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1、一.什么是水火箭?水火箭顾名思义就是以水为燃料的小型火箭。水火箭由两个舱组成,一个是储气舱,一个是储水舱(储气舱和储水舱一体)。加水在水舱里,利用动量守恒,使火箭飞得更快。而水火箭飞行的另一个工序,就是要打气了,打气能够利用水火箭内外空气压力差,产生动力。在飞行的时候,因为地球重力作用,使火箭产生弹道飞行,空气中的阻力将使水火箭减速、停止。所以,如果水火箭要飞得快,飞得久,气舱的作用力和水舱的动量要配合得当,否则效果就不会太好。 二.水火箭的原理 火箭是以力学能推进。水火箭的操作原理主要以牛顿第三定律(作用力和反作用力定律)为主,当高压水柱由压力槽激发出来时,瓶子获得一个向上的力,该力大于重力
2、时,使瓶子获得一个向上的加速度,得以上升。 三.水火箭与火箭的区别所谓 “水火箭”,它和真火箭的发射原理基本一致,区别在于其推进的媒介由高温空气变成了水。发射前往瓶子中灌入一定数量的水,再用打气筒往里打气,待气压达到一定程度的时候,橡胶塞自动脱落, “水火箭”就会腾空而出。水火箭制作水火箭制作 专题讲座I want to fly in the shy!主要目录主要目录1、水火箭发射原理2、水火箭制作过程3、水火箭研究方法4、水火箭改进方案 5、作品说明书水火箭发射原理水火箭发射原理投入大海怀抱的,才是真正的船投入大海怀抱的,才是真正的船!水火箭水火箭又称气压式喷水火箭、水推进火箭。是利用废弃的
3、饮料瓶制作成动力舱、箭体、箭头、尾翼、降落伞。灌入一定数量的水,利用打气筒充入空气到达一定的压力后发射。是利用水和空气的质量之比(水的密度是空气的816倍),压力空气把水从火箭尾部的喷嘴向下高速喷出,在反作用下,水火箭快速上升,加速度、惯性滑翔在空中飞行,像导弹一样有一个飞行轨迹,最后达到一定高度后下落的火箭模型。发射原理发射原理打气打气加水加水发射发射飞行飞行1、加水动量守恒 动量为物体质量和其运动速度的乘积。动量守恒指系统之总动量为此系统中各物体之动量和。因为瓶中容纳的空气有限,在喷气嘴打开的瞬间,空气一下就冲出来了,加入水后,压缩空气将水向外推,当水流高速向外冲出时,增加反作用力,也就能
4、推动水火箭向上升空。2、打气气压单位面积中所受的空气压力。 PF/A ( P:压力 F:作用力 A:面积) 压力愈大,所产生的作用力也愈大,所提供的反作用力越大。 3 发射作用力与反作用力1.灌得饱饱儿的气球,里头充满了空气。2.把吹气口松开,空气就会从吹气口咻咻咻的跑出来。3.往后面喷出来的空气力量,会把气球往前面推进。火箭的冲力,也是利用这种反作用力产生的。 水火箭升空的原理和把气球放气的道理一样。 4飞行重力、弹道飞行、空气阻力重力使物体落回地面的力。两物体间重力大小取决于它们之间的距离,也取决于物体的质量。距离愈大,拉在一起的力量就越小。物体的质量越大,重力就越大。弹道飞行 物体以一起
5、始力向一仰角方向作用,物体受到地心引力的影响,呈一抛物线方式飞行。此抛物线即为弹道。空气阻力 物体移动穿过空气时,空气分子撞在物体上产生摩擦力,此种摩擦力称之为空气阻力。水火箭升空后,靠本身的惯性力量继续飞行,可是受到地心引力及空气阻力的影响,使得速度越来越慢,最后呈抛物线掉落地面.水火箭的制作过程水火箭的制作过程所需准备的材料所需准备的材料:26个2.25L的可乐瓶、剪刀、单面刀片、木塞、球类气针、圆珠笔芯、订书机、双面胶、彩色装饰纸等。兵欲善其事,必先利其器兵欲善其事,必先利其器制作过程中,所需要的工具:制作过程中,所需要的工具:单级的制作方法(视频)一、火箭头1.取一个瓶子,沿虚线用美工
6、刀或剪刀切开。用剪刀慢慢修剪至画线处,尽量使其平整。2.将火箭泡绵头由下方较宽处套入。若为较大型之泡绵头,可直接从外面套入。3.将火箭泡绵头放正,用防水胶带(电火布)于相接处加以固定。二、火箭头与压力槽的连接取一完整的瓶子,将底座取下,做为压力槽。将火箭头与压力槽的底部相连接,然后置于平坦之桌面上或地面上滚动,看看是否连接平整,滚动情况是否平顺。若平顺,则以防水胶带加以固定。三、尾翼1.选两个完整的瓶子,取中间一段。2.利用木板压平,再把边缘压平。3.将压平的保特瓶用签字笔划成两个梯形。再将梯形之底边(长边)直角处剪开约一公分。尾翼的尺寸、形状可依喜好加以改变。4.沿线剪成两个梯形。5.将梯形
7、底边一公分处,往外折起90。另一边同样动作。6.翻开尾翼,里面贴上双面胶带,将它黏贴住。7.沿短边、斜边以钉书机将其钉住。8.沿短边、斜边用防水贴布再贴过。防水贴布之贴法为贴一半,然后悬空之另一半再反折至另一边。9.用双面胶黏贴于折起部分的底部。依相同步骤,完成片4尾翼。10.取一空瓶,如图沿虚线取下中间一段。11.将四片尾翼平均黏贴于瓶上。尾翼底部需与上图虚线贴齐。12.再以钉书机加以固定。13.先以防水胶带黏贴在尾翼的两侧,黏贴时须注意防水胶带的长度须够长,上方需比尾翼高约一个贴布宽,下方反折入瓶内,以增加牢固程度。14.将尾翼套入压力槽的瓶口处,需注意保持整体保特瓶火箭箭身的笔直,以确保
8、飞行方向的准确。15.再以防水胶带缠绕于尾翼上方两圈。水火箭研究方法1.水火箭的水火箭的竖直升高高度与瓶直升高高度与瓶内内水位关系水位关系。通过实验得出,当水量为14时,水火箭飞地最高气压与射程成正比这是因为气压越大,喷水的力量越大,水火箭的冲量越大,水火箭做反冲运动质量越大,所需提供的动量就越大,当质量一定时,速度越大动量越大而提高速度的方法是提高单位位时间喷水量水量所以,只有当水火箭内的气压与水量适当时,才能飞地更远更高2、发射轨道对射程的影响最佳最佳发射仰角射仰角5055之间(约为52)时,可以达到最大的射程3、箭头重量对发射轨道的影响重心正好位于首尾中点,即水火箭的重心和几何中心重合时
9、最好!未加前置填充物的弹头,因受到尾翼质量的影响,重心明显偏后这时候,因为物体旋转时的中心为重心,所以我们可以把重心G当成支点,则在只受重力的情况下弹头即成一个以G为支点的平横杠杆在飞行时,弹头A与弹尾B将受到相同的风阻影响,但由于力臂不同(AGAB),所以A点所产生的力矩大于B点,故水火箭即会旋转影响航道所以我们必须放前置填充物,将重心G向A移动,使力臂AGBG(即水火箭的中点),这样A、B产生的力矩才会相同,达成平衡4、模型设计说明书要统一用A4打印纸,装订成冊,内容包括:a、模型设计说明书封面;b、方案的构思、设计精神与设计灵感来源,作品名称,团队名称等;c、模型效果图,突出作品的结构性、美观性;d、所用材料清单,设计尺寸。带我飞吧,脱缰的梦想!带我飞吧,脱缰的梦想!这是一次活动,更是一次成长这是一次活动,更是一次成长这次活动中,这次活动中,大家可能会有争吵大家可能会有争吵,有分歧有分歧,但,但都会过去都会过去,我们有共同的目标我们有共同的目标,大家都为最后的成绩,大家都为最后的成绩而奋斗!而奋斗!有这样有这样一句话:一句话:“如果你想走的快,就一个人走;如果你想走得如果你想走的快,就一个人走;如果你想走得远,就一起走远,就一起走!”我们会在我们会在这这次实践次实践中中真正明白一句话:真正明白一句话:We are a team!谢谢谢谢观看观看