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火箭发射前期准备是怎么样的?

发布时间:2019-08-31 11:25 来源:未知 编辑:admin

  一、水火箭设计简介: 水火箭又称气压式喷水火箭、水推进火箭。是利用废弃的饮料瓶制作成动力舱、箭体、箭头、尾翼。瓶内注入一部分水,在瓶口塞上一个装有自行车内胎气门嘴芯的橡皮塞,灌入一定数量的水,利用打气筒充入空气到达一定的压力后在反作用下发射,瓶内水和气迅速喷出,推动瓶体冲向空中。 这项活动有以下几个特点: 1、 材料易得,废物利用; 2、 制作简单,发射简便,任何中学生均可操作; 3、 趣味性强,一般可发射几十米高或数百米远; 4、 安全性好,喷水具有一定的创造性; 二、活动目标: 1、 使学生初步了解火箭发射的有关科学知识,懂得水火箭的原理,了解火箭发射的历史; 2、 通过水火箭制作与发射活动,让学生体验整个设计过程,培养学生的合作精神,探究意识及认真细致、敢于创新、一丝不苟的科学态度。 3、 为了提高火箭发射高度,让学生学会分析优化设计方案,提高试验效果的科学工作方法,逐步提高学生的创造能力; 4、 提高同学们的动手、动脑能力和培养积极探索、勇于创新的精神。 5、培养学生们热爱科技、热爱航天的兴趣,激励他们以科技报国的精神。 三、活动准备: 1、教师准备: ① 一个完整的水火箭模型。 ② 带气门嘴、芯的橡皮塞,课前由教师制作。方法是:用钻孔器化学(实验室用)按自行车门嘴的筒管的直径大小,钻一孔,把气门嘴固定在橡皮塞上。 ③ 分好小组,选好组长,分组了解有关火箭发射的历史资料,了解火箭发射的原理(也可以是网上查找,也可以是去图书室查阅有图片更好),由组长负责整理汇报本小组收集到的资料。 ④ 让一两个小组去尝试制作、发射一下,记录大致的体会,并把尝试制作与发射中所遇到的问题带进课堂,尝试制作的模型也带进课堂。 ⑤ 课时安排:2课时。 2、场地: 制作水火箭——教室或家里; 发射场——学校操场或宽阔地。 3、器材: 可乐瓶2个 透明胶带1卷 剪刀 带气门嘴、芯的橡皮塞 打气筒(高压气筒最适宜) 自来水及水桶 4、制作方法: 1. 取一个可乐瓶,去掉底部的一部分,留下上半锥体部分备用(如图1); 2. 再取一个可乐瓶,将备用的锥体套在其底部,用胶布粘牢(如图2); 3. 裁剪一张质地较硬的纸,制成圆锥体,套在备用的圆锥体瓶上,用胶布粘牢(如图3);取两个可乐瓶,截取它们的中部(如图4),将它们压平后剪出尾翼的形状,将尾翼与瓶 体粘牢,安装要对称、牢固(如图5); 4. 用打孔器在橡皮塞中央取一个洞,刚好将气门嘴装进去;对组装好的水火箭进行调试后,装进适量的水,塞上橡皮塞,打气直到发射。 四、活动过程: 1、组织教学,导出设计活动课题 2、组内讨论,反馈收集到的信息、资料,由组长负责整理汇报 3、教师出示范作,并作简要讲解,有的问题可与学生共同讨论得出解决方案。如:1、火箭头是圆锥体,在制作过程中是难点。教师作重点演示 4、发射时橡皮塞塞得越紧,瓶内充的气体越多,发射越高。因此要用力将皮塞塞紧,还可用锉刀把橡皮塞锉成近似圆柱体可使塞与瓶口接触面大,塞得紧 5、瓶内注水大约在1/3至1/4之间,可实验决定。瓶内的大气压大约在4-5个大气压。超过5个大气压瓶体容易破裂 6、原理分析研究及讨论 以压缩空气为动力,箭体向下喷出气和水,由于它们的反冲作用使之迅速升空。整个过程是一个用压缩空气达到储存能力,而后瞬间释放,推动箭体向上运动的过程。水作为火箭发射时的动力燃料,它的喷射速度与水的多少是关键。气压式水火箭在飞行中受到重力和空气阻力的作用暂时忽略不计。用动量守恒定律分析,水火箭的速度与水喷出的相对速度V成正比;还与瓶体的质量M瓶和注入水的质量M水有关。要使水火箭上升得高,必须增大它的速度。 加法有二: 1、 增大瓶内压缩空气的压强。从而达到水喷出的速度V增大,具体方法是塞紧瓶塞,多充气增大瓶内压强,或者利用控制装置使之发射前卡紧瓶口与瓶塞,瓶内气压增加时,瓶塞不自行脱落,可充入更多的空气以增加瓶内大气压值。 2、 增大注水量。M水增大,喷出的物质增多,但是注水量增大后,会使空气在瓶内占有的空间减小,使压缩空气减少,因而影响气压式火箭的速度,所以注水量不能过多,有一个最佳量,可通过实验在注水量1/3至1/4之间得出最佳量。 五、水火箭制作与发射试验; 1、学生分个人或小组为单位设计制作,为了突出设计成分增加外观设计要求:要求外观设计符合“水火箭”项目基本要求,注重创新与创意,能体现火箭发展前瞻性,设计风格鲜明(含作品标签),色彩搭配合理,工艺制作精美等。 2、通过水火箭的多次发射实验研究,找出提高火箭距离的要素是什么? 活动注意事项: 箭头一定要用软的物质而不要用坚硬的物体制作;不要用玻璃瓶制作水火箭,以免玻璃破碎伤人。瓶体一定用较软的塑料瓶才能保证安全,发射时不要对人群发射

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