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)動機的一種（2）了解現(xiàn)代火箭的構(gòu)造和特點，了解多級火箭是星際航行的運載工具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)能機械能噴氣式發(fā)動機的分類古現(xiàn)代火箭發(fā)展史現(xiàn)代火箭的特點及用途現(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)化為機械能噴氣式發(fā)動機的分類空氣噴氣發(fā)動機火箭噴氣發(fā)動機區(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)箏的氣動升力來實現(xiàn)“升空”的理想?！叭f戶”的勇敢嘗試雖遭失敗并獻出了生命，但他仍是世界上第一個想利用火箭的力量進行飛行的人。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?！叭f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入太空，并建立了火箭運動的基本數(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、運送空間站等等。

三級火箭的每一級都像一支獨立的火箭。發(fā)射時先點燃第一級火箭，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的？

固體火箭的推進劑為固體，這種推進劑又稱為“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，隨時可以點火；點燃后燃燒時間短，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的？

液體火箭的推進劑為液體，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，控制推進劑的輸送，可以使火箭停火、重新點燃，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。它是進行宇宙航行的主要交通工具。液體火箭推進原理示意圖儀器艙燃料燃料室氧化劑泵噴口一、飛船和運載火箭在技術(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，整體垂直運輸?shù)侥殠⑦M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)動機及4個助推器同時點火。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)動機關(guān)機，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)。飛船制動進入返回軌道，返回艙降低至140公里的高度時，推進艙與返回艙分離。

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

十