第10.5節(jié)《火箭》課件PPT

第五節(jié)火箭第十章能及其轉(zhuǎn)化朱寨中心學(xué)校張濤教學(xué)目標(biāo)：1.知識與技能（1）通過學(xué)習(xí)使學(xué)生了解火箭的工作原理，了解火箭是噴氣式發(fā)動機(jī)的一種（2）了解現(xiàn)代火箭的構(gòu)造和特點(diǎn)，了解多級火箭是星際航行的運(yùn)載工具2.過程與方法（1）通過觀看火箭的結(jié)構(gòu)和發(fā)射方面的音像資料，使學(xué)生進(jìn)一步了解火箭的構(gòu)造和工作原理，明白火箭升空的方法（2）利用簡單物品，學(xué)生自制火箭3.情感、態(tài)度、價值觀（1）通過了解我國古代和現(xiàn)代火箭的發(fā)展史，激發(fā)學(xué)生愛國熱情和學(xué)習(xí)物理的興趣（2）養(yǎng)成學(xué)生關(guān)注科學(xué)技術(shù)的良好習(xí)慣觀看神五升空和回收過程提出問題：火箭是怎樣升空的（反沖）分析問題：（1）牛頓第三定律（2）從能量角度：內(nèi)能機(jī)械能噴氣式發(fā)動機(jī)的分類古現(xiàn)代火箭發(fā)展史現(xiàn)代火箭的特點(diǎn)及用途現(xiàn)代火箭的燃料發(fā)射過程演示講解教學(xué)流程氣球內(nèi)充滿了氣體把吹氣口松開，氣球內(nèi)的氣體以很快的速度向外噴出。

噴出的氣體對氣球產(chǎn)生一個向噴氣的反方向的推力，使氣球飛出去。作用力與反作用力內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能噴氣式發(fā)動機(jī)的分類空氣噴氣發(fā)動機(jī)火箭噴氣發(fā)動機(jī)區(qū)別古現(xiàn)代火箭發(fā)展史"火龍出水"火箭發(fā)展的歷史

三國時代的“燃燒箭”明代史記中記載的“神火飛鴉”（1）火箭起源于中國（2）中華民族不但發(fā)明了火箭，而且還最早應(yīng)用了串聯(lián)（多級）和并聯(lián)（捆綁）技術(shù)以提高火箭的運(yùn)載能力。

相傳在14世紀(jì)末期，中國有位稱為“萬戶”的人，兩手各持一大風(fēng)箏，請他人把自己綁在一把特制的座椅上，座椅背后裝有47支當(dāng)時最大的火箭（又稱“起火”）。他試圖借助火箭的推力和風(fēng)箏的氣動升力來實(shí)現(xiàn)“升空”的理想。“萬戶”的勇敢嘗試雖遭失敗并獻(xiàn)出了生命，但他仍是世界上第一個想利用火箭的力量進(jìn)行飛行的人。今天，為了紀(jì)念這位傳奇式的人物，國際上將月球表面東方海附近的一個環(huán)形山以“萬戶”命名。“萬戶飛天”（3）20世紀(jì)初，俄國著名科學(xué)家齊奧爾科夫斯基從理論上證明了多級火箭可以克服地球引力而進(jìn)入太空，并建立了火箭運(yùn)動的基本數(shù)學(xué)方程，奠定了航天學(xué)的基礎(chǔ)。

1942年10月3日，德國首次成功地發(fā)射了人類歷史上第一枚彈道導(dǎo)彈-V-2

。（4）第二次世界大戰(zhàn)后在導(dǎo)彈的基礎(chǔ)上開始發(fā)展運(yùn)載火箭。

中國火箭發(fā)展?fàn)顩r

中國自1956年開始，展開現(xiàn)代火箭的研制工作。1970年4月24日長征1號運(yùn)載火箭誕生，首次發(fā)射東方紅1號衛(wèi)星成功。目前，中國長征系列運(yùn)載火箭已研制成功7個型號。長征二號C型長征三號C型

長征1號長征三號A型

長征三號B型

長征四號B型

現(xiàn)代火箭的特點(diǎn)及用途早期的火箭主要用于戰(zhàn)爭

而今人們更注重它的和平利用。例如發(fā)射衛(wèi)星、運(yùn)送空間站等等。

三級火箭的每一級都像一支獨(dú)立的火箭。發(fā)射時先點(diǎn)燃第一級火箭，幾分鐘后這級火箭的燃料燒盡自動脫落，同時引燃第二級火箭，第二級火箭燃料燒盡后也脫落，第三級火箭開始工作，直到把衛(wèi)星、飛船等送到預(yù)定軌道。三級火箭像接力賽一樣，都是在前一級的速度基礎(chǔ)上再加速。同時，由于每一級脫落后都能使剩余部分中有效載荷的質(zhì)量的比例增加，火箭結(jié)構(gòu)部分的質(zhì)量在逐級減小，僅從這一點(diǎn)來看就比單級火箭優(yōu)越得多。為什么采用三級火箭制導(dǎo)與控制系統(tǒng)動力系統(tǒng)第3級火箭第2級火箭第1級火箭有效負(fù)荷不采用4級火箭的原因多級火箭采用發(fā)動機(jī)與1、2級火箭不同，級數(shù)越多，要求的技術(shù)越高。2.需要解決發(fā)動機(jī)的高空啟動技術(shù)。3.發(fā)射時的故障率以級數(shù)成幾何增長。例：長征3號火箭一共發(fā)射12次，其中，第1、8、11次失敗，原因就是第3級火箭的發(fā)動機(jī)發(fā)動失敗及出現(xiàn)故障?，F(xiàn)代火箭的燃料固體火箭是如何推進(jìn)的？

固體火箭的推進(jìn)劑為固體，這種推進(jìn)劑又稱為“火藥”，火藥鑄成塊狀，排放在箭體內(nèi)，占了大部分空間。固體火箭結(jié)構(gòu)簡單，制作方便，裝入火藥后可以長期存放，隨時可以點(diǎn)火；點(diǎn)燃后燃燒時間短，燃燒的激烈程度無法控制，發(fā)射時震動大，因此它不適于發(fā)射載人的飛行器，多用于軍事方面。固體火箭推進(jìn)原理示意圖儀器艙燃料燃料室氧化劑泵噴口液體火箭是如何推進(jìn)的？

液體火箭的推進(jìn)劑為液體，燃料和氧化劑的組合情況很多，如酒精和液態(tài)氧、煤油和液態(tài)氧、液態(tài)氫和液態(tài)氧等。液體火箭燃燒時間長，便于控制，控制推進(jìn)劑的輸送，可以使火箭停火、重新點(diǎn)燃，從而控制火箭的飛行速度，操縱很方便。液體火箭的燃料不易儲藏，成本很高。它是進(jìn)行宇宙航行的主要交通工具。液體火箭推進(jìn)原理示意圖儀器艙燃料燃料室氧化劑泵噴口一、飛船和運(yùn)載火箭在技術(shù)廠房按垂直組裝和垂直測試的一系列程序完成技術(shù)準(zhǔn)備工作后，整體垂直運(yùn)輸?shù)侥殠?，并進(jìn)行最后的功能檢查。發(fā)射過程演示講解二、一切準(zhǔn)備就緒后，火箭一級發(fā)動機(jī)及4個助推器同時點(diǎn)火。四、火箭繼續(xù)飛行，拋掉逃逸塔。

三、火箭升空，開始程序轉(zhuǎn)彎。

五、助推器分離。

六、火箭一級二級分離，整流罩分離。

七、二級發(fā)動機(jī)關(guān)機(jī)，隨后船箭分離。

八、飛船入軌。入軌后，飛船捕獲地球，建立軌道運(yùn)行姿態(tài)，展開太陽電池帆板并對太陽定向。九、飛船按預(yù)定軌道環(huán)繞地球飛行。

十、軌道艙與返回艙分離。

十一、建立返回制動姿態(tài)。飛船制動進(jìn)入返回軌道，返回艙降低至140公里的高度時，推進(jìn)艙與返回艙分離。

十二、在降至100公里時，返回艙進(jìn)入再入姿態(tài)調(diào)整，約80公里時，返回艙再入稠密大氣層。

十