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众所周知，海上的帆船是依靠风驱动的，虽然我们对各个海区的季风情况已比较熟悉，但有时因受制于目的地的位置，帆船不得不面对逆风的情况，下面我们就从受力的角度剖析一下帆船为什么可以逆风而行。
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先来看一种比较简单的力学解释，如图1，风从船的右前方吹来，调整帆面MN，使其与风向成一个较小的锐角，风对帆的作用力可分解为沿着帆面的F1和垂直帆面的F2，其中F2又可分解为沿着龙骨线的F′与垂直于龙骨线的F″，F′驱动帆船前进，F″与船体所受的横向阻力抵消。此时帆的形状很像飞机的机翼，如图3所示，当飞机在飞行时，机翼推开前方的空气，机翼上方的气流要走更长的距离才能和下面的气流在后缘汇合，因此流速更快，由伯努利原理可知上方的空气压强较小，机翼下方的空气因流速较慢，压强较大，上下两侧的压力差提供了飞机所需的气动升力，当然，机翼也要受到气动阻力。
我们再来俯视帆船的帆，其剖面就像一个机翼，如图4所示，假设风从右前方吹来，风速为vT，调整帆面的位置可使船以速度vS向前行驶（注意vS的方向与龙骨线并不一致），vA是船
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[HJ1。2mm]上的人感觉到的风速，显然有[AKv→D]T=[AKv→D]S [AKv→D]A。和飞机机翼的受力情况类似，帆将获得垂直于弦的气动升力FL，除此以外还有一和vA反向的气动阻力FD，再把气动升力FL按前进方向和垂直前进方向正交分解，显然船受到的推进力F=FLsinβ-FDcosβ。
除了帆受到的力以外，我们还需考虑水中的船体受到的水的作用力。水在船体附近流动，它对船体的作用力与空气对机翼的作用力类似，亦可产生两个相互垂直的分力，一是与vS垂直的水动升力FS，二是与vS相反的水动阻力FR，如图5所示。在垂直于vS的方向上，有FLcosβ FDsinβ=FS，否则会有横向加速度。在沿着vS的方向上，若FLsinβ>FDcosβ FR，船会加速；若FLsinβ≤FCcosβ FR，船保持匀速或减速。
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由上面的分析可知，帆船可在帆面跟风的方向成一锐角时逆风前进，这个锐角很小，经验表明大约只有直角的1/4，约等于22°。为了到达顶风的目的地，帆船必须不断改变航向，走“之”字形，并不断改变帆的方位，如图6所示，水手们把这种行船的方法叫做“抢风行船”。
帆船在实际航行时，要受到海风、水流、海浪的共同作用，受力和运动的情况非常复杂，这里我们考虑的仅仅是没有力矩影响的情况下，帆船在静水中逆风行驶的情况。
[KH-2][KG-2]绩，因此在课堂中教师总是提出一些具有固定答案、固定思路的“封闭性”问题，这种问题虽然便于教师对学生的检查，锻炼学生的推理能力，但是它在很大程度上限制了学生的思考空间，抑制了学生思维能力的发展。因此，为了顺应新课标理念，教师在物理课堂中要学生设计一些开放性问题，以此来开拓学生思维，提高学生创新思维能力。
例如：在教学“牛顿运动定律”时，为了促进学生思维能力的发展，不在拘泥于拥有固定答案的问题，而是为学生设置了一个开放性的问题：这有一个由三个力共同作用的长方体木块，其中，F1是水平向右的推力，F2是与水平方向成45°角向右的一个推力，而F3则是一个水平向左且与水平方向呈60°角的推力，在这三个力的共同作用下，这个长方体木块一直处于平衡状态，如果在此基础上撤去其中的一个力，那么这个长方体木块将会做怎样的运动呢？这个问题的答案是多样的，没有固定的解题套路，有多种解法，有多种结果。当去掉其中任意一个力后，这个长方体木块可能减速，可能加速，还可能有静止的一刻。总之，需要学生改变以往的思维方式，从多方位去思考这个问题。由此，教师利用开放性问题，成功地开拓了学生思维，让学生不仅掌握了物理知识，还很好地锻炼了自己的思维能力，促进自身全面发展。
总之，教师在今后的物理课堂教学中要注重问题教学法的运用，对学生进行有效的提问，充分发挥每一个问题的作用。教师要不断地优化课堂问题，利用多样化的问题，促进学生更深入的思考，推动学生对物理知识进行更深入的探究。
这种解释虽浅显易懂，但我们需注意在风的作用下，帆面实际上并不是一个平面，而是一个曲面。如图2所示，帆的前面与后面分别称为前缘与后缘，它们之间假想的水平线称为弦，帆的曲度称为吃水，最大吃水点至弦的距离称为弦深，凹的这一侧称为迎风面，另一侧称为背风面。
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先来看一种比较简单的力学解释，如图1，风从船的右前方吹来，调整帆面MN，使其与风向成一个较小的锐角，风对帆的作用力可分解为沿着帆面的F1和垂直帆面的F2，其中F2又可分解为沿着龙骨线的F′与垂直于龙骨线的F″，F′驱动帆船前进，F″与船体所受的横向阻力抵消。此时帆的形状很像飞机的机翼，如图3所示，当飞机在飞行时，机翼推开前方的空气，机翼上方的气流要走更长的距离才能和下面的气流在后缘汇合，因此流速更快，由伯努利原理可知上方的空气压强较小，机翼下方的空气因流速较慢，压强较大，上下两侧的压力差提供了飞机所需的气动升力，当然，机翼也要受到气动阻力。
我们再来俯视帆船的帆，其剖面就像一个机翼，如图4所示，假设风从右前方吹来，风速为vT，调整帆面的位置可使船以速度vS向前行驶（注意vS的方向与龙骨线并不一致），vA是船
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[HJ1。2mm]上的人感觉到的风速，显然有[AKv→D]T=[AKv→D]S [AKv→D]A。和飞机机翼的受力情况类似，帆将获得垂直于弦的气动升力FL，除此以外还有一和vA反向的气动阻力FD，再把气动升力FL按前进方向和垂直前进方向正交分解，显然船受到的推进力F=FLsinβ-FDcosβ。
除了帆受到的力以外，我们还需考虑水中的船体受到的水的作用力。水在船体附近流动，它对船体的作用力与空气对机翼的作用力类似，亦可产生两个相互垂直的分力，一是与vS垂直的水动升力FS，二是与vS相反的水动阻力FR，如图5所示。在垂直于vS的方向上，有FLcosβ FDsinβ=FS，否则会有横向加速度。在沿着vS的方向上，若FLsinβ>FDcosβ FR，船会加速；若FLsinβ≤FCcosβ FR，船保持匀速或减速。
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由上面的分析可知，帆船可在帆面跟风的方向成一锐角时逆风前进，这个锐角很小，经验表明大约只有直角的1/4，约等于22°。为了到达顶风的目的地，帆船必须不断改变航向，走“之”字形，并不断改变帆的方位，如图6所示，水手们把这种行船的方法叫做“抢风行船”。
帆船在实际航行时，要受到海风、水流、海浪的共同作用，受力和运动的情况非常复杂，这里我们考虑的仅仅是没有力矩影响的情况下，帆船在静水中逆风行驶的情况。
[KH-2][KG-2]绩，因此在课堂中教师总是提出一些具有固定答案、固定思路的“封闭性”问题，这种问题虽然便于教师对学生的检查，锻炼学生的推理能力，但是它在很大程度上限制了学生的思考空间，抑制了学生思维能力的发展。因此，为了顺应新课标理念，教师在物理课堂中要学生设计一些开放性问题，以此来开拓学生思维，提高学生创新思维能力。
例如：在教学“牛顿运动定律”时，为了促进学生思维能力的发展，不在拘泥于拥有固定答案的问题，而是为学生设置了一个开放性的问题：这有一个由三个力共同作用的长方体木块，其中，F1是水平向右的推力，F2是与水平方向成45°角向右的一个推力，而F3则是一个水平向左且与水平方向呈60°角的推力，在这三个力的共同作用下，这个长方体木块一直处于平衡状态，如果在此基础上撤去其中的一个力，那么这个长方体木块将会做怎样的运动呢？这个问题的答案是多样的，没有固定的解题套路，有多种解法，有多种结果。当去掉其中任意一个力后，这个长方体木块可能减速，可能加速，还可能有静止的一刻。总之，需要学生改变以往的思维方式，从多方位去思考这个问题。由此，教师利用开放性问题，成功地开拓了学生思维，让学生不仅掌握了物理知识，还很好地锻炼了自己的思维能力，促进自身全面发展。
总之，教师在今后的物理课堂教学中要注重问题教学法的运用，对学生进行有效的提问，充分发挥每一个问题的作用。教师要不断地优化课堂问题，利用多样化的问题，促进学生更深入的思考，推动学生对物理知识进行更深入的探究。
这种解释虽浅显易懂，但我们需注意在风的作用下，帆面实际上并不是一个平面，而是一个曲面。如图2所示，帆的前面与后面分别称为前缘与后缘，它们之间假想的水平线称为弦，帆的曲度称为吃水，最大吃水点至弦的距离称为弦深，凹的这一侧称为迎风面，另一侧称为背风面。
