資源簡(jiǎn)介

2簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)案例
——水火箭的制作與發(fā)射
觀看神舟飛船的發(fā)射視頻
思考：
（1）火箭起飛時(shí)為什么要從箭尾噴出強(qiáng)大的火焰？
（2）火箭為什么能飛上太空？
體驗(yàn)氣球?qū)嶒?yàn)
吹氣球，放氣球，觀察氣球的飛行方向
實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：
氣球口朝下，氣球往上飛；氣球口朝上，往下飛。即氣球噴出的氣體對(duì)氣球產(chǎn)生一個(gè)反方向的作用力使氣球向相反方向運(yùn)動(dòng)。
實(shí)驗(yàn)演示：氣球推動(dòng)小車的實(shí)驗(yàn)
分析：小車能夠向左跑，是由于氣球里的氣體向右噴出來(lái)，產(chǎn)生一個(gè)向左的推動(dòng)力，推動(dòng)小車向左前進(jìn)。
理論分析

將火箭看作箭體 和燃料 兩部分。發(fā)射前系統(tǒng)的初動(dòng)量為零，即 ，發(fā)射后若假設(shè)燃料以速度 全部噴出，則設(shè)箭體的動(dòng)量為 ，燃料的動(dòng)量為 ，則系統(tǒng)的末動(dòng)量為:
。由于系統(tǒng)所受外力為零，故系統(tǒng)的動(dòng)量守恒。
由動(dòng)量守恒定律可得： ，即 ，推出當(dāng)火箭的燃料燒完時(shí)箭體獲得的速度為 。從中可得火箭飛行所能達(dá)到的最大速度，應(yīng)該是燃料燃盡時(shí)獲得的速度。主要取決于兩個(gè)因素：噴氣速度、質(zhì)量比 （火箭開(kāi)始飛行時(shí)的質(zhì)量與燃料燃盡時(shí)的質(zhì)量的比值）。噴氣速度越大，質(zhì)量比越大，最終速度就越大。提高噴氣速度，需要使用高質(zhì)量的燃料，常用的是液氫，并且以液氧為氧化劑。
由于客觀原因，一級(jí)火箭燃料用盡時(shí)，其速度還達(dá)不到第一宇宙速度，所以就要有幾級(jí)火箭接起來(lái)，第一級(jí)火箭燃燒將盡時(shí)則點(diǎn)燃第二級(jí)火箭，并且拋掉第一級(jí)火箭的空殼。級(jí)數(shù)越多結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，故障率越大，所以多級(jí)火箭一般以三級(jí)火箭比較多見(jiàn)。
制作材料：
塑料瓶（帶蓋、容量2升圓柱形3個(gè)）
寫字用塑料墊板（2塊）
PVC管（直徑1.5厘米左右）若干
鐵絲、萬(wàn)能膠、膠帶若干
制作材料：
自行車內(nèi)胎氣門（1個(gè)）
充氣針（1支）
橡膠塞（1個(gè)）
制作工具：
剪子、手鋸、桌虎鉗、美工刀、尖嘴鉗、電烙鐵等。
水火箭的結(jié)構(gòu)
橡膠塞
充氣針
尾翼
箭體
氣門
蒙皮
箭頭
制作過(guò)程：
1、打孔：將一塑料瓶的瓶底和瓶蓋用電烙鐵打孔（氣門粗細(xì)）
2、穿氣門：用細(xì)鐵絲將帶有橡皮墊的氣門自瓶口穿入從瓶底小孔拉出，再用螺母與瓶蓋緊密固定（瓶蓋口向外）
3、 連接箭體:將一塑料瓶的瓶口與另一塑料瓶瓶底的瓶蓋連接擰緊，并檢查氣密性。
4、 粘接尾翼:用萬(wàn)能膠將尾翼對(duì)稱地粘在箭體下部（兩頁(yè)或四頁(yè)）
5、制作、安裝導(dǎo)軌：將直徑1.5厘米左右（比鐵架臺(tái)金屬感稍粗），長(zhǎng)約5厘米左右的兩段PVC管用膠帶固定在箭體上（上下需在同一直線），作為發(fā)射導(dǎo)軌
6、穿充氣針：將充氣針從大小合適的橡膠塞（小頭比塑料瓶的瓶口稍?。┲行妮S穿透（充氣針內(nèi)不能有雜物堵塞，保證通暢）
7、裝飾美化：適當(dāng)根據(jù)自己的愛(ài)好進(jìn)行美化或裝飾（在兩塑料瓶連接處包上蒙皮、在箭首（塑料瓶底部）加裝箭頭
完成的作品
水火箭的發(fā)射現(xiàn)場(chǎng)
經(jīng)驗(yàn)交流及成果評(píng)價(jià)
小組各成員對(duì)本組及其他小組的活動(dòng)情況總結(jié)討論后完成書面報(bào)告或制作演示文稿，指定專人按小組順序作交流發(fā)言，并按以下標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)打分。
1、能較系統(tǒng)地搜集和整理一份有關(guān)火箭及水火箭的
學(xué)習(xí)筆記（10分）。
2、理解反沖原理及其應(yīng)用。（10分）
3、完全了解水火箭的結(jié)構(gòu)、制作流程。（10分）
4、能獨(dú)立制作水火箭。（50分）
5、能和同學(xué)一起成功發(fā)射一次水火箭。（20分）
后記
水火箭的發(fā)射取得了圓滿成功。
也許在不久的將來(lái)，
你們制造的真正的火箭，
將承載著你們的理想，
實(shí)現(xiàn)飛天之夢(mèng)… …
2016年6月

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