如果您需要使用本文檔，請點擊下載按鈕下載!如果您需要使用本文檔，請點擊下載按鈕下載!授課：XXX授課：XXX如果您需要使用本文檔，請點擊下載按鈕下載!授課：XXX目錄課題名稱關鍵詞研究的背景及目的研究的對象及其原理小組分工及其步驟安排研究的方法及過程實驗效果分析與實驗得失總結心得與感受參考文獻致謝年級：高一班級：1112班指導教師：陳義華組長：羅慧珍如果您需要使用本文檔，請點擊下載按鈕下載!如果您需要使用本文檔，請點擊下載按鈕下載!授課：XXX授課：XXX如果您需要使用本文檔，請點擊下載按鈕下載!授課：XXX課題名稱：水火箭制作與發射指導教師：陳義華班級：1112班組長：羅慧珍組員：羅慧珍、胥哲、李思雨、張思睿、游迷熵、湯為、陳宇璐、張琛欣、譚靈妃、李梓健關鍵詞：自己動手水火箭課題研究的背景：“中國航天作為世界航天的一個重要組成部分，為世界航天的發展作出了積極的貢獻?！敝袊教焓聵I近年來蓬勃發展：自一九五六年創建以來，迄今已達到相當規模和水平，在衛星回收、一箭多星、低溫燃料火箭技術、捆綁火箭技術以及靜止軌道衛星發射與測控等許多重要技術領域，已躋身世界先進行列；在遙感衛星、通信衛星、科學實驗衛星、導航定位衛星研制與應用以及載人飛船試驗等方面均取得重大成果，社會效益和經濟效益顯著。

2011年9月29日21時16分0秒，天宮一號在酒泉衛星發射中心發射升空。載人航天工程總指揮常萬全宣布天宮一號目標飛行器發射圓滿成功。中國從發射“神七”到發射“天宮一號”，從“天宮一號”的設計到發射，只用了很短的時間，這在國際航天領域是非常突出和令人矚目的事件。在國際空間科研和實驗中，中國的進展速度最快，超過了任何國家。如此種種讓無數的中華少年感到由衷的自豪和高興，并相信中國將會取得更大的成功。研究目的：1.通過水火箭制作與發射活動，初步了解火箭發射的有關科學知識，懂得航天火箭的原理；在實踐的過程中，培養在實踐中反復探究、遇到問題采取反復實踐、借助已有生活經驗、學習他人經驗等方法去再創造，不斷解決問題的能力，同時提高創造能力培養學生的合作精神，探究意識及認真細致、敢于創新、一絲不茍的科學態度；2.水火箭是寓教于樂、科技含量高,深受廣大青少年喜愛的動手、動腦的科普教材?？梢宰屛覀冎庇^了解導彈,運載火箭的發射升空,回收的過程,導彈的飛行與飛機的飛行原理及不同點。解釋牛頓第一、第二、第三定律（作用與反作用、慣性、能量守恒定律）了解一些基本的空氣動力學和飛行力學等方面知識。使廣大青少年了解航天科技，熱愛航天科技,為國家航天事業培養、造就、輸送優秀人才。如果您需要使用本文檔，請點擊下載按鈕下載!如果您需要使用本文檔，請點擊下載按鈕下載!授課：XXX授課：XXX如果您需要使用本文檔，請點擊下載按鈕下載!授課：XXX研究對象：水火箭水火箭，又稱氣壓式噴水火箭、水推進火箭。是利用廢棄的飲料瓶制作成動力艙、箭體、箭頭、尾翼。灌入三分之一的水，利用打氣筒充入空氣到達一定的壓力后發射。是利用水和空氣的質量之比（水的密度是空氣的771倍），壓力空氣把水從火箭尾部的噴嘴向下高速噴出，在反作用下，水火箭快速上升，加速度、慣性滑翔在空中飛行，像導彈一樣有一個飛行軌跡，最后達到一定高度的火箭模型。發射原理：用“塞子”塞緊的大礦泉水瓶，形成一個密閉的空間．把氣體打入密閉的容器內，使得容器內空氣的氣壓增大，容器內空氣的氣壓最大時打氣筒被迫與容器斷開連接此時迅速扭開“塞子”，容器內水向后噴出，獲得反作用力射出．課題成員分工：張琛欣、譚靈妃：上網查找資料張思睿、李思雨、陳宇璐、湯為、游迷熵：詢問老師、專家，設計草圖胥哲、李梓健：實驗全體組員：總結、論文撰寫研究方法1.水火箭的豎直升高高度與瓶內水位的關系水火箭的豎直升高高度與瓶內水位的關系可以通過做實驗的方法獲得：通過實驗得出，當水量為1/3時，水火箭飛地最高．由實驗結果看出：氣壓與射程成正比．這是因為氣壓越大，噴水的力量越大，水火箭的沖量越大，水火箭做反沖運動．而在發射水量為1000ml以上時，水火箭中的水未噴完，由于氣壓減小就停止了加速，增加水火箭的重量，使水火箭受重力影響而提前墜落了．質量越大，所需提供的動量就越大，當質量一定時，速度越大動量越大．而提高速度的方法是提高單位時間內的噴水量．所以，只有當水火箭內的氣壓與水量適當時，才能飛地更遠更高．實驗中發現，若水量大于固定氣壓所能噴射的上限，則水火箭中的水不會噴完，要如何避免水噴不完的情形呢？根據PV=nRT，可求出一定氣壓所能噴出的水量上限．若是水量不夠一定氣壓所能噴出的水量被較早噴完．根據理論，發射時我們先量出能灌進水火箭的最大值，再算出此氣壓能噴出的最大水量，根據此兩數據裝水灌氣，即可達到水火箭之最大射程（Pmax=Fmax×Mmax）．如果您需要使用本文檔，請點擊下載按鈕下載!如果您需要使用本文檔，請點擊下載按鈕下載!授課：XXX授課：XXX如果您需要使用本文檔，請點擊下載按鈕下載!授課：XXX2.怎樣提高水火箭的穩定性水火箭在上升過程中，并不是豎直向上升的，經常橫著或側著瓶身上升．這就要求我們必須提高它的穩定性，使它豎直上升．提高它的穩定性，就得考慮大氣阻力的作用．首先，水火箭頂部應為尖的，以便于減小空氣阻力；其次瓶體形狀應接近流線型，這樣便于氣流的通過。3.發射軌道對射程的影響固定水量600ml，發射仰角50°．利用無軌發射架和70cm發射架分別發射水火箭并記錄結果及發射情況．比較發射軌道對飛行距離的影響．實驗結果顯示：有軌及無軌發射器在同一沖量所造成的射程都差不多，可見有無軌道都不影響射程．但在沖量越小時，無軌發射器發射的水火箭容易常常偏離預定方向；而有軌發射器因為有兩個支點，使水柱噴射時不易產生其他方向的分力，因此水火箭能精確的直線前進．所以，有軌發射器在準確度上勝于無軌發射器．4.彈頭重量對發射軌道的影響固定水量600ml，發射仰角50°，使用有軌發射器．彈頭依序放置填充物，質量為30g，40g，50g，60g．比較彈頭重量對水火箭發射軌道的影響．由實驗可知：未加前置填充物的彈頭，因受到尾翼質量的影響，重心明顯偏后．這時候，因為物體旋轉時的中心為重心，所以我們可以把重心G當成支點，則在只受重力的情況下彈頭即成一個以G為支點的平橫杠桿．在飛行時，彈頭A與彈尾B將受到相同的風阻影響，但由于力臂不同（AG>AB），所以A點所產生的力矩大于B點，故水火箭即會旋轉影響航道．所以我們必須放前置填充物，將重心G向A移動，使力臂AG=BG（即水火箭的中點），這樣A、B產生的力矩才會相同，達成平衡．但是如果前置填充物放得太多，重心偏前，造成力臂AG<BG，力矩A<力矩B，則又會變成旋轉的情形，而造成反效果．所以，由實驗的結果得知，填充物約65g為最好，而此時重心正好位于首尾中點．當然，這個質量是不確定的，因水火箭的不同而異．5.發射仰角的影響固定水量500ml水，前置填充物，使用有軌發射器．分別使用發射仰角35°、45°、55°、65°、75°．比較發射仰角對水火箭發射距離的影響．水火箭的斜發與斜拋有關，所以由理論可得發射仰角為45°時，飛行距離最長．但由發射的結果得\o"查看圖片"

知：在發射仰角45°到55°之間（約為52°）時，可以達到最大的射程．當發射仰角太小時，水火箭向上的分力不大，使爬升高度不大，且由于水火箭的重量受地球引力的牽引，使其容易落下，造成射程縮短．而當角度太大時，其向上分力雖大，但向前分力太小，以至于射程太短，行成“射得高，但射不遠”的情形．所以在水火箭的發射角度方面，須考慮向上分力及向前分力適中、各種外界因素的影響以及發射仰角．如果您需要使用本文檔，請點擊下載按鈕下載!如果您需要使用本文檔，請點擊下載按鈕下載!授課：XXX授課：XXX如果您需要使用本文檔，請點擊下載按鈕下載!授課：XXX制作過程：1.材料準備：可樂瓶（4-5個）、剪刀、美工刀、切割墊、直尺、鉛筆、膠帶、鐵架臺、打氣筒、噴嘴、裝有氣針的橡皮塞、橡皮管、塑料杯等設計圖：2.、實驗階段1.準備階段通過上網、圖書館查閱資料，訪問有關人員（物理老師、陳義華老師），收集有關資料，了解有關火箭的歷史演進和火箭的飛行原理，準備實驗所需材料，完成設計圖工作，并初步確定實驗步驟。有關資料：中學物理教學參考、物理教學、高中研究性課程實施案例選2、制作過程：將5個合適的可樂瓶(1、25升)進行編碼123451.2號瓶作為主身體，2號瓶作為前延，5號瓶作為后延和火箭頭，3號瓶和4號瓶作為尾翼。裁剪2號瓶，如圖：(虛線是裁剪處)25cm 裁剪5號瓶，如圖：13cm(虛線是裁剪處)穩定翼作法：裁剪3，4號瓶，如圖如果您需要使用本文檔，請點擊下載按鈕下載!如果您需要使用本文檔，請點擊下載按鈕下載!授課：XXX授課：XXX如果您需要使用本文檔，請點擊下載按鈕下載!授課：XXX壓扁中間 切出 貼雙面膠13cm 1.5cm彈頭：用硬沙紙做一與可樂瓶上部形狀相同的圓錐模型，緊套于可樂瓶上部，并沿硬沙紙底線將瓶的上部剪下，然后在瓶口處粘一鉛塊，緊靠著鉛塊，下部包一層沙紙并用膠帶粘牢，最后用膠帶將整個彈頭外表面纏緊。如圖：噴嘴：=1\*alphabetica.在可樂瓶蓋中央挖一圓孔=2\*alphabeticb.取兩段粗細不同的塑料硬管按如圖套緊，在兩管接觸處套上橡膠圓環防止漏水，然后在兩管外表面均用防水膠纏緊以防漏水。=3\*alphabeticc.讓小管穿過瓶蓋的圓孔，使瓶蓋罩在的管上。=4\*alphabeticd.取一大小合適小管內徑的橡膠塞，在其中央鉆一小孔，插入玻璃管后與小管緊密相連。將各部分用膠帶有序連接，如示意圖： 3.實驗過程：1.注水：用漏斗往瓶中注入1/3的水，拴上帶有噴嘴的橡皮塞；用打氣筒的出氣口與噴嘴拴緊。2.查漏：把水火箭放正，用打氣筒打入少量的氣體，檢驗噴嘴是否漏氣。如果您需要使用本文檔，請點擊下載按鈕下載!如果您需要使用本文檔，請點擊下載按鈕下載!授課：XXX授課：XXX如果您需要使用本文檔，請點擊下載按鈕下載!授課：XXX3.發射：將水火箭套上發射架，矯正后套上火箭頭，用打氣筒連續打氣30次左右，至噴嘴自動脫落，火箭憑強大的反沖力迅速上沖。實驗效果分析與實驗得失總結：經過數百次的發射實驗后，我組總結出了控制水火箭的發射高度和方向的幾點經驗。1.發射高度：水火箭發射的高度主要取決于足夠大的氣壓，這就對噴嘴的緊密程度、接管的耐壓性能、接口的緊密性有較高的要求。因此在發射前，要特別注意使接管和噴嘴間的接觸面積達到最大；用塑料管代替化學實驗室的橡皮管；以及接口的緊密程度。2.裝水量與水火箭的發射高度也有較大的影響。水太多，水火箭所受的重力過大；水太少，水火箭獲得的反沖力太小；它們處理不好都不能使其發射到較理想的高度。3.影響水火箭發射高度的另一個重要因素就是噴嘴的氣密性程度，噴嘴漏水與否直接影響到發射的高度。噴嘴的制作的要求較高，噴嘴制作質量的好壞直接決定了發射的成功與否。4.方向的控制：彈頭的調整：彈頭未放正，會導致水火箭飛行方向偏離導桿所指的方向。發射架的正確放置：應將發射架放于水平地面，使導桿指向上空。實驗感受：在這次課題研究中，我們經歷了許多挫折和困難，比如剛開始我們根本不知道該如何下手，研究中期又有很長的一段時間幾乎沒有進展，加上期中考試臨近，競賽任務繁重，我們幾乎想過放棄。在多次小組例會上，指導師都對我們進行耐心引導，并列舉了許多科學家在艱苦的條件下堅持不懈地進行科學研究的故事，給予了我們很大的鼓舞，幫助我們重新樹立信心。后來我們利用了許多休息時間（午休、周末、課外活動時間等）進行了研究。終于“水火箭”模型在我們手上誕生了，此時我們充滿希望。當我們進入了“水火箭”的試飛階段時，我們遇到更大的困難。一段時間下來，我們采用了多種方法，多次實驗，但結果都不近人意。我們進行種種改進，甚至和指導師一起到一家汽車修配廠進行實驗，但是“水火箭”還是只能貼著地面飛行。打氣時，陳教澤同學用手穩定“水火箭”，我去準備拔開氣門，我感覺到手都在發抖，不過還是鼓足勇氣旋動氣門，剛一動，只聽“嗖”的一聲，“水火箭”噴射而出，水濺了我一身，我被嚇得倒退了