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帆船

故事导入​

小恩怀揣着探索海洋的梦想，渴望亲眼目睹抹香鲸、珊瑚礁和深海鱼类的奇观。他希望前往浩瀚的大海，寻找多年未归的出海父亲。在夜晚，小恩紧握着父亲的航海日志，伴随着海浪的节奏进入梦乡，在梦中他驾驶着小船，揭开海洋深处的神秘面纱。请小伙伴帮助小恩打造一艘小船。

教学准备​

名称图示
哪吒Pro海洋套件

教学目标​

1.了解不同类型的船。

2.认识双路巡线传感器。

3.学习分支结构积木块的使用。

学习探究​

1、分享你知道的哪些类型的船只，有哪些动力驱动的船只。

2、与同学的一起讨论，船为什么可以漂浮在水面上。

搭建步骤​

硬件连接​

1号电机连接哪吒扩展板“M4”端口； 2号电机连接哪吒扩展板“M1”端口； 双路巡线传感器连接在哪吒扩展板“J4”端口。

代码编程​

进入“makecode.microbit.org”，点击新建项目。

在弹出窗口输入项目名称并点击创建。

点击代码抽屉中的扩展。

在弹出界面输入nezha pro并点击搜索图标，在显示nezha pro软件库后点击。同样的方式加载PlanetX软件库。

示例程序​

程序链接 https://makecode.microbit.org/_6vq74KHJ236d

你也可以通过以下网页直接下载程序。

下载程序​

使用 USB 线连接 PC 和 micro:bit V2。

连接成功后，电脑上会识别出一个名为 MICROBIT 的盘符。

点击左下角的，选择Connect Device。

点击。

点击。

在弹出窗口选择 BBC micro:bit CMSIS-DAP，然后选择连接，至此，我们的 micro:bit 就已经连接成功。

点击下载程序

案例演示​

吹开或者用手拨开船帆控制杆，直到双路巡线传感器检测不到控制杆，小船向前进，帆船控制杆回到原位，小船停止前进。

扩展知识​

船的发展历史​

一、史前萌芽期：自然材料的原始航行（公元前 100 万年 - 前 3000 年）​

1. 天然浮具的利用

  • 浮木与葫芦：旧石器时代人类发现树木、葫芦等天然浮体可承载重量，用藤蔓捆绑树枝制成简易木筏，最早证据见于非洲刚果河流域的考古发现。

  • 树皮船：新石器时代北欧人将桦树皮缝合在木框架上，涂动物油脂防水，用于湖泊渔猎，现存最早树皮船可追溯至公元前 8000 年。

2. 技术突破：独木舟的诞生

  • 约公元前 6000 年，美索不达米亚与中国长江流域独立发明独木舟：用石斧将整段树干挖空，载重能力提升至 2-3 人，标志人类主动改造航行工具的开端。

二、古代文明期：帆船与桨船的黄金时代（前 3000 年 - 15 世纪）​

1. 地中海与西亚的帆船革命

  • 古埃及莎草船（前 3000 年）：用尼罗河莎草捆扎成船身，竖起木桅悬挂亚麻帆，顺流航行速度达 5km/h，壁画中记载用于运输金字塔石料。

  • 腓尼基双层桨船（前 1200 年）：船身两侧各一排桨手（约 50 人），搭配三角帆，可在逆风时划桨前进，成为地中海贸易与海战的主力。

2. 东亚的船舶创新

  • 中国楼船（汉代）：高达 3 层，甲板设瞭望塔与弩炮，最大载重千吨，《后汉书》记载用于跨海远征朝鲜半岛。

  • 日本遣唐使船（7 世纪）：采用「遣唐船」型，船头尖翘、船尾方阔，配备平衡舵与竹帆，横渡东海成功率较前代提升 40%。

3. 印度洋与非洲的航海技术

  • 阿拉伯三角帆船（独桅帆船）（9 世纪）：使用灵活的三角帆（可适应侧风），载重 200-300 吨，垄断印度洋香料贸易，达伽马远航即借鉴其船型。

三、大航海时代：帆船的巅峰与地理大发现（15-17 世纪）​

1. 欧洲船舶的革命性设计

  • 卡拉维尔帆船（Caravel）（15 世纪）：葡萄牙人发明，采用三桅三角帆组合，吃水浅、转向灵活，哥伦布 1492 年远航美洲的「圣玛利亚号」即为此型。

  • 盖伦帆船（Galleon）（16 世纪）：西班牙主力战船，船体高大如城堡，装备 30-50 门火炮，1588 年西班牙无敌舰队曾用此船远征英国。

2. 中国的航海绝唱

  • 郑和宝船（15 世纪）：据《明史》记载，最大宝船长 44 丈（约 138 米），九桅十二帆，可载千人，比哥伦布船队早半个世纪抵达东非，但因海禁政策未能延续航海传统。

四、工业革命期：蒸汽动力与钢铁船体（18-19 世纪）​

1. 蒸汽船的诞生

  • 1807 年，富尔顿建造「克莱蒙特号」：以明轮为推进器，蒸汽机功率 20 马力，沿哈德逊河航行时速 8km，开启商业蒸汽船时代。

  • 1838 年，「大西部号」成为首艘横渡大西洋的蒸汽船（燃煤动力，木质船体），航行时间从帆船的 21 天缩短至 15 天。

2. 钢铁船与螺旋桨的普及

  • 1858 年，英国「大东方号」：船长 211 米，铁制船体，同时装备明轮与螺旋桨，载重 2.7 万吨，曾铺设跨大西洋海底电缆。

  • 1860 年，螺旋桨取代明轮成为主流：普鲁士「阿里阿德涅号」首次采用全螺旋桨推进，效率比明轮高 30%。