我的风向标青岛版五年制三年级科学上册市名师优质课比赛一等奖市公开课获奖课件

我风向标（青岛版五年制）三年级科学上册课件第1页怎样测量风

简而言之，风就是指空气水平运动，风运动现有速度又有方向，说明了风是一个矢量，所以风观察包含风向和风速两项。第2页风向

风向是指风来向，用十六方位表示，以拉丁文缩写统计第3页风速风速是空气质点在单位时间内所移动水平距离。以米/秒为单位，定时观察取整数，自记记录用一位小数。第4页等级名称陆上地物征象相当风速范围(m/s)中数0静风静，烟直上0.0～0.201软风烟能表示风向，树叶略有摇动0.3～1.512轻风人面感觉有风，树叶有微响，风向标能转动，旗飘动1.6～3.323微风树叶及小枝摇动不息，旗展开，高草摇动不息3.4～5.444和风能吹起地面灰尘和纸张，树枝动摇。高草呈波浪起伏5.5～7.975劲风有叶小树摇摆，内陆水面有小波。高草波浪起伏显著8.0～10.796强风大树枝摇动，电线呼呼有声，撑伞困难。高草不时倾伏于地10.8～13.8127疾风全树摇动，大树枝弯下来，迎风步行感觉不便13.9～17.1168大风可折毁小树枝，人迎风前行感觉阻力甚大17.2～20.7199烈风草房遭受破坏，屋瓦被掀起，大树枝可折断20.8～24.42310狂风树木可被吹倒，普通建筑物遭破坏24.5～28.42611暴风大树可被吹倒，普通建筑物遭严重破坏28.5～32.63112飓风陆上少见，其摧毁力极大>32.6>33第5页怎样取得含有代表性风资料？

在观察中为了取得含有一定代表性风向、风速资料，风观察普通是取某一时段内平均风速和最多风向。试验表明：取十分钟时段内平均值即能够到达一定代表性要求，在大多数风阵性涨落不大情况下，取2－3分钟时段内平均值，也可到达一定代表性要求。气象台站观察中，普通是取两分钟平均风速和最多风向，自记仪器是取十分钟平均风速和最多风向。第6页

不难了解，测定平均风速时，仪器要有优良积分性能（即自动平均能力）；要是测定阵风，仪器应能反应瞬时风速，自动平均能力良好反而不利。所以——选择仪器要根据观测的要求来进行！！第7页风传感器风向感应器风速感应器风感应器第8页风向标

风向标是各种测风仪器中用以知识风向最主要部件。分为头部（维持平衡也称平衡锤）、水平杆与尾翼三部分。整个风向标可绕垂直轴旋转。它重心恰好在转动轴轴心上。风向感应器§8.2风传感器第9页风向标作用原理？第10页风向标作用原理？

当风来向与风向标成某一个交角时，风对风向标产生压力，这个力可分解成平行和垂直于风向标两个分力。因为风向标头部受风面积较小，尾翼受风面积较大，因而感受风压不相等，垂直于尾翼风压产生风压力矩，使风向标绕垂直轴旋转，直至风向标头部恰好对着风来向时，因为翼板两边受力平衡，风向标就稳定在某一位置。这里分析一下风向标受力情况：设气流与风标起始位置成α交角，则风向标尾翼上受到三个力矩作用，一是风压力矩M，二是惯性力矩Mn，三是摩擦力矩Mf，包含在转轴支点处摩擦力矩及空气粘滞性对翼板等产生摩擦力矩。这么，风标转动运动方程为

M=Mn+Mf。第11页灵敏性稳定性风向标都应满足在小风速或风向改变不大情况下，能很快地反应出风向改变来当风向改变时，由风向标本身惯性作用引发摆动要小第12页常见风向标双叶型风向标菱形风向标流线型风向标它们各有什么优缺点呢？第13页第14页风速感应器

当前普遍采取测定风速仪器为风杯形风速器。它感应部分是由三个或四个圆锥形或半球形固定在架子上风杯组成。整个架子连同风杯装在一个能够自由转动轴上，全部风杯都顺着一面。在风压作用下，风杯就顺着圆锥（球形）凸面方向自由旋转。第15页风速感应器

当风从左方吹来时，风杯（1）与风向平行，风对风杯（1）压力在最直于风杯轴方向上分力近似为零。风杯（2）与（3）同风向成60·角相交，对风杯（2）而言，其凹面迎着风，承受风压最大;风杯（3）其凸面迎风，风绕流作用使其所受风压比风杯（2）小，因为风杯（2）与风杯（3）在垂直于风杯轴方向上压力差，而使风杯开始顺时针方向旋转，风速越大，起始压力差越大，产生加速度越大，风杯转动越快。但风杯开始转动后，因为杯（2）顺着风方向转动，受风压力相对减小，而杯（3）迎着风以一样速度转动，所受风压相对增大，风压差不停减小，经过一段时间后（风速不变时），作用在三个风杯上分压差为零时，风杯就变作匀速转动。这么依据风杯转速（每秒钟转圈数）就能够确定风速大小。测风原理第16页风向和风速传送

传送和指示风向标所在方位方法很多，有机械传送、电接式传送、电位计式传送、光电转换即格雷码盘等，其中最惯用是格雷码盘。传送和指示风速方法有机械式、电接式、电机式、磁感式和光电式即多齿光盘等，其中最惯用风速传感器是多齿光盘。第17页§8.3EL型电接风向风速计1.基本组成（1）感应器a.风速部分组成及各部分作用b.风向部分组成及各部分作用（2）指示器a.瞬时风速指示部分b.瞬时风向指示部分（3）统计器a.瞬时风速统计部分b.瞬时风向统计部分第18页感应器

风向部分由风向标、风向方位块、导电环、接触簧片等组成；风速部分由风杯、交流发电机、蜗轮等组成。第19页１.安装高度

依据风速随高度改变情况以及为了观察和维护方便，同时不受地形地物影响，测风仪器安装高度最好在10～20米之间。第20页１.安装高度２.安装地点

测风仪器安装地点要求尽可能开阔空阔，远离障碍物，使之不受气流涡旋影响。因为建筑物、凹地、山谷等地形作用会使气流产生涡流、辐合、辐散，使风资料只有小气候方面意义，而缺乏代表性。第21页１.安装高度２.安装地点３.安装要求

测风仪器必须垂直安装；安装测风仪器杆不能太粗，不然会改变气流自然状况；仪器应安装在杆顶端，假如需要安装在杆中间，则应使用一定长度横臂，以使风速仪器远离杆柱。第22页气象应用

风在天气预报中有着主要作用，常作为良好预报指标而广泛应用。风是一