水火箭的研究及制作

1、水火箭的研究及制作水火箭的研究及制作 高一三班我們?yōu)槭裁匆芯克鸺?？我們?yōu)槭裁匆芯克鸺?？調(diào)動(dòng)大家對(duì)物理學(xué)習(xí)的積極性，動(dòng)手實(shí)踐是關(guān)鍵。使廣大青少年了解航天科技，熱愛(ài)航天科技,為國(guó)家航天事業(yè)培養(yǎng)、造就、輸送優(yōu)秀人才。解釋牛頓第一、第二、第三定律（慣性、能量守恒定律、作用與反作用）了解一些基本的空氣動(dòng)力學(xué)和飛行力學(xué)等方面知識(shí)。讓大家直觀了解導(dǎo)彈,運(yùn)載火箭的發(fā)射升空,回收的過(guò)程,導(dǎo)彈的飛行與飛機(jī)的飛行原理及不同點(diǎn)準(zhǔn)備工作制作：材料準(zhǔn)備1、26個(gè)2.25L的可樂(lè)瓶2、剪刀 3、單面刀片4、木塞 5、氣嘴 6、打氣管7、訂書(shū)機(jī) 8、膠布 9、彩色裝飾紙將一張正方型的塑料紙對(duì)邊折，再對(duì)邊折，以中點(diǎn)為心

2、，對(duì)折2次，用剪子剪下多余部分，使它成圓形，貼好線。（制作降落傘：一整套單車(chē)氣門(mén)心，剪刀、小刀各一把，透明膠、雙面膠和絕緣膠布，502膠水一支。）制作：1、火箭的頭部：用有彈性的橡膠做頭部，在落地時(shí)能吸收沖擊力，起到緩沖的作用，可保護(hù)水火箭的安全：2、平衡倉(cāng)：水火箭本體的上部，也就是火箭的本體，不能進(jìn)水和空氣：3、壓力倉(cāng)：火箭的本體，從火箭下部的開(kāi)口注入水和空氣，使火箭內(nèi)部增壓。因壓力會(huì)逐步增強(qiáng)，所以需固定牢實(shí)。4、火箭翼：由于水火箭要像真正火箭一樣向前飛行，所以機(jī)翼是必不可少的。務(wù)必使用稍硬的材料（紙板）并粘牢。5、噴射口：壓力倉(cāng)中的水和空氣從這里急劇噴出，從而成為水火箭飛行的動(dòng)力。用彈性橡

3、膠蓋效果較好：6、發(fā)射臺(tái)：壓力倉(cāng)注入水、充入空氣后，連接部下沉。鎖打開(kāi)，將水火箭發(fā)射出研究方法水火箭的豎直升高高度與瓶?jī)?nèi)水位的關(guān)系 水火箭的豎直升高高度與瓶?jī)?nèi)水位的關(guān)系可以通過(guò)做實(shí)驗(yàn)的方法獲得：通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出，當(dāng)水量為1/3時(shí)，水火箭飛的最高由實(shí)驗(yàn)結(jié)果看出：氣壓與射程成正比這是因?yàn)闅鈮涸酱?，噴水的力量越大，水火箭的沖量越大，水火箭做反沖運(yùn)動(dòng)而在發(fā)射水量為1000ml以上時(shí)，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(zhì)量越大，所需提供的動(dòng)量就越大，當(dāng)質(zhì)量一定時(shí)，速度越大動(dòng)量越大而提高速度的方法是提高單位時(shí)間內(nèi)的噴水量所以，只有當(dāng)水火箭內(nèi)的氣壓與水

4、量適當(dāng)時(shí)，才能飛地更遠(yuǎn)更高實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，若水量大于固定氣壓所能?chē)娚涞纳舷?，則水火箭中的水不會(huì)噴完，要如何避免水噴不完的情形呢？根據(jù)PV=nRT，可求出一定氣壓所能?chē)姵龅乃可舷奕羰撬坎粔蛞欢鈮核車(chē)姵龅乃勘惠^早噴完根據(jù)理論，發(fā)射時(shí)我們先量出能灌進(jìn)水火箭的最大值，再算出此氣壓能?chē)姵龅淖畲笏?，根?jù)此兩數(shù)據(jù)裝水灌氣，即可達(dá)到水火箭之最大射程（Pmax=FmaxMmax）怎樣提高水火箭的穩(wěn)定性水火箭在上升過(guò)程中，并不是豎直向上升的，經(jīng)常橫著或側(cè)著瓶身上升這就要求我們必須提高它的穩(wěn)定性，使它豎直上升提高它的穩(wěn)定性，就得考慮大氣阻力的作用首先，水火箭頂部應(yīng)為尖的以便于減小空氣阻力；其次瓶體形狀應(yīng)接近

5、流線型，這樣便于氣流的通過(guò)；要使它豎直上升，還要在放置的時(shí)候使它豎直，我們就取了一個(gè)三角架，把水火箭支?。ú皇蔷o套）使它能豎直地立著發(fā)射軌道對(duì)射程的影響固定水量600ml，發(fā)射仰角50利用無(wú)軌發(fā)射架和70cm發(fā)射架分別發(fā)射水火箭并記錄結(jié)果及發(fā)射情況比較發(fā)射軌道對(duì)飛行距離的影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示：有軌及無(wú)軌發(fā)射器在同一沖量所造成的射程都差不多，可見(jiàn)有無(wú)軌道都不影響射程但在沖量越小時(shí)，無(wú)軌發(fā)射器發(fā)射的水火箭容易常常偏離預(yù)定方向；而有軌發(fā)射器因?yàn)橛袃蓚€(gè)支點(diǎn)，使水柱噴射時(shí)不易產(chǎn)生其他方向的分力，因此水火箭能精確的直線前進(jìn)所以，有軌發(fā)射器在準(zhǔn)確度上勝于無(wú)軌發(fā)射器 彈頭重量對(duì)發(fā)射軌道的影響 固定水量600ml，

6、發(fā)射仰角50，使用有軌發(fā)射器彈頭依序放置填充物，質(zhì)量為30g，40g，50g，60g比較彈頭重量對(duì)水火箭發(fā)射軌道的影響 由實(shí)驗(yàn)可知：未加前置填充物的彈頭，因受到尾翼質(zhì)量的影響，重心明顯偏后這時(shí)候，因?yàn)槲矬w旋轉(zhuǎn)時(shí)的中心為重心，所以我們可以把重心G當(dāng)成支點(diǎn)，則在只受重力的情況下彈頭即成一個(gè)以G為支點(diǎn)的平橫杠桿在飛行時(shí)，彈頭A與彈尾B將受到相同的風(fēng)阻影響，但由于力臂不同（AGAB），所以A點(diǎn)所產(chǎn)生的力矩大于B點(diǎn)，故水火箭即會(huì)旋轉(zhuǎn)影響航道所以我們必須放前置填充物，將重心G向A移動(dòng)，使力臂AG=BG（即水火箭的中點(diǎn)），這樣A、B產(chǎn)生的力矩才會(huì)相同，達(dá)成平衡但是如果前置填充物放得太多，重心偏前，造成力臂AGBG，力矩A力矩B，則又會(huì)變成旋轉(zhuǎn)的情形，而造成反效果所以，由實(shí)驗(yàn)的結(jié)果得知，填充物約65g為最好，而此時(shí)重心正好位于首尾中點(diǎn)當(dāng)然，這個(gè)質(zhì)量是不確定的，因水火箭的不同而異發(fā)射仰角的影響 固定水量500ml水，前置填充物，使用有軌發(fā)射器分別使用發(fā)射仰角35、45、55、65、75比較發(fā)射仰角對(duì)水火箭發(fā)射距離的影響 水火箭的斜發(fā)與斜拋有關(guān)，所以由理論可得發(fā)射仰角為45時(shí)，飛行距離最長(zhǎng)但由發(fā)射的結(jié)果得知：在發(fā)射仰角45到55之間（約為52）時(shí)，可以達(dá)到最大的射程當(dāng)發(fā)射仰角太小時(shí)，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