探究“水火箭”发射的高度

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让水火箭飞得更高的方法

让水火箭飞得更高的方法

1.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1/4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;要使它竖直上升,还要在放置的时候使它竖直,我们就取了一个三角架,把水火箭支住(不是紧套)使它能竖直地立着. 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50°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.四、延伸制作.1.于大型水火箭的制作.熟悉了水火箭的基本制作后,可以尝试制作大型水火箭.由质量较轻的金属做成,提供气压由气泵完成.2.多级火箭的制作.把几个水火箭绑在一起,由一个进气孔提供气压.同时喷出水柱,提高水火箭的飞行能力.经过这半个多学期的探索、研究、实验我们初步地完成了水火箭研制工作,从中我们在许多方面有了提高.通过查找资料的方法,我们对火箭的发展历史,特别是我国火箭技术发展的历史,有了很深刻的认识.知道火箭是现代航天所必需的运载工具,我国是火箭技术的发源地,现在的运载技术已经达到了世界先进水平,成为当今世界的航天大国.我国对航天航空事业很关注,然而由于资金短缺以及技术的缺陷航天事业发展地很缓慢,但随着综合国力的强大,在与外国的合作下已发射了多枚“长征系列”的火箭,去年,我国又成功发射了“神州七号”宇宙飞船,为将来开发宇宙打下坚固的基础.2、将其中一个宝特瓶分割成三部分;将瓶口及中段留下3、将留下的瓶口及中段,分别套上另一宝特瓶的底部及瓶口,记的涂上黏著剂并用绝缘胶带固定ps:请保持火箭的箭身是一直线4、利用厚透明胶片或珍珠版制作尾翼四片,并将其平均分配固定在火箭的后半部ps:涂上黏著剂并用胶带确实固定。

水火箭实验报告

水火箭实验报告

水火箭实验报告水火箭实验报告引言:水火箭是一种利用水和空气压力产生推力的装置,常用于教育和娱乐用途。

本次实验旨在通过制作水火箭并进行发射实验,探究其原理和性能。

一、材料和方法1. 材料:- 一个空的塑料饮料瓶- 一只塑料火箭喷射器- 水- 空气泵- 一条连接管- 一块平坦的开阔地2. 方法:- 将火箭喷射器插入饮料瓶的瓶口,并确保密封良好。

- 将一定量的水注入饮料瓶中,水的量可以根据实验需求调整。

- 将连接管连接到火箭喷射器上,并将另一端连接到空气泵。

- 在开阔地上放置饮料瓶,确保周围没有人或物体。

- 通过空气泵向饮料瓶注入压缩空气,直到火箭喷射器从饮料瓶上脱离。

二、实验结果与讨论1. 实验结果:在实验过程中,我们发现水火箭能够产生强大的推力,并以高速射出。

水火箭的飞行高度和时间取决于注入的水量和空气压力。

2. 实验讨论:水火箭的原理是利用水和空气压力的反作用力产生推力。

当我们向饮料瓶中注入水后,通过空气泵向饮料瓶注入压缩空气。

当压缩空气释放时,它会推动饮料瓶向上飞行。

水在这个过程中起到了重要的作用,它增加了火箭的质量,从而增加了推力。

3. 实验改进:为了获得更好的实验结果,我们可以尝试以下改进措施:- 调整水的注入量和空气压力,以寻找最佳的组合。

- 使用不同形状和大小的火箭喷射器,以探索其对飞行性能的影响。

- 在实验中添加其他因素,如风向和风速的测量,以进一步研究水火箭的飞行特性。

三、应用与前景水火箭不仅仅是一种有趣的实验装置,它还有许多实际应用和前景:1. 教育用途:水火箭可以作为一种直观的教学工具,用于教授物理学和工程学的基本原理。

通过实际操作,学生可以更好地理解压力、推力和动力学等概念。

2. 科普活动:水火箭发射活动可以吸引大众的兴趣,增加人们对科学和技术的关注。

这种活动可以在学校、博物馆和科技展览等场所进行,激发年轻人对科学的兴趣。

3. 空间探索:水火箭的原理与真实的火箭发射有一定的相似性。

飞吧,水火箭——水火箭上升高度的理论研究和计算

飞吧,水火箭——水火箭上升高度的理论研究和计算
拆 分 成 为0 . 0 1 b a r 的 一 系列压 力 , 计算得
研 究性 学习J l
列 的 变化 中 ,看 看对 水火 箭 的 飞行 高度 有 什
么影 响 。
9 0 0 m l 时, 水 火箭 的飞 行高度 最 大 。在 喷水 阶
段 完 成 的 瞬 间 ,水 火 箭 离 地 的 高 度 分 别 为
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我将 聃础数据 设定 为水火箭 不 含 水时 的
净 为 1 2 0 g , 瓶子 容积 为 l 2 5 0 ml , 瓶 内气
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( 1 ) ¨ ‘ 衍: 』 缩 气膨 胀后 的 体秋 , 换算 … 被 啖 … 的水 的体 积 、 ( 2 ) 计 钎: 爪缩 ( 3 ) 通 过能
减小 水火 箭 净重 ,提高 瓶 内 以一 定 的速 度 完成垂 直
向上 的抛 物线 运 动 。 4 . 水 火箭 的外 形
高度的影响非 常大 , 呈现 y = l / x 的曲线特征 。
2 . 瓶 内压缩 空 气 的初 始压 力
在其 他参 数 不变 的情 况 下 ,将 瓶 内压 缩 空 气 的 压 力从 1 b a r 逐步增加到 1 2 b a r ,看 看
㈨, J 抛物 线运 动 高度
以 水 火箭 升 的总高度 为 6 0 . 3 5 m ( 二) 分 析 参数 变化 对水 火箭升 空 高度 的
影 响
1 . 水火箭 净
经测量 , 1 . 2 5 I 的塑料瓶净 霭 为 3 7 g ,瓶 盖
质 为 7 水 火箭主要 f I j 1 个塑料瓶 的材料制

水火箭1

水火箭1

关于“水火箭”发射的高度的探究(探究性实验设计)正定县第三中学崔立新邮编:050800一、实验目标:1、进一步巩固动量守恒定律;2、知道反冲运动和水火箭的工作原理;3、让学生对“水火箭”发射高度的影响因素进行探究;4、培养学生研究问题的方法,使他们能够在利用物理知识实际问题时,抓住主要问题忽略次要问题,培养学生对科学的探究精神。

二、水火箭的相关原理:1.动量守恒:0=M1V1+M2V2(在这里初总动量为0,火箭初速度越大,飞得越远,所以要想办法提高水喷出的速度和喷出水的质量。

)2.牛顿第三定律:向下喷水时,空气对水有一个向后的力同时对瓶子有一个向前的力,所以火箭可以飞出。

3.运动学定理:火箭飞出后由于受到空气和重力,所以还须用运动学相关定理。

4. 牛顿第一定律:由于只有在最初的一小段距离水可以对火箭加速,而后面剩下的很大一段距离火箭靠的是惯性飞行,所以还须考虑惯性定律。

三、探究过程:1、提出问题在上几节我们了第八章“动量”之后,同学们对动量守恒的理论产生了浓厚的兴趣,想探究一下该理论的科学性。

物理兴趣小组的同学们按照动量守恒的条件,利用塑料饮料瓶制作了两个较为成功的“水火箭”。

经过试射,发射成功。

同学们都非常高兴。

但是有的同学却提出了一个问题:“我制造的‘水火箭’发射了五次,但每次发射的高度不一样,有时低有时高,这是什么原因呢?怎样才能让‘水火箭’每次都发射得很高呢?”下一步就来研究“水火箭”发射的高度到底与哪些因素有关。

2、分组讨论,大胆猜想分组讨论:制约‘水火箭’发射高度的因素有哪些?要求,各组根据自己所学的知识进行大胆的猜想,分条记下所列的因素,准备下一步证明自己的想法是否符合实验实际。

猜想结果:1)‘水火箭’发射高度与‘水火箭’自身的质量有关。

”2)与瓶内的气压有关。

3)与瓶中灌水的质量有关,4)和气体的体积有关。

5)与“水火箭”的外部形状有关。

3、上述同学在提出自己的假设之后,都对假设的“因素”进行了推理和验证,提出了自己的理论依据。

探究“水火箭”发射的高度.doc

探究“水火箭”发射的高度.doc

探究“水火箭”发射的高度深圳市华茂实验学校刘天海一、发现问题在讲授了(必修加选修)高二《物理》第八章“动量”之后,同学们对动量守恒的理论产生了浓厚的兴趣,想探究一下该理论的科学性。

于是在班长的带领下,物理兴趣小组的同学们按照动量守恒的条件,利用塑料饮料瓶制作了大大小小的“水火箭”十多个。

经过试射,全部发射成功。

同学们都非常高兴。

但是c同学却提出了一个问题:“我制造的‘环保1号水火箭’发射了五次,但每次发射的高度不一样,有时低有时高,这是什么原因呢?怎样才能让‘水火箭’每次都发射得很高呢?”刘老师听了c同学的发言后说:“这说明我们还没有把握制约‘水火箭’发射高度的因素。

”听了老师的话,大家觉得有理,于是集体决定,下一步就来研究“水火箭”发射的高度到底与哪些因素有关。

二、大胆猜想在班长的主持下,召开了一个研讨会,内容是“制约‘水火箭’发射高度的因素有哪些。

”程海狮同学说:“‘水火箭’发射高度与‘水火箭’自身的质量有关。

”生z:与瓶内的气压有关。

生w:与瓶中灌水的质量有关。

生t:与“水火箭”的外部形状有关。

生v:与瓶口的橡皮塞和金属气门的质量有关。

上述同学在提出自己的假设之后,都对假设的“因素”进行了推理和验证,提出了自己的理论依据。

下面仅举一位同学的假设与求证。

假设:“水火箭”发射的高度与“水火箭”的质量有关。

求证:设“水火箭”自身的质量为m1,发射速度为v1。

所谓“水火箭”的发射速度是指水、塞和气门喷出时“火箭”向上的即时速度。

被高压气体向下喷出的水、橡皮塞和金属气门总质量为m2,喷射物向下喷射的速度为v2。

由动量守恒定律有:m1v1+m2(-v2)=0∴v1=m2v2/m1说明:v1与m2、m1、v2有关。

如果m2、v2保持不变,则“水火箭”发射时的速度与自身的质量成反比,即:m1越小,v1越大,v1越大,发射越高。

故“水火箭”的发射高度与“水火箭”的质量有关,即m1越小,发射越高。

(刘老师在研讨会上对同学的大胆假设与推理给予了点评,并鼓励大家通过实验来检验自己假设的正确性。

水火箭的制作实验报告

水火箭的制作实验报告

水火箭的制作实验报告实验目的:通过制作水火箭,了解水火箭工作的原理,并探讨影响水火箭飞行高度的因素。

实验原理:水火箭是一种基于物理原理的玩具,它利用了牛顿第三定律,根据喷射高压气体的作用力产生一个向上的反作用力,从而推动火箭升空。

水火箭的构造包括一个空气密封的燃烧室,以及一个用来储存压缩空气的装置。

水火箭的燃料是水和压缩空气,当压缩空气经过燃烧室喷出时,会与水产生反应,产生大量的气体,形成液体推进剂。

当喷射出去的气体形成向下的反作用力时,火箭就可以向上飞行。

实验材料和器材:1.一个塑料瓶(500毫升或1升容量)2.一些胶带3.一些砂纸4.一把剪刀5.一些纸张6.一只量杯7.一些水8.一些压缩空气或气泵实验步骤:1.在塑料瓶的底部切一个小口,并用砂纸修整切口。

2.将瓶口用剪刀剪掉,使其与底部开口相连接,形成一个火箭燃烧室。

3.用胶带将瓶口和底部紧密封住,确保不漏气。

4.在瓶的另一端切一个小孔,大小略大于气泵嘴的直径。

5.用胶带将气泵嘴和瓶的孔紧密封住。

6.将水倒入瓶中,占据燃烧室的1/3到1/27.将火箭置于平整的地面上,打开气泵,通过注入压缩空气或气泵将空气注入瓶中。

8.直到感觉到瓶内压力充足为止。

9.收紧气泵手柄或关闭气泵,并迅速离开火箭旁边。

10.观察火箭的飞行高度。

实验结果与讨论:在实验中,我们制作了一个简单的水火箭,并通过注入压缩空气或气泵将空气注入瓶中。

在水和压缩空气反应产生推进剂的过程中,产生的气体喷射出去,形成向下的反作用力,从而推动火箭向上飞行。

实验结果显示,影响水火箭飞行高度的主要因素有:1.燃料的量:在燃烧室内加入更多的水可以产生更多的气体,增加火箭的推力,从而提高飞行高度。

2.燃料的压力:通过调整气泵的使用时间和压力,可以控制火箭喷射的气体量,进而控制飞行高度。

3.火箭的重量和形状:较轻的火箭更容易被推力推动,而较重的火箭可能下降得更快。

此外,较尖锐的火箭头形状可能会减小空气阻力,有利于提高飞行高度。

探究“水火箭”发射的高度

探究“水火箭”发射的高度

深圳市华茂实验学校刘天海一、发现问题二、大胆猜想在班长的主持下,召开了一个研讨会,内容是“制约‘水火箭’发射高度的因素有哪些。

”程海狮同学说:“‘水火箭’发射高度与‘水火箭’自身的质量有关。

”生z:与瓶内的气压有关。

生t:与“水火箭”的外部形状有关。

生v:与瓶口的橡皮塞和金属气门的质量有关。

上述同学在提出自己的假设之后,都对假设的“因素”进行了推理和验证,提出了自己的理论依据。

下面仅举一位同学的假设与求证。

假设:“水火箭”发射的高度与“水火箭”的质量有关。

求证:设“水火箭”自身的质量为m1,发射速度为v1。

所谓“水火箭”的发射速度是指水、塞和气门喷出时“火箭”向上的即时速度。

被高压气体向下喷出的水、橡皮塞和金属气门总质量为m2,喷射物向下喷射的速度为v2。

由动量守恒定律有:m1v1+m2(-v2)=0∴v1=m2v2/m1说明:v1与m2、m1、v2有关。

如果m2、v2保持不变,则“水火箭”发射时的速度与自身的质量成反比,即:m1越小,v1越大,v1越大,发射越高。

故“水火箭”的发射高度与“水火箭”的质量有关,即m1越小,发射越高。

(刘老师在研讨会上对同学的大胆假设与推理给予了点评,并鼓励大家通过实验来检验自己假设的正确性。

)三、实验探究会后,全班分成四个实验小组,开展了认真而细致的实验探究活动。

各组根据自己的假设,分别进行了对比发射实验。

下面,记录了第一实验小组进行探究性实验活动的过程。

该小组的组长说:“我推出‘水火箭’发射速度公式v1=m2v2/m1,应该是正确的。

我们来做一个实验证明‘水火箭’质量m1越小,发射速度v1越大,发射越高。

”生m:在研究一个变量与几个变量的函数关系时,我们可以选用两个形状、大小完全相同,里面灌水的质量、橡皮塞和气门的总质量m1相同的“水火箭”,将其中一火箭瓶颈上绑上一块环形铁块,使两个“火箭”的质量不同,进行发射对比实验。

生x:你的假设实验只控制了一个变量m2不变,还有水、塞子和气门向下喷出的速度v2如何控制,使它们相同呢?生t:我想出了一个办法,让两个瓶口的塞子塞得松紧程度一样,打气后,高压气体冲开瓶塞时的压强就会一样大,产生向下的推力也一样大,喷出水和橡皮塞的速度v2就会一样了。

水火箭实验结题报告2 2

水火箭实验结题报告2 2

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。

探究“水火箭”发射的高度

探究“水火箭”发射的高度

科學實作─快快樂樂玩科學
成淵高中火箭隊
水火箭簡易製作
五、四、三、二、一、發射隆隆的聲音、巨大的火焰,當她載著人類的夢想,奔向浩瀚宇宙時,我們都會為那象徵智慧結晶的火箭而感動。

鎮長每當上到基礎物理運動與力的單元時,都會播放電影「十月的天空」與同學分享,除了希望學生能進一步探討火箭劃過長空時,運用的原理和影響的因素外,還能產生探究科學真理的動機。

和學生一起玩水火箭是從去年所開的「科學實作」選修課開始,與水火箭的緣也就是在此時結下的。

去年第一代火箭隊成員在參加成大舉辦的「第三屆飛行造物大賽」後,觀摩到降落傘水火箭的表演,回到學校正值校慶活動陸續展開,於是大家毛遂自薦在校慶時表演水火箭,第一代
火箭隊成員開始研發大型降落傘火箭並且加入巧思搭配校慶布幕,為校慶展開序幕。

今年第二代火箭隊成員,開始傳承校慶水火箭表演時,正值缺水時刻,不過同學們仍然期待能上場表演降落傘水火箭,於是大家將珍惜水資源身體力行於課堂上,他們蒐集大氣中的水氣(也就冷氣機滴下來的水)回收運用,也實際上到了愛惜資源的一課。

第二代火箭隊成員。

水火箭的制作实践作业

水火箭的制作实践作业

水火箭的制作实践作业
以下是一份关于水火箭制作实践作业的报告:
一、实验名称:水火箭的制作与发射
二、实验目的:
1. 了解水火箭的发射原理。

2. 学习水火箭的制作方法。

3. 通过实践操作,提高动手能力和团队协作能力。

三、实验材料及工具:
1. 材料:塑料瓶(2 个)、打气筒、水、胶带、剪刀。

2. 工具:尺子、记号笔。

四、实验步骤:
1. 制作火箭主体:将两个塑料瓶的底部剪掉,其中一个瓶子的头部剪掉,保留另一个瓶子的头部作为火箭的头部。

2. 安装火箭尾部:将保留头部的瓶子套在剪掉头部的瓶子上,用胶带固定。

3. 制作发射装置:在火箭头部的瓶子上打一个小孔,用打气筒通过小孔向瓶子内打气,使水火箭内部充满压缩空气。

4. 发射水火箭:将水火箭放置在空旷的地方,打开打气筒的气门,水火箭就会在压缩空气的作用下发射出去。

五、实验结果:
1. 水火箭成功发射,飞行高度达到了约 5 米。

2. 通过实验,我们了解了水火箭的发射原理,即利用压缩空气产生的推力将水火箭发射出去。

六、实验总结:
通过本次水火箭制作实践作业,我们不仅学习了水火箭的发射原理,还提高了动手能力和团队协作能力。

在实验过程中,我们遇到了一些问题,如瓶子的连接不牢固、打气过多导致瓶子破裂等,但通过不断尝试和改进,最终成功发射了水火箭。

这次实验让我们深刻体会到了科学实验的乐趣和挑战,也激发了我们对科学探索的兴趣。

以上内容仅供参考,你可以根据实际情况进行修改和完善。

探究水火箭发射的高度

探究水火箭发射的高度

探究水火箭发射的高度水火箭是一种常见的科学实验装置,被广泛应用于教学、科研和娱乐等多个领域。

它是利用水和空气压力产生的反作用力,推动火箭高速飞行的原理而设计制造的。

许多人经常会好奇,这种简单的水火箭到底能够达到多高的高度。

本文将从物理学的角度出发,探究水火箭发射的高度以及影响高度的因素。

首先,我们需要了解水火箭发射的基本原理。

水火箭发射过程中,水被注入火箭内部,火箭底部的气压被提高,而水则被压缩。

当燃料点火后,热气体迅速喷出,并将水推出火箭底部,产生反作用力推动火箭向上飞行。

火箭的高度与其飞行的速度以及重量有关。

其次,我们需要了解影响水火箭高度的因素。

一般来说,水火箭高度受以下因素影响:水火箭重量、燃料的量、燃料的燃烧时间、水火箭的推进力以及空气阻力。

其中,水火箭的重量越轻,推进力越强,飞行高度也相应越高。

此外,火箭的燃料量和燃烧时间也会影响火箭高度。

如果火箭燃料太少或燃烧时间太短,推进力不足,高度也会相应降低。

而大量的燃料和长时间的燃烧会产生更强大的推进力,从而达到更高的高度。

第三,我们来探讨水火箭的高度到底可以达到多高。

事实上,水火箭的飞行高度是受到一定限制的。

一般来说,水火箭的飞行高度在几十米到一百多米之间。

如果你要想让水火箭飞得更高,需要在设计制造时对火箭的各项参数进行精确调整,优化水火箭的推进力,使其产生更强大的动力。

但即便如此,在大气层中仍然无法超越一定高度,因为空气阻力和空气密度变化等因素会降低火箭的推进力效能。

最后,我们来总结一下。

水火箭的高度是受到多方面因素的影响的。

想要让其飞得更高,需要在火箭的各个方面进行精确的设计和调整。

但总体而言,水火箭的高度是有一定限制的,受到大气层、空气阻力等各种因素的限制。

懂得了这些基本原理和影响因素,我们才能够更好地设计和制造水火箭,以实现更加理想的飞行效果。

水火箭实验报告单

水火箭实验报告单

水火箭实验报告单一、实验目的:通过制作水火箭并进行发射实验,探究水的喷射力对火箭起飞的影响,并研究不同参数的变化对火箭飞行高度的影响。

二、实验器材和材料:1.空白的饮料瓶2.塑料管3.管道胶带4.锥形状的尖头5.水6.火箭燃料(纸)三、实验步骤:1.在饮料瓶的底部用剪刀或刀片割一个直径约为2厘米的小洞;2.将塑料管插入洞中,用胶带把它固定好;3.在饮料瓶的另一端用剪刀或刀片将瓶口切开,并锥形状的尖头插入口中;4.准备好火箭燃料(纸);5.把瓶子用适量水填满,但不要盖满瓶口;6.将火箭燃料放入瓶子内;7.将瓶子倾斜,迅速将瓶口套在塑料管上;8.等待准备好飞行平台后,轻轻踢开塑料管,观察火箭的飞行高度;四、实验结果:在进行实验过程中,我们分别改变了火箭燃料的数量以及水的喷射力来观察火箭的飞行高度。

首先,我们保持火箭燃料不变,只改变水的喷射力。

实验结果表明,随着水的喷射力增加,火箭的飞行高度也增加。

这是因为喷射力的增加使火箭燃料燃烧更充分,产生更多的燃气推动火箭向上飞行。

其次,我们保持水的喷射力不变,只改变火箭燃料的数量。

实验结果显示,随着火箭燃料的增加,火箭的飞行高度也增加。

这是因为燃料的增加使火箭受到更大的推动力,从而飞行高度更高。

五、实验分析:在实验过程中,我们发现控制火箭的喷射力对火箭的飞行高度有很大影响。

喷射力越强,火箭越容易达到更高的飞行高度。

这是因为高压的水产生的推动力更大,从而能够将火箭推得更高。

另外,我们还发现火箭燃料的增加也会提高火箭的飞行高度。

这是因为更多的燃料能够产生更多的燃气,从而推动火箭向上飞行。

六、实验总结:通过这次实验,我们了解到了水火箭的原理及其影响因素。

通过调整喷射力和燃料量,我们可以控制火箭的飞行高度。

实验结果表明,喷射力越强、燃料越多,火箭的飞行高度也会增加。

这为后续的实验和应用提供了参考。

七、存在的问题和改进方向:在实验中,我们发现有时火箭的飞行高度与预期不符合。

水火箭的设计和制作和水火箭的放飞的高度与哪一些因素有关实验报告

水火箭的设计和制作和水火箭的放飞的高度与哪一些因素有关实验报告

实验报告
实验名称:水火箭的设计和制作和水火箭的放飞的高度与哪一些因素有关
实验目的:
设计一个水火箭,要求喷高距离不小于15米
实验原理:首先在瓶子里注入适当的水,通过打气枪往瓶子力加入气体,使得瓶子里的压强逐渐增大,当瓶子里面压强大于外面的压强时,塞住瓶子的活塞就会迅速被弹开,同时气体就把瓶子里的水往外推,根据牛顿第三定律,作用力与反作用力,瓶子就受到一个向前的推力。

瓶子就往天上飞,最后掉了下来。

实验内容:
首先先制造一个活塞,活塞用小刀把它削成与塑料瓶口大一点的圆柱型,在用转子把活塞穿个洞,再用差不多等大的两个塑料瓶子,把它们从中间用小刀锯断,锯断后把两个瓶子的首和尾颠倒过来,上面就用粘胶把它牢牢粘住,下面的一个瓶口就用刚才做好的活塞塞住,然后用气枪往里面打气,看漏不漏气,如果不漏气了,说明实验基本成功了,然后为了美观,我们还在塑料瓶上弄了几片塑料片,比赛那天,我们第一步是在瓶子力加入适当的水,第二步再用一个小木架把水火箭支撑起来,第三步用气枪夹住活塞,以便往里面打气,第四步组长就打气,同时有一个人录像,由于瓶子里面的压强大于外界的压强,最后瓶子受到一个很大的推力,飞到大约20米又掉下来,收好仪器。

影响火箭上升的原因:
影响火箭上升的原因可能有,水的量,空气阻力,瓶子里的压强,打气的快慢程度,是否漏气,瓶子自身的结构,瓶子的轻重等等。

探究水火箭的竖直升高高度与箭体水位的关系

探究水火箭的竖直升高高度与箭体水位的关系

探究水火箭的竖直升高高度与箭体水位的关系
在对水火箭的制作比较熟练之后,经过多次发射,我们发现往箭体内注入的水量对水火箭的竖直升高高度有很大影响。

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。

我们这样设计了实验:取用我们制作的比较成功的一个水火箭,本水火箭箭体是选用的1000ml容量的饮料瓶,分别注水100ml、150ml、200ml、250ml、300ml、350ml、400ml、450ml、500ml,用同一个发射架,统一注入30满气筒的压力,分别发射。

发射地点在教学楼北侧离墙体5米的距离,在教学楼三楼和四楼分别由刘思俊和董宏泽观察记录每次发射的高度,做好记录,通过记录数据得出,等压下,在注水250ml时水火箭的竖直升高高度最高。

也就是当水量为瓶体的容量的1/4时,水火箭竖直升高最高。

通过查阅资料我们知道了它的原理。

我们知道,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时间喷水量。

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。

水火箭飞得更高的技巧

水火箭飞得更高的技巧

水火箭飞得更高的技巧水火箭是一种简单而有趣的学科实验,通过利用压缩空气的原理,可以使塑料瓶以极快的速度垂直升空。

虽然水火箭的制作和发射过程相对简单,但想要使水火箭飞得更高,需要注意一些技巧和调整。

首先,要确保水火箭的制作质量良好。

选择一个结实且容积适中的塑料瓶作为火箭的身体。

在瓶盖上钻一个较小的孔,用以连接火箭和压缩空气装置,通常使用一根液压软管来连接。

确保连接处封闭良好,以免压缩空气泄漏。

此外,火箭尾部添加一只塑料鼓风机的叶轮,可以增加推力。

同时,使用轻质材料来制作火箭尾部的稳定翼,以提高稳定性。

其次,在加压过程中要注意操作。

将压缩空气的装置与火箭连接后,需要向火箭中注水。

注入适量的水,通常为火箭容积的20%到50%,水的质量会影响到水火箭的升空高度,因此需要根据实际情况调整。

同时,将火箭竖直放置,并确保火箭瓶盖紧闭。

开始加压时,一定要保持火箭的稳定,避免晃动或倾斜,这样可以充分利用压缩空气提供的动力。

第三,选择合适的发射角度也是至关重要的。

一般来说,将火箭的发射角度设置在45度左右是较为合适的。

太直或太平的发射角度都会影响升空高度,因此需要通过多次实验来调整发射角度,找到最佳角度。

另外,发射时要确保火箭的尾部稳固地放在地面上,以免发射时火箭旋转或倾斜,从而导致飞行不稳定。

此外,风向和风力也是影响水火箭飞行高度的因素。

选择天气较为平静的日子进行发射,避免风力对火箭的影响。

如果无法避免有风的情况,可以根据风向调整发射角度,使火箭与风向成一定的角度,这样可以更好地利用风力来提高升空高度。

在飞行过程中,火箭的稳定性也是需要关注的。

通过在火箭尾部添加稳定翼,可以提高火箭的稳定性,减少飞行过程中的抖动和晃动,从而使火箭能够飞得更高。

同时,火箭尾部的稳定翼的形状和位置也需要调整和优化,以找到最佳的设计。

最后,勤于实验和总结经验也是使水火箭飞得更高的关键。

在实验过程中,可以尝试调整不同的参数,比如压缩空气的注入量、水的注入量、火箭的发射角度等。

水火箭之制作发射探讨影响飞得远近因素

水火箭之制作发射探讨影响飞得远近因素

水火箭之製作、發射、探討影響飛得遠近因素摘要同學們,你們有看過火箭發射的英姿嗎?你知道火箭發射背後的科學原理嗎?想不想自己嘗試看看發射火箭的快感呢?讓我們一起動手來作水火箭,實際體驗一下火箭發射的情況並探究如何才能讓火箭射得又高又遠。

因為已是小學四年級的學生了,較懂得安全觀念,製作與試射水火箭過程中,相較於平常靜態之課程活動,頗能引起學生的動機與熱情,看著自己做的水火箭發射升空,學生們心情興奮高興,溢於言表。

壹、研究動機為了培養學生鍥而不捨,努力探究之精神,所以選定「水火箭」製作和探究。

在四年級上學期自然課第四單元裡,為何後來的噴射飛機可以靠引擎推動而飛行?據說是物理界先賢牛頓提出的力學原理,便以水火箭來親身體驗作用力與反作用力的情形。

貳、研究目的一、瞭解水火箭升空所需的相關原理,歸納出最好的比例及大小和材質。

二、經由親自動手製作,來發現問題,進而嘗試解決問題。

三、探討角度、水量、氣壓對水火箭射程的影響。

四、找出可以使水火箭飛得最遠的原因,並加以討論。

五、統計歸納讓水火箭飛得最遠的數據(水量、氣壓、角度)。

參、研究器材與設備一、水火箭製作的材料:汽水保特瓶2支(650c.c.蘋果西打)、透明片2張、厚紙板1張、電工膠帶1卷、雙面膠帶1卷。

二、水火箭發射架一組三、打氣筒(有壓力計)一個四、其它發射水火箭相關器材:量杯、捲尺、漏斗、大水桶(能裝10公升)、量角器肆、研究過程和方法(一)水火箭的製作方法和過程1. 先確認噴嘴能栓蓋於選定的寶特瓶後,除去寶特瓶外包裝,洗淨瓶身待用,並分為A 、B 二瓶。

2. 將A 瓶裁切分為頭、身、底三部份如下圖一。

3. 使用透明膠帶,將剛剛裁切下來的A 瓶頭部及中身黏貼於B 瓶,黏貼方式如上圖二,完成箭身。

4. 於厚紙板上畫出半徑10公分的圓如下圖三,裁切並割去截角一塊如下圖,作為火箭箭頭。

5. 使用透明膠帶,固定箭頭呈適當大小的圓錐狀,並於內部置入適量黏土穩定飛行用,並以舊報紙填平。

让水火箭飞得更高的方法

让水火箭飞得更高的方法

1.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1/4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;要使它竖直上升,还要在放置的时候使它竖直,我们就取了一个三角架,把水火箭支住(不是紧套)使它能竖直地立着. 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50°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.四、延伸制作.1.于大型水火箭的制作.熟悉了水火箭的基本制作后,可以尝试制作大型水火箭.由质量较轻的金属做成,提供气压由气泵完成.2.多级火箭的制作.把几个水火箭绑在一起,由一个进气孔提供气压.同时喷出水柱,提高水火箭的飞行能力.经过这半个多学期的探索、研究、实验我们初步地完成了水火箭研制工作,从中我们在许多方面有了提高.通过查找资料的方法,我们对火箭的发展历史,特别是我国火箭技术发展的历史,有了很深刻的认识.知道火箭是现代航天所必需的运载工具,我国是火箭技术的发源地,现在的运载技术已经达到了世界先进水平,成为当今世界的航天大国.我国对航天航空事业很关注,然而由于资金短缺以及技术的缺陷航天事业发展地很缓慢,但随着综合国力的强大,在与外国的合作下已发射了多枚“长征系列”的火箭,去年,我国又成功发射了“神州七号”宇宙飞船,为将来开发宇宙打下坚固的基础.2、将其中一个宝特瓶分割成三部分;将瓶口及中段留下3、将留下的瓶口及中段,分别套上另一宝特瓶的底部及瓶口,记的涂上黏著剂并用绝缘胶带固定ps:请保持火箭的箭身是一直线4、利用厚透明胶片或珍珠版制作尾翼四片,并将其平均分配固定在火箭的后半部ps:涂上黏著剂并用胶带确实固定。

研究实验报告水火箭.doc

研究实验报告水火箭.doc

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。

水火箭飞行高度的探究--陈鹏

水火箭飞行高度的探究--陈鹏

水火箭飞行高度的探究山东交通学院信息工程系作者:陈鹏、褚春亮、黄浩指导老师:刘进庆时间:2011 年 2 月目录1 研究背景与意义 (3)2 研究内容 (3)3 飞行高度计算模型建立 (4)3.1 计算模型建立前提假定 (4)3.2 数学推导模型建立 (4)4 水火箭的制作研究 (8)4.1 水火箭的实体制作 (8)4.2 空气阻力系数的测定 (10)4.3 空气阻力系数的求解 (13)5 考虑空气阻力的火箭飞行高度 (13)5.1 用MATLAB求解的思路 (13)5.2 MATLAB程序及图像 (14)6 误差分析与结论总结 (16)6.1 误差分析 (16)6.2 结论 (16)6.3 论题展望 (17)7 附录 (17)8 致谢 (18)9 参考文献 (19)1研究背景与意义水火箭即水力压缩火箭是一种制作及发射相对较容易的火箭。

目前国内的水火箭还停留在制作上,没有深入到用数学的方法进行严谨的深入的探究。

随着数学和物理知识的不断积累,已初步具备对水火箭进行深入探究的基础。

又逢第十二届“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛,于是怀着浓厚的兴趣对之进行深入的探究。

探究水火箭的飞行高度可以极大的提高我们的动手能力、实践能力、创新能力、以及综合运用所学知识解决实际问题的能力。

同时今后可对他人制作水火箭提供一个理论参考。

2研究内容水火箭是火箭的一种,其动力来自于火箭体内的压缩空气,通过高压不断把火箭体内的水向外喷出,火箭获得反方向的推力,在推力、重力及空气阻力的合力作用下向前飞行。

本文主要研究自制火箭,在一定条件下(自身载重、空气阻力等)发射的高度公式推导及其试验论证。

主要研究及试验内容如下:(1)飞行高度数学计算模型建立(2)水火箭制作研究(3)应用MATLAB求解微分方程(4)试验论证、模型修正3 飞行高度计算模型建立3.1 计算模型建立前提假定(1) 由于自制水火箭飞行高度较低,不考虑火箭在飞行过程中重力加速度的变化,假定为一定值;(2) 由于自制火箭在飞行的过程中随着简体内部的水量的不断减少,箭体内气压不断降低,射速会不断减小,因时间紧迫先不考虑射速变化对飞行高度的影响,只研究空气阻力的影响。

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一、发现问题在讲授了(必修加选修)高二《物理》第八章“动量”之后,同学们对动量守恒的理论产生了浓厚的兴趣,想探究一下该理论的科学性。

于是在班长的带领下,物理兴趣小组的同学们按照动量守恒的条件,利用塑料饮料瓶制作了大大小小的“水火箭”十多个。

经过试射,全部发射成功。

同学们都非常高兴。

但是C同学却提出了一个问题:“我制造的‘环保1号水火箭’发射了五次,但每次发射的高度不一样,有时低有时高,这是什么原因呢?怎样才能让‘水火箭’每次都发射得很高呢?”刘老师听了C同学的发言后说:“这说明我们还没有把握制约‘水火箭’发射高度的因素。

”听了老师的话,大家觉得有理,于是集体决定,下一步就来研究“水火箭”发射的高度到底与哪些因素有关。

二、大胆猜想在班长的主持下,召开了一个研讨会,内容是“制约‘水火箭’发射高度的因素有哪些。

”程海狮同学说:“‘水火箭’发射高度与‘水火箭’自身的质量有关。

”生Z:与瓶内的气压有关。

生W:与瓶中灌水的质量有关。

生T:与“水火箭”的外部形状有关。

生V:与瓶口的橡皮塞和金属气门的质量有关。

上述同学在提出自己的假设之后,都对假设的“因素”进行了推理和验证,提出了自己的理论依据。

下面仅举一位同学的假设与求证。

假设:“水火箭”发射的高度与“水火箭”的质量有关。

求证:设“水火箭”自身的质量为m1,发射速度为v1。

所谓“水火箭”的发射速度是指水、塞和气门喷出时“火箭”向上的即时速度。

被高压气体向下喷出的水、橡皮塞和金属气门总质量为m2,喷射物向下喷射的速度为v2。

由动量守恒定律有:[!--empirenews.page--]m1v1+m2(-v2)=0∴v1=m2v2/m1说明:v1与m2、m1、v2有关。

如果m2、v2保持不变,则“水火箭”发射时的速度与自身的质量成反比,即:m1越小,v1越大,v1越大,发射越高。

故“水火箭”的发射高度与“水火箭”的质量有关,即m1越小,发射越高。

(刘老师在研讨会上对同学的大胆假设与推理给予了点评,并鼓励大家通过实验来检验自己假设的正确性。

)三、实验探究会后,全班分成四个实验小组,开展了认真而细致的实验探究活动。

各组根据自己的假设,分别进行了对比发射实验。

下面,记录了第一实验小组进行探究性实验活动的过程。

该小组的组长说:“我推出‘水火箭’发射速度公式v1=m2v2/m1,应该是正确的。

我们来做一个实验证明‘水火箭’质量m1越小,发射速度v1越大,发射越高。

”生M:在研究一个变量与几个变量的函数关系时,我们可以选用两个形状、大小完全相同,里面灌水的质量、橡皮塞和气门的总质量m1相同的“水火箭”,将其中一火箭瓶颈上绑上一块环形铁块,使两个“火箭”的质量不同,进行发射对比实验。

生X:你的假设实验只控制了一个变量m2不变,还有水、塞子和气门向下喷出的速度v2如何控制,使它们相同呢?生T:我想出了一个办法,让两个瓶口的塞子塞得松紧程度一样,打气后,高压气体冲开瓶塞时的压强就会一样大,产生向下的推力也一样大,喷出水和橡皮塞的速度v2就会一样了。

[!--empirenews.page--]大家异口同声说:“对,对,两个变量控制问题解决了。

”下面是程海狮小组研制做对比发射用的两个“水火箭”的设计图:控制两个变量相同:甲乙两个“水火箭”的喷射物的总质量m2相同;甲乙两个“水火箭”向下喷射的速度v2相同,由一位同学使用同样的力度塞紧甲、乙两个“水火箭”的橡皮塞来控制。

这样就使两个“水火箭”的m2、v2满足相同的条件,让甲“水火箭”的质量>乙“水火箭”的质量,然后,对比发射。

实验结果:乙“火箭”比甲“火箭”发射的高度要高,即“火箭”质量小的比“火箭”质量大的射得高。

实验证明:通过对比发射,“水火箭”发射的高度与“水火箭”自身的质量有关,即质量越小,发射的高度越高。

四、表达交流全班四个实验探究小组经过多次反复对比实验,都获得了2~4个正确的结论。

4月10日下午第三节课(课外活动时间),高一(4)班在学校体育馆大门前召开了“水火箭”探究成果新闻发布会和汇报实验活动。

邀请了学校领导、各学部领导、全校所有物理教师和有关教师、部分同学参加。

新闻发布会和汇报实验活动主持人、班长宣布活动开始。

他接着问参加实验的同学:“‘水火箭’发射的原理是什么?”第三实验小组组长C回答说:“发射原理是动量守恒定律。

”并在小黑板上画出了发射原理图:[!--empirenews.page--]有人问:“‘水火箭’发射时满足动量守恒条件吗?”C小组的一位同
学回答说:“虽然整个系统在发射时合外力不等于0,但高压气体对火箭向上的推力和对水、瓶塞及气门向下的推力比系统的重力大很多,所以可以忽略系统的重力,因此,可以看成是满足动量守恒的条件。

”全场一百多人对这位同学的回答报以热烈的掌声。

主持人又问:“‘水火箭’发射的高度与哪些因素有关?”第一实验小组组长站出来边介绍边指挥全组同学做出两个质量不同(其他条件一样)的火箭的对比发射。

实验结果:火箭质量小的发射的高度高。

全场又一次响起了雷鸣般的掌声。

接着,第二、第三、第四实验小组也先后用同样的控制变量法,进行了对比实验,效果完全一致。

最后,班长向全场领导、老师和同学宣布“水火箭”发射的高度与下列因素有关:1.与火箭的质量有关:质量越小,发射越高;2.与火箭内的气压有关:气压越大,发射越高;3.与火箭喷射物(水、橡皮塞和气门)的质量有关:灌水的体积在整个容积的2/5左右时,发射高;[!--empirenews.page--]4.与火箭体形有关:火箭呈流线型时,发射高。

刘老师最后说:“‘水火箭’发射的高度还与很多因素有关,还需要我们继续探究。

”点评:刘老师指导下的“探究‘水火箭’发射高度”的研究活动,是学生自主参与类似于科学研究的学习活动。

同学们自己发现问题,自己提出假设,自己实验探究,自己表达交流。

他们通过亲身体验,表现了善于质疑、乐于探究、勤于动手、努力求知的积极态度。

在整个活动中,同学们参与面大,情感积极,配合默契,方法科学,具有不懈的探索精神和强烈的创新欲望,是一次非常成功的研究性学习过程,是一次大胆的探究教学过程。

同时,它展示了新课改形势下一种平等互动的新型的师生关系,给研究性学习和探究性教学提供了极有价值的范例。

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