实践活动——水火箭(液体火箭推进器)的制作

实践活动——水火箭(液体火箭推进器)的制作
一、活动目标
1.通过水火箭制作与发射活动,初步了解火箭发射的有关科学知识,懂得航天火箭的原理
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2.在实践的过程中,培养在实践中反复探究、遇到问题采取反复实践、借助已有生活经验、学习他人经验等方法去再创造,不断解决问题的能力
3.了解我国目前常用的火箭推进剂的类型、成分和特点
二、活动背景
1.我国目前常用的火箭推进剂的类型、成分和特点目前,火箭推进剂主要有三种类型: 液体推进剂、固体推进剂和混合型推进剂。
(1)液体推进剂
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液体推进剂,比较常用的有:四氧化二氮-肼类(偏二甲肼,一,肼),液氧-煤油,
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液氢-液氧等。 四氧化二氮-肼类推进剂被广泛使用,特点是可在室温下储存,技术成熟,可靠性高。但其燃烧效率比较低且有毒污染环境。液氧-煤油推进剂作为常温推进剂,使用方便,安全性好,且价格便宜。液氢-液氧推进剂这种组合是当前最有潜力的组合,其燃烧效率很高,清洁无污染。但是价格昂贵,储存、运输、加注、发动机制造都要求更高。
(2)固体推进剂
固体推进剂是燃料和氧化剂的混合体。固体推进剂有聚氨酯、聚丁二烯、端羟基聚丁二烯、硝酸酯增塑聚醚等。固体推进剂火箭主要的优点是结构简单,成本相对较低,使用非常安全,瞬间的爆发推力巨大,缺点是推力无法调节并且推进效率低。
(3)混合推进剂
混合推进剂是液体和固体推进剂的混合体。它能够像液体火箭发动机那样进行推力调节,系统比较简单。但混合推进剂火箭发动机的燃速低,燃烧不均匀,效率低。
2.水火箭(液体推进剂)的原理
用塞子塞紧的雪碧瓶,形成一个封闭的空间.把气体打入密闭的容器内,使得容器内空气的气压增大,当超过橡皮塞与瓶口接合的最大程度时,瓶口与橡皮塞自由脱离,箭内水向后喷出,获得反作用力射出,从而是火箭的箭身升空
三、活动形式
每组8-10人,自愿组合,每组推选一名组长。
四、实验过程
1、取出其中一个雪碧瓶,剪取圆滑的一段。
电脑美甲机2、将第二个雪碧瓶倒过来.将截取段分别连在瓶底和瓶口处,用胶布连牢。
3、去两段截取段按图压平,剪出平衡翼,平衡翼的数量为3个
4、翻开尾翼里面贴上双面胶带粘贴住,并再贴一张有双面胶的白纸
5、贴牢后,沿短边、斜边用防水贴布再贴圈。
6、将梯形底边一公分处,往外折起90°
7、再将四片尾翼平均粘贴于瓶上
8、火箭头直接由雪碧瓶的上半部分做成
9、制作的箭头必须能够在水火箭发射上升时不脱落,一旦有降落时与箭体自动分离。
10、如果用风筝线做伞绳,只能用胶布粘连。
五、发射过程
1、先灌水量水,不要淋湿伞和箭。
2、塞紧软木塞,软木塞密封一定要好,否则不能提供良好的压力.气针在软木塞中,也要达到密不透水,最好用烧红的针尖穿洞.如果还有漏水情况,可以在气针上加装一个圆珠笔芯,圆珠笔芯的顶端伸出水面,可防止打气时气泡的翻滚和漏水情况,再就是要及时的更换软木塞。塞时往往力气不够不能达到较好的密封性。可以用红酒的开瓶器
3、水火箭放到发射架上,将水火箭扶正。
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4、将降落伞放在箭体的顶部,伞线不要缠绕。
五、思考
1、怎样提高水火箭的稳定性
答案:水火箭在上升过程中,并不是竖直向上升的,经常横着或侧着瓶身上升这就要求我们必须提高它的稳定性,使它竖直上升.提高它的稳定性,就得考虑大气阻力的作用首先,水火箭顶部应为尖的,以便于减小空气阻力;其次瓶体形状应接近流线型,这样便于气流的通过。
2、实验中发现,若水量大于固定气压所能喷射的上限,则水火箭中的水不会喷完,要如何避免水喷不完的情形呢?
答案:根据pV=nRT,可求出一定气压所能喷出的水量上限电脑针织机若是水量不够一定气压所能喷出的水量被较早喷完.根据理论,发射时我们先量出能灌进水火箭的最大值,再算出此气压能喷出的最大水量,根据此两数据装水灌气,即可达到水火箭之最大射程
六、展示、评价成果
1、实验失败的小组分析失败原因,以及改进方式
2、结合第一章热化学的知识,探究火箭推进过程中能量的变化
3、小组间互评、教师评价

本文发布于:2024-09-23 12:26:12,感谢您对本站的认可!

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