概要: 发射时橡皮塞塞得越紧,瓶内充的气体越多,发射越高。因此要用力将皮塞塞紧,还可用锉刀把橡皮塞锉成近似圆柱体可使塞与瓶口接触面大,塞得紧。③ 瓶内注水大约在1/3至1/2之间,可实验决定。瓶内的大气压大约在4-5个大气压。超过5个大气压瓶体容易破裂。④ 强调使用工具时,要保护好桌面及环境,并注意安全。4、原理分析研究及讨论。以压缩空气为动力,箭体向下喷出气和水,由于它们的反冲作用使之迅速升空。整个过程是一个用压缩空气达到储存能力,而后瞬间释放,推动箭体向上运动的过程。水作为火箭发射时的喷射物质,它的喷射速度与物质的多少是关键。气压式水火箭在飞行中受到重力和空气阻力的作用暂时忽略不计。用动量守恒定律分析,推导得出火箭在某一时刻的速度V,有下列关系式:式中:v为某时刻喷出的水相对于箭体的速度;M水为注入瓶中水的质量;M瓶为瓶体的质量。从上式可看出水火箭的速度与水喷出的相对速度V成正比;还与瓶体的质量M瓶和注入水的质量M水有关。要使水火箭上升得高,必须增大它的速度。加法有二:1、增大瓶内压缩空气的压强,从而达到水喷出的速度V增大,具体方法是塞紧瓶塞,多充气增大瓶内压强,
③
④
4、原理分析研究及讨论。
以压缩空气为动力,箭体向下喷出气和水,由于它们的反冲作用使之迅速升空。整个过程是一个用压缩空气达到储存能力,而后瞬间释放,推动箭体向上运动的过程。水作为火箭发射时的喷射物质,它的喷射速度与物质的多少是关键。
气压式水火箭在飞行中受到重力和空气阻力的作用暂时忽略不计。用动量守恒定律分析,推导得出火箭在某一时刻的速度V,有下列关系式:式中:v为某时刻喷出的水相对于箭体的速度;M水为注入瓶中水的质量;M瓶为瓶体的质量。
从上式可看出水火箭的速度与水喷出的相对速度V成正比;还与瓶体的质量M瓶和注入水的质量M水有关。要使水火箭上升得高,必须增大它的速度。加法有二:
1、增大瓶内压缩空气的压强,从而达到水喷出的速度V增大,具体方法是塞紧瓶塞,多充气增大瓶内压强,或者利用控制装置使之发射前卡紧瓶口与瓶塞,瓶内气压增加时,瓶塞不自行脱落,可充入更多的空气以增加瓶内大气压值。
2、增大注水量。M水增大,喷出的物质增多,但是注水量增大后,会使空气在瓶内占有的空间减小,使压缩空气减少,因而影响气压式火箭的速度,所以注水量不能过多,有一个最佳量,可通过实验在注水量1/3至1/2之间得出最佳量。
5、动力实践制作与发射。
学生分小组合作制作。做火箭头的、做火箭尾翼的,其它装饰的等。教师巡视指导,发射时教师可适当帮助。由同学自己记录火箭留空时间,估计高度及气压、注水量影响情况。
6、评价与交流,先组内再全班。
①
②
③
7、活动延伸。探究新型的控制装置。
8、活动后记。
附:控制装置参考方案:
用直径或用剪刀剪断即可。发射时,发令员最好能明确、果断、响亮地发布“5、4、3、2、1”的口令,一方面指示发射员集中注意力操作,另一方面更主要是提示观众注意安全。