、鎳、鉬、錳等金屬煉成的耐腐蝕合金材料。不銹鋼以其锃亮的外表、良好的機械性能和對酸性腐蝕物質的強大抗御能力贏得了人們的歡迎，是現代工業生產和日常生活中常用的金屬材料。冶金專家布里爾利在一次偶然發現，由電爐煉成的含鉻8％，含碳0.24％的合金鋼經過熱處理后，具有極好的耐腐蝕性能，特別是不怕酸性物質的腐蝕。布里爾利把它起名為“不銹鋼”。

到1898年，美國工人技師泰勒創造了一個奇跡。他想研制一種耐高溫的高速刀具鋼。他分析了鎢錳鋼的成分，認為鎢是好的，熔點高達3380℃，受熱肯定不會變軟，問題一定是出在熔點和硬度都不夠高的錳身上。泰勒思考了很久，決定采用鉻取代錳。泰勒趕緊安排試驗冶煉含鉻鎢鋼。經過一段時間的試驗，合乎要求的含鉻鎢鋼煉出來了。新材料做的車刀的切削速度比過去提高了5倍!在這之后，泰勒又對鎢鉻鋼刀做了不少改進，使它能在五六百攝氏度下也不變軟，切削速度達到每秒10米(600米／分鐘)，可與奧運會100米跑的冠軍比一比速度。

進入20世紀以后，刀具材料又有了一次飛躍，那就是誕生了硬質合金。1907年，德國冶金專家施特勒爾用碳化鎢的硬質顆粒，加上鐵和鈷的粉末，先壓制成型，再以高溫燒結，讓鐵和鈷熔化而成為粘結材料，使碳化鎢緊緊地“團結”起來，制成了硬質合金。硬質合金一經問世，便受到了熱烈歡迎。人們發現用它制作的刀具，在1000℃的高溫下也不會變軟，切削速度可達到每分鐘2000米以上，比普通碳素鋼刀高出100多倍。

鋁是地殼中含量最多，分布最廣的金屬元素。我們腳下的粘土，就是鋁的藏身之處、所以人們稱鋁是“來自粘土的白銀”。

在今天，鋁是產量僅次于鐵的第二金屬。生活中隨處可見。但在100多年前，鋁比黃金還要貴幾倍，是王公貴族才能賞玩的珍寶。

說明：炭沒有從鋁手里奪取氧的能力，那就換一種思路，讓氯氣從氧那里把鋁奪過來。

他向燒得發紅的礬土里通入氯氣，發現有一些液體流出來，得到了應該是氯化鋁。他仔細地把這些液體收集好，再加熱并加入還原能力強大的鉀汞劑(合金)，讓它代替炭去把鋁還原出來。實驗分析結果告訴他，有氯化鉀生成。鉀汞劑已經變成了鋁汞劑，加熱以后汞蒸發掉了，可鋁也再一次變成了白色的礬土。

由于鋁的需求量越來越大，原料礬土的供應也變得緊張。自然界純礬土礦很有限，大部分的礦石含有一半的鐵硅和其它雜質，不能直接用來煉鋁。有必要尋求一種廉價的方法將氧化鋁提取出來。

奧地利化學家拜爾采用煅燒礦石，然后粉碎，再加入氫氧化鈉，使其與氧化鋁反應，生成氫氧化鋁。然后分離出氫氧化鋁，最后加熱使氫氧化鋁分解，就可以得到純凈的礬土了。他們研究發現：

1.具有形狀記憶能力的合金并不只是鎳鈦合金一種，還有銅鋁合金、銅鋅合金、銅鎳臺金、鎳鋁合金等；

2.不同的組成，甚至是組成雖然相同，但熱處理方法不同的合金，被“喚醒記憶”恢復原有形狀的溫度就有所不風

3.這些合金變形能力是無疲勞的，即使反復變形上百萬次也不會斷裂。

氫是一種高效的燃料，它的比熱是航空煤油的三倍，也就是說1公斤的氫可以代替3公斤煤油，目前任何化學燃料都無法和它相比。更重要的是它是一種潔凈的、無污染的燃料。因為氫燃燒時與氧結合，剩下的只是水，避免了產生有害的廢棄物。

通常，人們只是把易與氫氣結合成金屬氫化物的合金才稱為“儲氫合金”。金屬為什么具有儲氫的本領呢? 因為氫是一種很活潑的元素，能與許多金屬起化學反應。一個金屬原子能與兩個、三個或更多的氫原子結合，生成穩定的金屬氫化物，同時放出熱量。當稍微加熱，金屬氫化物吸收熱量后，就會分解出高純度的氫氣。研究表明，能滿足儲氫材料基本條件的合金，其成分中的主要元素有鎂、鈦、鈮、釩、鋯和稀土類金屬，添加元素有鉻、鐵、錳、鈷、鎳、銅等。

現在研究開發的合金，有鑭鎳、鈦鐵、鎂鎳、混合稀土、非晶態類儲氫合金。儲氫合金有很好的吸附性能，不需要高壓高溫就能貯存氫和釋放氫，并且兩者的數量很大，而且吸附性能也不會因反復貯藏、釋放而減弱，因而特別適用于貯藏和運輸氫，其理論貯氫量可為同體積高壓貯氣瓶的1000—1300倍，為液態氫單位容積貯氣量的1.5倍，而且不會形成氫氣壓力，使之成為可靠的貯氫手段。

晶須是一種直徑為幾微米到幾十微米、長度可達數厘米的單晶體，可以在自然界生成，也可由人工制成。它強度極高，接近晶體的理論強度。因晶須十分細小，故一般不能獨立使用，但可編織成線材或與其他聚合物復合成纖維增強復合材料。

經現代的X射線衍射技術顯示，晶須內部的原子完全按照同樣的方向和部位排列。這是一種沒有任何缺陷的理想晶體。而在一般金屬中，雖說總體上原子是有規則排列的，但局部地方，一些原子的排列并不規則，因而，晶體構造中產生了缺陷。

設想：將硝化纖維薄膜夾在兩層玻璃中間，設法把它們粘成一體，就可以做成不傷人的安全玻璃。

困難：硝化纖維“脾氣暴躁”，見火就燒．有時溫度一高還會自己燒起來。怎樣使它與玻璃緊密結合起來？ 方案：

1.用膠水?——粘合牢度太低。

2.把玻璃燒軟了，再趁軟把硝化纖維壓在一起?——實驗不是著火就是爆炸，太危險。

所謂先進陶瓷，是以高純、超細的人工合成的無機化合物為原料，采用精密控制的制備工藝燒結而成的，比傳統陶瓷性能更加優異的新一代陶瓷。先進陶瓷又稱為高性能陶瓷、精細陶瓷、新型陶瓷或高科技陶瓷。

先進陶瓷按化學成分可分為氧化物陶瓷、氮化物陶瓷、碳化物陶瓷、硼化物陶瓷、硅化物陶瓷、氟化物陶瓷、硫化物陶瓷等。

(1)陶瓷的耐熱性好，這可以提高發動機的工作溫度，從而使發動機效率大大提高。例如，對燃氣輪機來說，目前作為其制造材料的鎳基耐熱合金，工作溫度在1000℃左右；若采用陶瓷材料，工作溫度可達1300℃，使發動機．效率提高30％左右。

(2)工作溫度高，可使燃料充分燃燒，尾氣中的污染成分大大減少。這不僅降低了能源消耗，而且減少了環境污染。

(3)陶瓷的熱傳導性比金屬低，這使發動機的熱量不易散發，可節省能源。

(4)陶瓷具有較高的高溫強度和熱穩定性，這可延長發動機的使用壽命。目前，這種陶瓷滾動軸承已經問世。陶瓷滾動軸承具有下列優點：

(1)陶瓷的耐蝕性好，所以陶瓷滾動軸承適合于在有腐蝕性介質的惡劣環境中工作；

(2)陶瓷滾動體的密度比鋼低，轉動時對外圈的離心作用力可降低40％，故使用壽命長；(3)陶瓷的熱膨脹系數比鋼小，在軸承的間隙一定時，允許在溫差變化較大的環境中工作；(4)陶瓷的彈性模量比鋼高，具有較好的剛度，有利于提高工作速度，達到較高的精度。人造金剛石：金剛石是大家熟悉的高級裝飾品，又是已知材料中最硬的，由于天然金剛石礦床不多，故價格很貴。而商業上、工業上都有很大需求，于是人們希望能夠人工合成。金剛石和石墨都是有碳元素組成，但是兩者的性能卻千差萬別，一個很硬，一個很軟。這為我們人工合成提供了線索。塑料、合成纖維和合成橡膠，是合成高分子化合物的三大家族。纖維和橡膠都有天然的存在，惟有塑料沒有天然的存在，是人類創造力的產物。雖說塑料的誕生是受自然界的樹脂類物質啟發而起步的，但在塑料的發展過程中，完全是人類以豐富的想象力和艱苦卓絕的努力，才創造出這一個嶄新的材料領域。

聚乙烯是由乙烯單體聚合而成，為發展最快、產量最大的一種熱塑性聚合物。聚乙烯質感類似石蠟狀，無味無毒，有良好的耐低溫性、化學穩定性、加工性、電絕緣性，但耐熱性不高，只可在80℃下使用。

由高壓法所得的聚乙烯，分子質量較低，分子的支鏈較多，密度較小，所以又稱低密度聚乙烯(LDPE)，為半透明狀，質地柔軟，耐沖擊，常用于制作薄膜、軟管、瓶類等包裝材料及電絕緣護套等。

超高分子量聚乙烯(簡稱UHMPE)的分子質量達上百萬，使結晶困難。

與普通PE相比，耐磨性、抗沖擊性、自潤滑性、生理相容性、耐蝕性更好，但其硬度、強度、耐熱性低些。可用于耐磨輸送管道、機床耐磨導軌、小齒輪、人工關節、防彈衣、滑雪板等。

最輕且價低的塑料：聚丙烯(PP)

聚丙烯是由丙烯單體聚合而成的熱塑性聚合物，常用的PP，耐蝕性、電絕緣性優良，力學性能、耐熱性（可達150 ℃）在通用熱塑性塑料中最高，耐疲勞性好，是常見塑料中密度最低、價格最低的塑料，但低溫脆性大及耐老化性不好。其無味無毒，是可進行高溫熱水消毒的少數塑料品種之一。

最鮮艷且成形性特好的塑料：聚苯乙烯（PS）

聚苯乙烯為苯乙烯單體聚合而成的典型線型無定形熱塑性塑料。

PS極易染成鮮艷色彩，透明度僅次于有機玻璃，制品表面富有光澤；幾乎可用各種成形方法進行成形加工，成形收縮特小，可成形性非常突出；電絕緣性（特別是高頻絕緣性）極好，剛性好、脆性大，為敲擊時惟一有清脆的類似金屬聲的塑料；其無味無毒，但抗沖擊強度低，易脆裂；不耐高溫（100 ℃以下使用），戶外長期使用易變黃變脆。與“尼龍—66”相比，聚酯纖維的優點：

1.保型性好。

它彈性足，尤其是彈性模量要比尼龍-66高2～3倍，不容易產生折皺，經熨燙后有“一朝定型，永不變形”的功效。

1.耐溫性能好。

聚酯纖維既不怕高溫又耐得低溫。將其在150℃的熱空氣中加熱1000小時，還能保持50％以上的強度，而尼龍-66在此溫度下差不多已經“毀尸滅跡”了。聚酯纖維的熔化溫度高達250℃、但在零下100℃的低溫環境中也不會降低性能。

3.強度高；

它在干燥情況下強度與尼龍-66不相上下、而且在潮濕條件下依然如故。尼龍-66受潮后強度會下降10％～15％，聚酯的抗沖擊能力比尼龍要強整整4倍。

3.“生命力”旺盛。

把它放在玻璃瓶里曬上一年，強度并沒有太大的降低，而如果換成尼龍，同樣曬一年，強度會有大幅度的下降。

3.聚酯還不怕酒精、汽油等有機溶劑，不怕含氯的氧化劑，不怕稀酸、稀堿溶液的腐蝕作用。

橡膠、人稱“彈性之王”，最大的特點是富有彈性，可以在外力作用下伸長七八倍。但外力一消失，又迅速恢復其原來的長度。除了彈性好以外，橡膠還有防水、絕緣、氣密、抗震、耐磨等一系列優良性能。橡膠是當今社會不可缺少的重要戰略物資，是現代人生活中非常熟悉的材料之一。

橡膠家族分為天然的和人工合成的兩大分支。無論是天然橡膠，還是合成橡膠，都是化學家們付出了大量辛勤的勞動后，才得以進入人類生活的。

人造“大然橡膠”與真正天然的橡膠相比，可以說是“巧手勝天成”的杰作。

它的彈性、耐磨性、耐溫性、氣密性等各項性能指標都與天然橡膠相同，甚至它的缺點也和天然橡膠一樣——耐油性不太好。不同在于它在合成時的原料特別純，所以產品中不含天然橡膠里常有的植物蛋白及脂肪等雜質，電絕緣性能比天然橡膠好，耐老化的時間也更長。

第四篇：飛機教案

你見過哪些飛機

卞曉莉

一、教學目標：

認知目標：通過欣賞飛機畫面與實物等形式，引導學生探究飛機的起源、外形、種類等相關知識。

操作目標：學會理解飛機的基本構造與外形特點，掌握有簡到繁的繪畫方法。情感目標：通過繪畫去體會人類發明飛機的偉大成就以及自己一的感受，培養學生熱愛科學的情感。

二、教學重難點：

重點：了解飛機的發展歷史及各種飛機的發明、種類，暢談飛機的特點。難點：理解飛機的基本構造與外形特點，掌握由簡到繁的繪畫方法。

三、課前準備

各種飛機的圖片、課件、勾線筆

四、教學過程

（一）復習導入

從我們前面的課里我們學到，人類最早的飛行器是什么？（風箏）

風箏是中國人發明的，到現在已經有2000多年的歷史了。那你知道什么東西飛的比風箏更高、更快、更遠嗎？（飛機）自從100多年前，萊特兄弟制造出第一架飛機后，飛機就成為我們旅行最快捷的交通工具了。

（二）搶答游戲

那你見過哪些飛機呢？（板書）生：轟炸機，客機，直升機......看來大家對于飛機了解的很多，那老師想考考你們，我們來做個搶答游戲。出示課件

什么飛機可以直上直下？（直升機）什么飛機可以載客旅行？（民航客機）什么飛機可以保家衛國？（戰斗機）

（三）認識飛機

談話：看來這些問題都難不倒大家，我們的飛機主要可以分為兩種，民用飛機和戰斗機。（出示圖片）民用飛機和戰斗機在外形上有什么不同呢？ 生：民用飛機比戰斗機大......由于用途不一樣，所以民用飛機和戰斗機在外形上有很大的區別，但是不管是哪種飛機，他們的組成部分是差不多的，都是由機頭，機身，機翼，起落架等組成。我們來觀察下飛機的整體外形，它有什么特點？ 生：兩邊一樣的。

我們把這種上下或左右相同的特點叫做對稱。所以飛機是一個對稱的物體。

（四）學畫飛機

同學們你們喜歡飛機嗎？老師也很喜歡飛機，我最喜歡直升機，因為它可以用來救援，拯救很多生命。所以我今天想幫它畫張相。

在畫之前我們要仔細的觀察飛機，你覺得直升機每個部分有什么特點？ 生：......1、畫出整體效果：老師要把它畫下來。

這樣的飛機完成了嗎？（沒有）哪里還沒完成？ 生：沒有畫出窗戶、門什么的。

2、畫出細節部分。接下來還能怎么畫呢？ 生：可以涂上顏色......3、老師今天不用色彩來畫，就用黑白色來畫（出示課件）這樣的飛機跟前面的有什么不同了？ 生：有點、線、面裝飾，更好看。

同學們你們喜歡飛機嗎？你想畫什么樣的飛機？

飛機除了直升機、民航客機和戰斗機外還有什么飛機？ 展示圖片：水上飛機，太陽能飛機、飛艇。那你可以選擇自己喜歡的飛機來畫一畫 出示繪畫步驟，學生繪畫。

（五）展示，評價

（六）課后拓展

未來的飛機會是什么樣子的呢？課后從課外書上或者網絡上去了解下。

第五篇：飛機電力系統

電力系統：電力源的電氣系統包括配電系統和連接到該系統上的負載。

本書中使用的術語“電力系統”是指那些飛機產生，分發，使用電能，包括他們的支持和附件的一部分。

一個典型的飛機電氣系統包括一個主（主）電源，應急電源，二次電源轉換設備，系統控制和保護裝置，互連網絡和配電系統的。電源： 這是電氣設備產生的，轉換或輸送電能。一些常見的交流源確定如下：交流發電機，逆變器，將變頻器。一些常見的直流電源是直流發電機，轉換器和電池。在實踐中，電源將這些單元的組合在這個平行連接。例如：一個典型的交流總線可以有交流發電機和反相并聯。

主電源：主電源是從非電動的能量產生電力的設備，它是獨立于任何其他的電源。例如，一個交流電氣系統的主要來源可能是發動機驅動的交流發電機的主要或輔助動力裝置（APU）驅動的交流發電機（S）。直流電力系統的主要來源可能是一個電池，主發動機驅動的發電機（次）或輔助動力裝置的交流發電機（S）。有的交流和直流主電源在同一架飛機，；例如MA-60的電氣系統。

二次電源：二次電源是設備改造和/或轉換主要的源動力，以交流或直流供電的設備提供電源。

第二電源是完全依賴的主要來源，被認為是部分的負荷的主要來源。可能有交流和直流二次電源在同一飛機。也可能是二次電源的交流和/或直流，通常來自變壓器，變壓器整流單元，逆變器，變頻器，適用。

地面電源。地面電源可連接到母線配電系統，從而讓所有電氣系統的飛機電池發電系統獨立供電。電源可以是一個摩的產生單位或電池單元。在一些機場的替代方案是從地面供電路由到配電系統的連接電纜。重要的是，單位是正確的電壓和極性，最大電流負載不超過連接或撤回連接時建議先關閉開關單元。航空器不得單獨留在無人值守的維修倉庫中，如果地面電源連接，并提供飛機系統。

應急電源：在一個主電源發生故障的情況下，應急電源通常是提供獨立的輔助動力裝置（APU）發電機（次）。沖壓空氣或液壓驅動的發電機（S），或電池。

正常來源。正常來源是整個例行飛機操作，源提供電力。

替代源。的替代源的第二電源，它可用于代替正常電源發生故障時，通常在正常電源。替代能源的使用創建一個新的負載和電源配置，因此，一個新的電氣系統，這可能需要單獨的源能力分析。

電源條件。正常，異常（異常條件被指定，例如，一臺發電機失效的兩個發電機不工作等）

正常的電力操作（正常操作）。正常運行條件下，假定所有可用的電力系統主最低設備清單（MMEL）內正常工作的局限性（如交流和/或直流發電機，變壓器整流單元，逆變器，主電池，APU等）

異常的電功率操作（正常操作）在電氣系統發生故障或錯誤時，會發生不正常的操作已經發生了該系統的保護裝置操作以除去從該系統的其余部分之前，在發生故障或失敗的極限非正常操作超過。動力源可以工作在降級模式下，連續的基礎上供給到用電設備的功率特性超過正常操作限制，但仍異常操作的限度內。

應急電源操作（或緊急操作）。急診手術是一個條件，發生損失后的所有異常的發電電源或其它故障，備用電源（電池或其他緊急情況的發生源），如APU或沖壓空氣渦輪運行結果。

20110821181機電1105周金盛