制作水火箭研究性学习结题论文
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水火箭科技制作
听老师说学校要举行科技制作小比赛,一直喜欢科学的我听了后可高兴了。
我最喜欢的是火箭,于是想能不能做个关于火箭的小发明呢。
我回家在家长的指导下上网查找了些资料后决定做个水火箭。
水火箭的这个原理是这样的:平时小朋友们都玩过气球吧,当我们给气球吹满气,然后将气球的口放开,气球就会向相反的的方向运动。
我们水火箭的飞行原理和上面的原理是一样的,叫做反冲原理。
不过我们水火箭反冲的东西是水,而不是空气,因为相同体积的水的重量比空气要大,所以水被喷出来的时候,火箭获得的向上的力量要大一些!
水火箭的制作过程比较简单。
首先,我们需要准备的材料有两张白卡纸、塑料瓶、自行车的气门芯、软木塞、打气筒,我们需要准备的工具有剪刀、透明胶带、双面胶。
接下来,我们就可以开始制作水火箭了:
第一步,我们需要用卡纸做出一个火箭模型。
火箭头、箭身、尾翼。
这样我们就已经做好了火箭的主体部分。
第二步,我们要将软木塞打个小洞将自行车的气门芯塞进去。
再将软木塞塞住饮料瓶的瓶口。
第三步,将盐水注入瓶内到三分之一。
用打气筒将气体打入瓶中,水火箭便可冲上天空。
我在制作的过程中遇到了许许多多的麻烦,但是在姐姐的帮助下都克服了。
功夫不负有心人,我终于成功了!
三中附小1105班。
研究实验报告水火箭篇一:水火箭实验报告水火箭實驗報告發現問題某一天,阿智想起以前和同學玩過水火箭的遊戲,所以想和阿臻ˋ阿薇ˋ阿鈞分享一下,星期天時我們就一起到阿智家做水火箭的實驗. 提出假設? 水裝的越多較容易掉落,水裝的越少較不容易掉落? 打氣的速度快,發射的越高,打氣的速度慢,發射的越低實驗設計1. 實驗器材:奶粉罐一個鐵釘一個到五個鐵鎚一枝球針一個橡皮塞一個寶特瓶一罐打氣筒一個磚塊兩塊雨衣一件2. 實驗步驟:用鐵釘在奶粉罐底中央釘一個剛好能讓球針穿入的洞球針由奶粉罐底的外面伸入底面橡皮塞先鑽好洞,再由奶粉罐中套入由外向內伸進的球針寶特瓶中裝入約三分之一到五分之二的水奶粉罐的開口朝下,讓其中的橡皮塞塞入寶特瓶瓶口,要盡量塞緊把打氣桶的出口端接上球針奶粉罐連同寶特瓶一起翻正,用兩個相距約五公分,平行站立的磚塊把奶粉罐墊高穿好雨衣開始打氣當壓力夠大時,寶特瓶會脫離橡皮塞,一面噴水一面上升,很容易就衝上四層樓高若要讓寶特瓶噴遠,只要斜向固定奶粉罐就可以了實驗紀錄? 我們用不同的水量來實驗並把牛奶罐拆下,直接用寶特瓶來進行實驗? 我們用打氣機來沖氣,因打氣筒太慢了且要使用到人力,無法快速完成實驗資料分析? 用有牛奶罐的寶特瓶來發射,比沒有牛奶罐寶特瓶還要難發射? 用打氣機比用打氣筒還要快速而且又不必用到人力? 水量多較不易發射,水量少發射的越遠結論我們原本用打氣筒,最後改用打氣機不但使我們的實驗進行的順利,而且也讓我們發現了,人力還是贏不了機器篇二:水火箭的制作实验报告水火箭的制作实验报告一、实验启发:多动手,多动脑,善于发现生活中的点点滴滴,生活变得更美好。
通过和朋友们的协作,经过艰辛的努力终于完成了水火箭的制作。
二、实验原理水火箭: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。
关于“制作水火箭的研究报告”(一)研究背景火箭不用航天燃料能飞上天吗?近年来,各大校园不断出现有人用普普通通的水和瓶子,就能让自己亲手制造的小“火箭”飞上了天。
这一系列的现象深深地触动了我们,我们对这个“水火箭”很有兴趣,于是我们选择了制作一个“水火箭”。
(二)研究目的意义通过自己的亲手实践完成小制作,学会获取知识,应用知识,解决问题及其合适的处理方法,提高在自学、自理中克服各种挫折,经受各种考验的能力,培养我们的独立性、自觉性、创造性及各种能力,提高合作团结的意识,同时也增强了我们对各个学科在生活实践应用中的技能。
通过亲身实践,为以后走向社会独立从事工作打下良好的基础。
(三)研究方法文献法、实验法(四)研究过程1、准备阶段(1)成立小组(2)明确分工(3)制定计划2、研究过程(1)2011年1月26日,我们买好了材料来到译锋同学家里准备制作水火箭。
面对一堆材料,我们展开热烈的讨论,研究先做那一部分,怎样做。
经过一番讨论,最终确定了步骤,接着便动手制作。
制作过程的大部分很顺利,但是在钻孔时有点烦,既要孔口要圆,又要孔口大小和连接的器材的孔一样大,但我们以坚毅的耐心、耐心的态度钻下去,最终成功地完成制作。
(2)接下来,便发射水火箭。
在发射过程中,我们遭遇一次又一次的失败,一次又一次地被喷出来的水喷得全身湿。
但是我们仍然不言放弃,因为我们相信成功是经过千百次失败而取得的,所以我们继续发射,经过几十次的发射后,最终成功地发射了。
3、结题(1)整理资料。
面对一大堆资料,刚开始时我们显得束手无策,但经过我们团体的努力,最终顺利地整理好了资料,并把小制作做好。
(2)写研究报告。
整理好资料,便由几位组员写报告,最终输入电脑,打印成稿。
(五)研究成果(1)制作原理何为水火箭,水火箭和火箭的最大不同,在于其推进媒介由高温气变成水而已。
在发射水火箭前会灌入空气,达到一定压力,由于高压会自然流向低压去,放在喷嘴被打开时,空气自然向喷嘴流去,但由于水挡在前方,水会被空气推出火箭箭体,而火箭也借此获得向前的加速度。
水火箭制作心得体会结尾总结起来,制作水火箭的过程是一次挑战自我、锻炼团队合作和培养创造力的过程。
通过这次实验,我学到了很多知识和技能,也收获了很多体会和心得。
首先,通过制作水火箭,我学会了如何运用科学知识和工程原理来解决问题。
在设计和制作的过程中,我需要考虑到重力、压力、稳定性等因素,并根据这些因素来调整设计方案。
这为我提供了一个锻炼思维和解决问题能力的机会,使我更加熟悉了科学和技术的应用。
其次,制作水火箭也锻炼了我的团队合作意识和沟通能力。
在团队中,每个人都有自己的任务和责任,需要相互配合和协作才能完成整个项目。
我们需要互相倾听、互相包容,并且及时沟通和解决问题。
通过这个过程,我学会了如何更好地与他人合作、相互学习和共同进步。
此外,制作水火箭也提高了我的创造力和动手能力。
通过自己动手制作一个实物,我不仅可以锻炼我的动手能力,还可以发挥自己的想象力和创造力来设计独特的火箭。
在整个制作过程中,我能够学会如何从理论上转化为实践,通过实验和调整来不断改进并且完善我的作品。
最重要的是,这次制作水火箭的经历也让我体会到了困难和挑战带来的成就感。
在制作的过程中,我遇到了很多问题和困难,有些甚至让我陷入了绝望。
但是,通过坚持不懈地努力和团队的互相支持,我最终成功地完成了我的水火箭,并且获得了一个完整的工作体验。
这使我更加有信心面对未来的挑战和困难。
总之,通过制作水火箭,我不仅学到了很多科学知识和技能,也培养了自己的团队合作能力、创造力和动手能力。
同时,我也学会了如何面对困难和挑战,并且从中收获了成就感和自信心。
这次实验不仅是一次科学实验,更是一次锻炼和成长的过程。
我相信,在未来的学习和工作中,我会更加勇敢地面对困难和挑战,不断追求自己的梦想和目标。
课题名称:水火箭研制调查报告指导老师:小组成员名单:研究日期:2012.11—2012.12“水火箭”研制结题报告一、实验背景火箭是利用燃料的燃烧向后发出强烈的反冲力产生的巨大的反作用而升空的。
“水火箭”,顾名思义,就是利用空气与水的反作用发射升空。
本实验通过理论分析和实验研究,探究影响水火箭的飞行高度的因素;通过设计制作“水火箭”,改变教学方式,加强学生的动脑动手能力,提高教育教学质量。
培养从实际问题中产生探究课题,并开展深入的实验探究的意识和能力。
二、实验目的制作“水火箭”,并探究影响“水火箭”的发射高度的因素。
三、实验原理利用水的反冲使“水火箭”飞行。
四、实验器材两只相同的塑料瓶、胶带纸、美工刀、剪刀、自行车轮胎气芯、刻度尺、木塞子、硬纸板、实验用具铁架台等五、实验步骤(一).制作水火箭1、取第一个瓶子,称之为A瓶。
在瓶子上下1-1、2-2的位置各画一条线,两条线位置的決定方法如下。
1-1:选瓶上弧线曲度与火箭泡棉头曲度相近处。
处。
0.5cm:选瓶子下方曲线转直点的下方约2-2.2、自1-1线上方、2-2线下方约0.5cm处用美工刀(或剪刀)切(剪)开。
3、用剪刀慢慢修剪至划线处,尽量使其平整,以便与B瓶衔接時可以较为密合。
4、将火箭泡棉头放置于A瓶上方,由正上方看泡棉头是否对准保特瓶之正中央位置。
若已放正,则使用电工胶布缠绕于相接处,加以固定。
由喷嘴(气嘴)瓶,將瓶盖卸下,然后将B、取另一个瓶子称之为5.保特瓶开口处旋紧。
6、将A、B瓶相连接。
然后至于平坦之桌面或地上滚动,看看是否连接平整,滚动是否平顺。
若是,则以电工胶布加以固定。
7、取第三个瓶子,称为C瓶。
在瓶子3-3、4-4之位置各画一条线。
3-3:选瓶子上方曲线转折点的下方约0.5cm。
4-4:选瓶子下方曲线转折点的下方约0.5cm。
8、自3-3线上方、4-4线下方约0.5cm处用美工刀(剪刀)切(剪)开。
瓶完成图C、9.10、将厚纸板对折,然后用铅笔画出两个梯形。
课题名称:水火箭研制调查报告指导老师:小组成员名单:研究日期:2012.11—2012.12“水火箭”研制结题报告一、实验背景火箭是利用燃料的燃烧向后发出强烈的反冲力产生的巨大的反作用而升空的。
“水火箭”,顾名思义,就是利用空气与水的反作用发射升空。
本实验通过理论分析和实验研究,探究影响水火箭的飞行高度的因素;通过设计制作“水火箭”,改变教学方式,加强学生的动脑动手能力,提高教育教学质量。
培养从实际问题中产生探究课题,并开展深入的实验探究的意识和能力。
二、实验目的制作“水火箭”,并探究影响“水火箭”的发射高度的因素。
三、实验原理利用水的反冲使“水火箭”飞行。
四、实验器材两只相同的塑料瓶、胶带纸、美工刀、剪刀、自行车轮胎气芯、刻度尺、木塞子、硬纸板、实验用具铁架台等五、实验步骤(一).制作水火箭1、取第一个瓶子,称之为A瓶。
在瓶子上下1-1、2-2的位置各画一条线,两条线位置的決定方法如下。
1-1:选瓶上弧线曲度与火箭泡棉头曲度相近处。
2-2:选瓶子下方曲线转直点的下方约0.5cm处。
2、自1-1线上方、2-2线下方约0.5cm处用美工刀(或剪刀)切(剪)开。
3、用剪刀慢慢修剪至划线处,尽量使其平整,以便与B瓶衔接時可以较为密合。
4、将火箭泡棉头放置于A瓶上方,由正上方看泡棉头是否对准保特瓶之正中央位置。
若已放正,则使用电工胶布缠绕于相接处,加以固定。
5、取另一个瓶子称之为B瓶,將瓶盖卸下,然后将喷嘴(气嘴)由保特瓶开口处旋紧。
6、将A、B瓶相连接。
然后至于平坦之桌面或地上滚动,看看是否连接平整,滚动是否平顺。
若是,则以电工胶布加以固定。
7、取第三个瓶子,称为C瓶。
在瓶子3-3、4-4之位置各画一条线。
3-3:选瓶子上方曲线转折点的下方约0.5cm。
4-4:选瓶子下方曲线转折点的下方约0.5cm。
8、自3-3线上方、4-4线下方约0.5cm处用美工刀(剪刀)切(剪)开。
9、C瓶完成图10、将厚纸板对折,然后用铅笔画出两个梯形。
自制水火箭作文在生活中,总是充满了各种各样新奇有趣的尝试,而自制水火箭绝对是让我感到超级过瘾的一次经历。
那是一个阳光明媚的周末,学校组织了一场科技小制作的活动,我毫不犹豫地选择了挑战自制水火箭。
当时心里就想着,要是能成功做出一个能飞得又高又远的水火箭,那得多酷啊!说干就干,我先在家里搜罗了一堆可能用得上的材料。
找来一个大大的塑料饮料瓶,这可是水火箭的“身体”;又翻出一些硬纸板,打算用来制作火箭的尾翼;还有胶水、剪刀、打气筒等等。
材料准备齐全,接下来就是动手制作的时刻啦。
我先用剪刀把饮料瓶的上半部分剪掉,留下一个类似圆锥的形状作为火箭的头部。
这一步可得小心,不然一不小心就可能把瓶子剪得歪歪扭扭的。
剪好后,我拿着瓶子端详了半天,心里琢磨着:“嗯,还算不错,起码看起来有点火箭的样子了。
”接下来是制作尾翼。
我在硬纸板上画出了四个大大的三角形,然后小心翼翼地用剪刀剪下来。
这时候可千万不能着急,一着急就容易剪坏。
剪好尾翼后,我用胶水把它们均匀地粘在瓶子的尾部。
粘的时候,我眼睛紧紧地盯着,手还有点微微发抖,生怕粘歪了影响火箭的飞行。
等胶水干了,水火箭的大致形状就算完成了。
不过,这还远远不够,还得给它做一些装饰,让它看起来更酷一点。
我拿出彩笔,在瓶子上画了一些火焰的图案,还写上了“超级火箭”几个字。
看着自己的杰作,我心里那叫一个美,仿佛它已经能一飞冲天了。
终于到了最关键的时刻——测试飞行。
我带着自制的水火箭来到了小区的空地上,心里既紧张又兴奋。
我先在瓶子里装了大约三分之一的水,然后用打气筒往里面打气。
随着气压不断增加,我的心也提到了嗓子眼儿。
“三、二、一,发射!”我松开了手,只听见“嗖”的一声,水火箭飞了出去。
可是,它并没有像我想象中那样飞得又高又远,而是歪歪扭扭地飞了一段距离,然后就一头栽到了地上。
“哎呀,这是怎么回事?”我赶紧跑过去,捡起水火箭仔细检查。
发现原来是尾翼粘得不牢固,有点松动了。
“没关系,重新粘一下,再来!”我给自己打气。
“水火箭”实践的研究一、问题的提出普陀区每两年举行一次中小学生科技运动会,运动会中比赛的内容有五大类,其中一类是“现场科技制作竞赛”,这一类竞赛中,有2个项目是创意制作竞赛。
2010年科技运动会中创意制作竞赛项目是:电动创意船制作与航行比赛和橡皮筋动力小车制作与行驶比赛。
其中橡皮筋动力小车制作与行驶比赛这个项目已经比赛过三届,各校制作的小车同质化现象已经比较严重,创意价值无法再体现,因此需要寻找一个新的创意项目来取代它。
当时的我,把这件事暗暗记在心理。
2011年11月,我有幸参加了省“中小学劳动与技术课堂教学疑难问题解决”培训,培训的其中一个内容是“水火箭制作”。
水火箭制作原来是小学劳动与技术六下册第13课的教学内容,由于这个制作相对于其他制作比较复杂,水火箭发射又需要专门的发射架,加上学校和老师对劳技课不像语数英那么重视,因此,这个内容总是被省略。
在省培训中,我跟着主讲老师一步一步制作,制作虽然有些粗糙,但总体上还是和主进老师制作的水火箭差不多。
制作完成后,在瓶中加了许多水,拿到田径场上,放到发射架上,第一次失败,第二次成功。
主讲老师指出:其原因是第一次水太多;第二次发射时,水已经露掉了一部分,所以发射成功。
回到学校后,我对水火箭制作产生浓厚兴趣,因为要取得好的发射效果需要创新的地方实在太多。
于是从网上购买了一个发射架,又试着做了一个水火箭,经过多次实践,我找到了一些巧门,使得多数发射能成功。
于是,我把非常具有创意的水火箭项目推荐给了普陀区负责科技竞赛的张老师,张老师听了我的介绍,看了水火箭的发射情况后,认为水火箭这个项目作为竞赛很好,它所需要的制作能力中小学生都能达到,另外,又有许多变量需要探究、需要创新。
项目确认后,张老师要求我继续对水火箭的制作和发射进行充分研究,并设计出适合小学生和中学生不同的竞赛要求和竞赛规则,于是,我全身心地投入“水火箭”的研究。
二、国内外研究现状国内研究水火箭较早的是2009年4月,广州中山大学附中举行水火箭比赛,其中高二4班方益铭小组制作的水火箭飞出了140多米,一举夺得了冠军。
研学制作水火箭作文500字
那天阳光明媚,我们班级搞了个特别的活动——制作水火箭。
嘿嘿,听起来是不是很酷?说实话,我一开始也觉得这事儿挺新鲜的。
刚开始,我们面前就堆满了各种零件,塑料瓶、橡皮塞、水管、胶带……我看着这些材料,心里直犯嘀咕,这些玩意儿能变成火箭?不过,在老师的指导下,我们很快就动起手来。
我先把塑料瓶底部割开,然后装上橡皮塞和水管,这个过程可
不容易,橡皮塞得塞得紧紧的,水管也得固定好,不然到时候喷水
就麻烦了。
接着就是装饰了,我们给火箭涂上了五颜六色的颜料,
还在上面贴上了贴纸,看上去就像真的一样!
组装完成后,我们就去试飞了。
我站在操场上,手里拿着火箭,心里那叫一个激动啊!我按照老师教的步骤,给火箭里加了点水,
然后用力一压橡皮塞,只听“嗖”的一声,火箭就飞上了天!哇,
那一刻,我感觉自己就是个真正的火箭科学家!
试飞结束后,我们聚在一起讨论,大家都说这次活动特别有意
思。
不仅让我们学到了知识,还让我们体验到了动手制作的乐趣。
我觉得,这种活动就应该多搞一点,让我们在玩乐中学习,多棒啊!
总之,这次制作水火箭的活动让我印象深刻。
我不仅学会了怎
么制作火箭,还感受到了团队合作的力量。
希望以后还能有这样的
机会,让我们继续探索科学的奥秘!。
研学制作水火箭作文500字
在一个阳光明媚的午后,哇,制作水火箭的研学活动开始了!
教室里大家忙得不亦乐乎,一个个塑料瓶、胶带、纸板堆得满满当当。
嘿,咱们得把这堆材料变成能飞上天的火箭!
制作环节真是刺激!我们先是拿塑料瓶当主体,然后用胶带和
纸板搞了个尾翼和头部,看上去还挺酷炫的。
老师在一旁指导我们
装喷水装置,得确保它能稳稳地飞起来。
咱们试了好多次,终于搞
出了个像样的水火箭!
搞定之后,大家急不可耐地跑到操场去试飞。
我们给火箭加水、打气,然后一松手,水就“咻”地喷出来,火箭就“嗖”地飞上天啦!哇,简直就像咱们自己的梦想一样,直冲云霄!
这次活动让我明白了团队合作的力量。
大家一起动手,遇到问
题就一起想办法解决。
有时候真的挺难的,但大家都没放弃,还互
相打气。
这种感觉真的很棒!
看着水火箭飞得那么高那么远,我心里特别感慨。
这不仅仅是
一次制作火箭的经历,更是一次成长和学习的机会。
我明白了,只
要努力,没有做不到的事情。
以后,我也要像这水火箭一样,不断挑战自己,追求更高的目标!。
研究性学习论文——探究水火箭的秘密组长:符冉组员:李俊廷,余通众所周知,水火箭是一个利用质量比和气压作用而设计的类似于玩具的简单实验装置。
其中蕴含着了解物理中力学的重要基础原理。
而我们小组所探究的,正是其中所隐藏的科学奥秘。
我们也在学习其中的物理秘密之时增强了我们自身的动手动脑能力,培养了我们小组成员对物理学的兴趣。
我国“神州”、“嫦娥”等系列飞船的成功发射让我们炎黄子孙感到自豪,同时也激起了我们研究火箭的热情。
水火箭以其简单的制作与极强的动手性吸引了我们,而且虽然我们还未学到其相关的所有物理知识,但我们也可以在研究中培养探究未知领域、获取必要信息、分析问题的能力。
所以我们小组最终确定了这个选题。
方案设计一、查阅资料,从原理上搞清楚了水火箭的工作原理。
二、简要制作水火箭。
三、进行实地发射与数据测量,研究影响水火箭飞行的因素。
四、撰写结题报告。
实施过程第一阶段:查阅资料,理论分析我们通过网络查阅和在学校图书馆查找到了水火箭飞行原理的资料,及时向水火箭制作提供了相关信息。
我们得到了水火箭的简介:水火箭又称气压式喷水火箭、水推进火箭。
是利用废弃的饮料瓶制作成动力舱、箭体、箭头、尾翼、降落伞。
灌入三分之一的水,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,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,在空中打开降落伞徐徐降落的火箭模型。
我们又在查阅并整理资料后得到:火箭的推行是利用反冲原理使火箭升空。
具体整理后:用橡皮塞紧的可乐瓶,形成一个密闭的空间.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.水火箭和火箭最大的不同,在於其推进的媒介由高温空气变成水而已。
在发射水火箭前会灌入空气达一定压力,由於高压会自然向低压流去,故在喷嘴被打开时,空气自然向喷嘴流去,但由于水挡在前方,故水会被空气推出火箭,而火箭也藉此获得向前的速度。
实践手工水火箭的作文600
手工水火箭,真带劲!
哎呀,你知道吗?那天我们做的水火箭飞得老高!就那么一下子,嗖地冲上了天,跟火箭似的!我跟你说,我们当时都惊呆了,
真的!那一刻,感觉整个世界都静止了,只剩下那水火箭在空中飞舞。
制作的过程其实也挺好玩的。
你知道吗,我们得把瓶子切得刚
刚好,还得装上那个喷嘴。
每次试飞都是一场大战,要么飞得太低,要么就直接栽了。
哈哈,但每次失败都让我们更兴奋,就像是在挑
战什么极限一样。
你知道吗,我看着那水火箭飞上天,心里突然有种感觉,就像
是自己也飞起来了似的。
你知道吗,那种感觉真的太棒了!就像小
时候放风筝,总希望它能飞得更高更远。
最后,水火箭落下来了,我心里却还是激动得不行。
你知道吗,那一刻我突然意识到,原来我们也可以做出这么酷的东西!就像小
时候的梦想,虽然现在看起来有点幼稚,但那种感觉,真的让人难
以忘怀。
所以说啊,下次还要再试试,看看能不能飞得更高更远!这种感觉真的太棒了,就像是在实现自己的梦想一样!。
水火箭论文一序言★目标☆理论目标:建立数学模型,尽量详细地描述水火箭的运动过程,以及运动过程中的动力学特点。
希望考虑尽量多的实际情况,而不是仅仅限制在理想的状态下。
不回避自己不熟悉或不了解的问题,尽力接近真实情况。
☆作品目标:展示目标:我们将展示前台,后台以及整个思考过程的文字形式。
前台将能在水火箭内水的质量,气压等参量变化时,生动形象地描绘出其速度,飞行最大高度等量的变化;后台将展示运算这些数据的程序;文字部分会尽量详细的展示出理论思考与数学推导过程,并对程序等进行必要的解释。
实际目标:利用理论上的结果在可能的情况下之做出一个真实的水火箭,并希望它能在真实的环境中达到某一个我们所希望的高度。
★问题的复杂性——解释这个问题的核心部分对于这个无明确目标的问题,第一件事情便是确定努力的方向。
通过理论我们希望能详细的描述它的运动状况,并能通过向方程或者方程组中代入不同的数据,对它的飞行状态有感性的了解,于是便有了前面所设定的各项目标。
如果忽略许多我们平时习惯于忽略的东西,例如空气阻力,液体粘滞性等,这个问题也仍然不简单。
考虑到它的基本形状如下图1-1。
于是,便不能当作质点运动系列中的变质量问题来解决。
事实上,质点变质量问题在书上已有详细的解答了。
如果考虑其实际的形状,就要注意到液体的流动等等。
显然,在底部斜面部分的压力变化问题是需要特别注意的。
如果考虑水为定常流体,该部分的液体流动可用“伯努利方程”表达,但由于火箭在短时间内的加速度较大,所以不能看成是定常流动,而对于不定常流动,我们仅从一维考虑就已经很复杂了。
倘若想更进一步兼顾到液体的粘滞性和向下喷出时的旋转,也就是二维甚至三维不定常流动,其中必然涉及到湍流问题,而此问题至今尚在研究之中,可见此问题的复杂性!另外,由于我们在“实际目标”中有现实的飞行高度的要求,那么空气阻力和飞行的稳定性就不得不考虑了,而这些问题涉及的知识是很广泛的。
(图1-1)实际上,我们并不是自找麻烦,对于这个小小的水火箭,如果简化考虑,将是非常简单的动量守恒和变质量问题,不需要大张旗鼓,然而稍微接近真实的假设都会极大的增加该问题的复杂性。
水火箭运动原理及制作分析摘要:水火箭制作较简单,取材较方便。
深受各阶段学生的喜爱,是青少年科技竞赛的常见项目。
当代青少年应具备良好的科学素养,正如水火箭比赛成绩差异,这一项科学活动中蕴藏的知识应该着重来探讨,以达到更好的比赛结果,提升参与者科学素养的体现。
文章有助于加深对水火箭运动的认识。
关键词:水火箭科学素养反冲作用作为一名准全科教师。
随着国家对全科教师的培养,要求培养小学全科教师严谨的思维习惯的科学态度以及勇于探索的科学精神要求,增强教学的实用性以及自身探索科学的欲望。
其中科学素养的体现显得尤为重要,全科教师作为学生的启蒙者,应具有良好科学素养才能够教育出具有创新精神的学生。
在教学的要求下,水火箭其中的科学就是值得深入研究的,探究实践学习就是取得良好结果最好办法。
在水火箭比赛中,发现这活动不仅是游戏,也是“STEM理念”灵活运用的介质,要想得出良好的成绩,离不开对其中蕴含知识的探索。
水火箭的工作原理水火箭主要由整流罩、导流板、推进器等部分组成。
发射时,首先在推进器里装入适量水并按要求放置,然后利用充气泵向推进器内部充气,当推进器内压强足够大时候,启动装置,水被高速喷出,同时火箭在反冲作用下开始飞行。
该装置主要运用牛顿第三定律:相互作用的两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一条直线上。
该定律是牛顿在1687年《自然哲学的数学原理》一书中提出的。
比赛中主要就通过朝装有水的瓶里充入气体增强瓶内的气压后在一瞬间释放,使气体膨胀挤压出瓶中水达到反冲推进装置飞上天空。
水火箭整个飞行过程可分为两个阶段,即初期的喷水阶段和后期惯性飞行阶段。
在初期喷水阶段,推进器内的空气压强大于外界大气压使推进器内的水不断地喷出,火箭因此受到反冲作用而获得驱动力,并在短时间内获得较大的运动速度。
在后期惯性飞行阶段,火箭停止喷水,在只受重力和空气阻力的作用下继续飞行一段距离,最后到达临界点。
水火箭降落伞开伞原理是采用阻力落差分离:重物体和轻物体同时下落,由于空气阻力的不同,导致速度不同,由此实现降落伞自动打开。
目录课题名称关键词研究的背景及目的研究的对象及其原理小组分工及其步骤安排研究的方法及过程实验效果分析与实验得失总结心得与感受参考文献致谢年级:高一班级:1112班指导教师:陈义华组长:罗慧珍课题名称:水火箭制作与发射指导教师:陈义华班级: 1112班组长:罗慧珍组员:罗慧珍、胥哲、李思雨、张思睿、游迷熵、汤为、陈宇璐、张琛欣、谭灵妃、李梓健关键词:自己动手水火箭课题研究的背景:“中国航天作为世界航天的一个重要组成部分,为世界航天的发展作出了积极的贡献。
”中国航天事业近年来蓬勃发展:自一九五六年创建以来,迄今已达到相当规模和水平,在卫星回收、一箭多星、低温燃料火箭技术、捆绑火箭技术以及静止轨道卫星发射与测控等许多重要技术领域,已跻身世界先进行列;在遥感卫星、通信卫星、科学实验卫星、导航定位卫星研制与应用以及载人飞船试验等方面均取得重大成果,社会效益和经济效益显著。
2011年9月29日21时16分0秒,天宫一号在酒泉卫星发射中心发射升空。
载人航天工程总指挥常万全宣布天宫一号目标飞行器发射圆满成功。
中国从发射“神七”到发射“天宫一号”,从“天宫一号”的设计到发射,只用了很短的时间,这在国际航天领域是非常突出和令人瞩目的事件。
在国际空间科研和实验中,中国的进展速度最快,超过了任何国家。
如此种种让无数的中华少年感到由衷的自豪和高兴,并相信中国将会取得更大的成功。
研究目的: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;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,同时提高创造能力培养学生的合作精神,探究意识及认真细致、敢于创新、一丝不苟的科学态度;2.水火箭是寓教于乐、科技含量高,深受广大青少年喜爱的动手、动脑的科普教材。
可以让我们直观了解导弹,运载火箭的发射升空,回收的过程,导弹的飞行与飞机的飞行原理及不同点。
目录课题名称关键词研究的背景及目的研究的对象及其原理小组分工及其步骤安排研究的方法及过程实验效果分析与实验得失总结心得与感受参考文献致谢年级:高一班级:1112班指导教师:陈义华组长:罗慧珍课题名称:水火箭制作与发射指导教师:陈义华班级: 1112班组长:罗慧珍组员:罗慧珍、胥哲、李思雨、张思睿、游迷熵、汤为、陈宇璐、张琛欣、谭灵妃、李梓健关键词:自己动手水火箭课题研究的背景:“中国航天作为世界航天的一个重要组成部分,为世界航天的发展作出了积极的贡献。
”中国航天事业近年来蓬勃发展:自一九五六年创建以来,迄今已达到相当规模和水平,在卫星回收、一箭多星、低温燃料火箭技术、捆绑火箭技术以及静止轨道卫星发射与测控等许多重要技术领域,已跻身世界先进行列;在遥感卫星、通信卫星、科学实验卫星、导航定位卫星研制与应用以及载人飞船试验等方面均取得重大成果,社会效益和经济效益显著。
2011年9月29日21时16分0秒,天宫一号在酒泉卫星发射中心发射升空。
载人航天工程总指挥常万全宣布天宫一号目标飞行器发射圆满成功。
中国从发射“神七”到发射“天宫一号”,从“天宫一号”的设计到发射,只用了很短的时间,这在国际航天领域是非常突出和令人瞩目的事件。
在国际空间科研和实验中,中国的进展速度最快,超过了任何国家。
如此种种让无数的中华少年感到由衷的自豪和高兴,并相信中国将会取得更大的成功。
研究目的: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;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,同时提高创造能力培养学生的合作精神,探究意识及认真细致、敢于创新、一丝不苟的科学态度;2.水火箭是寓教于乐、科技含量高,深受广大青少年喜爱的动手、动脑的科普教材。
可以让我们直观了解导弹,运载火箭的发射升空,回收的过程,导弹的飞行与飞机的飞行原理及不同点。
解释牛顿第一、第二、第三定律(作用与反作用、惯性、能量守恒定律)了解一些基本的空气动力学和飞行力学等方面知识。
使广大青少年了解航天科技,热爱航天科技,为国家航天事业培养、造就、输送优秀人才。
研究对象:水火箭水火箭,又称气压式喷水火箭、水推进火箭。
是利用废弃的饮料瓶制作成动力舱、箭体、箭头、尾翼。
灌入三分之一的水,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771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,最后达到一定高度的火箭模型。
发射原理:用“塞子”塞紧的大矿泉水瓶,形成一个密闭的空间.把气体打入密闭的容器内,使得容器内空气的气压增大,容器内空气的气压最大时打气筒被迫与容器断开连接此时迅速扭开“塞子”,容器内水向后喷出,获得反作用力射出.课题成员分工:张琛欣、谭灵妃:上网查找资料张思睿、李思雨、陈宇璐、汤为、游迷熵:询问老师、专家,设计草图胥哲、李梓健:实验全体组员:总结、论文撰写研究方法1.水火箭的竖直升高高度与瓶内水位的关系水火箭的竖直升高高度与瓶内水位的关系可以通过做实验的方法获得:通过实验得出,当水量为1/3时,水火箭飞地最高.由实验结果看出: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.而在发射水量为1000ml以上时,水火箭中的水未喷完,由于气压减小就停止了加速,增加水火箭的重量,使水火箭受重力影响而提前坠落了.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时间内的喷水量.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.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?根据PV=nRT,可求出一定气压所能喷出的水量上限.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(Pmax=Fmax×Mmax).2.怎样提高水火箭的稳定性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。
3.发射轨道对射程的影响固定水量600ml,发射仰角50°.利用无轨发射架和70cm发射架分别发射水火箭并记录结果及发射情况.比较发射轨道对飞行距离的影响.实验结果显示:有轨及无轨发射器在同一冲量所造成的射程都差不多,可见有无轨道都不影响射程.但在冲量越小时,无轨发射器发射的水火箭容易常常偏离预定方向;而有轨发射器因为有两个支点,使水柱喷射时不易产生其他方向的分力,因此水火箭能精确的直线前进.所以,有轨发射器在准确度上胜于无轨发射器.4.弹头重量对发射轨道的影响固定水量600ml,发射仰角50°,使用有轨发射器.弹头依序放置填充物,质量为30g,40g,50g,60g.比较弹头重量对水火箭发射轨道的影响.由实验可知: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(AG>AB),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AG=BG(即水火箭的中点),这样A、B产生的力矩才会相同,达成平衡.但是如果前置填充物放得太多,重心偏前,造成力臂AG<BG,力矩A<力矩B,则又会变成旋转的情形,而造成反效果.所以,由实验的结果得知,填充物约65g为最好,而此时重心正好位于首尾中点.当然,这个质量是不确定的,因水火箭的不同而异.5.发射仰角的影响固定水量500ml水,前置填充物,使用有轨发射器.分别使用发射仰角35°、45°、55°、65°、75°.比较发射仰角对水火箭发射距离的影响.水火箭的斜发与斜抛有关,所以由理论可得发射仰角为45°时,飞行距离最长.但由发射的结果得知:在发射仰角45°到55°之间(约为52°)时,可以达到最大的射程.当发射仰角太小时,水火箭向上的分力不大,使爬升高度不大,且由于水火箭的重量受地球引力的牵引,使其容易落下,造成射程缩短.而当角度太大时,其向上分力虽大,但向前分力太小,以至于射程太短,行成“射得高,但射不远”的情形.所以在水火箭的发射角度方面,须考虑向上分力及向前分力适中、各种外界因素的影响以及发射仰角.制作过程:1.材料准备:1.准备阶段通过上网、图书馆查阅资料,访问有关人员(物理老师、陈义华老师),收集有关资料,了解有关火箭的历史演进和火箭的飞行原理,准备实验所需材料,完成设计图工作,并初步确定实验步骤。
有关资料:中学物理教学参考、物理教学、高中研究性课程实施案例选2、制作过程:将5个合适的可乐瓶(1、25升)进行编码1.2号瓶作为主身体,2号瓶作为前延,5号瓶作为后延和火箭头,3号瓶和4号瓶作为尾翼。
裁剪2号瓶,如图:(虚线是裁剪处裁剪5号瓶,如图: 13cm(虚线是裁剪处)稳定翼作法:裁剪3,4号瓶,如图切出弹头:用硬沙纸做一与可乐瓶上部形状相同的圆锥模型,紧套于可乐瓶上部,并沿硬沙纸底线将瓶的上部剪下,然后在瓶口处粘一铅块,紧靠着铅块,下部包一层沙纸并用胶带粘牢,最后用胶带将整个弹头外表面缠紧。
如图:喷嘴:a.在可乐瓶盖中央挖一圆孔b.取两段粗细不同的塑料硬管按如图套紧,在两管接触处套上橡胶圆环防止漏水,然后在两管外表面均用防水胶缠紧以防漏水。
c. 让小管穿过瓶盖的圆孔,使瓶盖罩在的管上。
d. 取一大小合适小管内径的橡胶塞,在其中央钻一小孔,插入玻璃管后与小管紧密相连。
将各部分用胶带有序连接,如示意图:3.实验过程:1.注水:用漏斗往瓶中注入1/3的水,拴上带有喷嘴的橡皮塞;用打气筒的出气口与喷嘴拴紧。
2.查漏:把水火箭放正,用打气筒打入少量的气体,检验喷嘴是否漏气。
3.发射:将水火箭套上发射架,矫正后套上火箭头,用打气筒连续打气30次左右,至喷嘴自动脱落,火箭凭强大的反冲力迅速上冲。
实验效果分析与实验得失总结:经过数百次的发射实验后,我组总结出了控制水火箭的发射高度和方向的几点经验。
1.发射高度:水火箭发射的高度主要取决于足够大的气压,这就对喷嘴的紧密程度、接管的耐压性能、接口的紧密性有较高的要求。
因此在发射前,要特别注意使接管和喷嘴间的接触面积达到最大;用塑料管代替化学实验室的橡皮管;以及接口的紧密程度。
2.装水量与水火箭的发射高度也有较大的影响。
水太多,水火箭所受的重力过大;水太少,水火箭获得的反冲力太小;它们处理不好都不能使其发射到较理想的高度。
3.影响水火箭发射高度的另一个重要因素就是喷嘴的气密性程度,喷嘴漏水与否直接影响到发射的高度。
喷嘴的制作的要求较高,喷嘴制作质量的好坏直接决定了发射的成功与否。
4.方向的控制:弹头的调整:弹头未放正,会导致水火箭飞行方向偏离导杆所指的方向。
发射架的正确放置:应将发射架放于水平地面,使导杆指向上空。
实验感受:在这次课题研究中,我们经历了许多挫折和困难,比如刚开始我们根本不知道该如何下手,研究中期又有很长的一段时间几乎没有进展,加上期中考试临近,竞赛任务繁重,我们几乎想过放弃。
在多次小组例会上,指导师都对我们进行耐心引导,并列举了许多科学家在艰苦的条件下坚持不懈地进行科学研究的故事,给予了我们很大的鼓舞,帮助我们重新树立信心。
后来我们利用了许多休息时间(午休、周末、课外活动时间等)进行了研究。
终于“水火箭”模型在我们手上诞生了,此时我们充满希望。
当我们进入了“水火箭”的试飞阶段时,我们遇到更大的困难。
一段时间下来,我们采用了多种方法,多次实验,但结果都不近人意。
我们进行种种改进,甚至和指导师一起到一家汽车修配厂进行实验,但是“水火箭”还是只能贴着地面飞行。
打气时,陈教泽同学用手稳定“水火箭”,我去准备拔开气门,我感觉到手都在发抖,不过还是鼓足勇气旋动气门,刚一动,只听“嗖”的一声,“水火箭”喷射而出,水溅了我一身,我被吓得倒退了好几步,当我回过神来时,“水火箭”已贴着地面飞出了十几米,最后打着转慢慢停了下来。