橡筋动力直升机的科学密码

杭州市“第二课堂优秀课程进校园活动”走进胜蓝实验小学

2026-05-29

商报记者 徐敏月 文/摄

5月19日,杭州市“第二课堂优秀课程进校园”活动走进胜蓝实验小学。来自淳安青少年活动中心的项静璇老师带来橡筋动力直升机课程,为孩子们打开一扇探索飞行奥秘的窗户。从原理认知到手工制作,再到试飞与优化改进,项老师通过实践,让学生们掌握直升机基础原理,并培养了学生们的探究精神及科学素养。

课程伊始,项静璇邀请学生进行了“会飞的纸杯”小实验。两个叠在一起的纸杯,如何运用空气升力,让上面的纸杯自行飞起?他用浅显易懂的方式,把伯努利原理直观地表现了出来。运用到直升机上,当直升机的旋翼快速旋转时,旋翼上表面的空气流速比下表面快,因此上表面气压降低,下表面气压相对升高,上下表面的压力差就形成了一股向上的力——这就是升力。当升力大于直升机本身的重力时,直升机就能拔地而起。

而橡筋动力直升机能飞上天空,除了伯努利原理外,背后还藏着另外一个重要的科学秘密,就是橡筋动力的储存与释放。

橡筋动力直升机的能量来源,就是一根普通的橡筋。当学生用手旋转旋翼时,橡筋被扭转缠绕,外力做功转化为弹性势能储存在橡筋中;松开手后,橡筋恢复原状,弹性势能转化为旋翼旋转的动能,带动旋翼高速转动,从而产生足够的升力让直升机腾空而起。这个过程中,学生们很轻松地理解了“能量可以储存,可以转化”这一物理概念。

在试飞过程中,项静璇一直强调,橡筋转动的圈数不能太多也不能太少,要达成理想状态需要转动200-300下。项老师解释,橡筋缠绕的圈数越多,储存的弹性势能就更多,而如果缠绕过紧的话,会因为超过弹性限制导致橡筋断裂。

试飞时,有学生发现自己的直升机横向飞出后无法再向上飞升。经过一次次的旋翼和机身高度调整后,终于实现了从横向到攀升的弧度飞行。此次课程,老师并没有直接给出答案,而是引导学生自己观察、分析、调整,这种“发现问题—分析原因—动手改进”的学习方式,正是科学素养的核心。孩子们不仅锻炼了动手能力,更在一次次失败与调整中,获得了成就感和对科学的向往。这些看似简单的问题,恰恰是科学思维的起点。

“第二课堂优秀课程进校园”活动由中共杭州市委宣传部(杭州市文明办)主办、每日商报承办。活动将陆续走进30所学校,把优质校外教育资源送进校园。