比赛谁的超简单水火箭制作方法发射得高,该用什么工具来测量评判

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标题: 亲自制作并放飞我们的水火箭—圆梦一号
作者: liumei& & 时间:
标题: 亲自制作并放飞我们的水火箭—圆梦一号作者:七彩流星雨,这个原始想法来自于前几天上物理课时,老师放过一个火箭,后来我也想自己做一个。
随后查了很多资料和视频,昨天和今天这两天终于实现这个想法了哈哈! 具体的制作过程请看:
我在做这个火箭,腾弟弟在隔壁看到后,连忙过来参加制作。
由于没有完整的设计图,我们也是自己拿起材料就做的。
开始我们是用软木塞,把它削到和可乐瓶瓶口差不多大。然后中间钻一个孔,把自行车的气门芯放进去。
但是我们试验了好几次,总是飞不高,还左右乱飞,弄得笑话多了。仔细查看发现,我们的软木塞总是漏气。
后来我们又去外面找材料,找个橡胶塞。问了腾弟弟的爷爷,我的家人,也没人知道哪里有卖。
我们骑着电动车,到处逛钦州的沙埠,每次见到一个药店,都进去问一下有没有橡胶塞。不过每个药店都说没有卖。
后来腾弟弟有想法说去市人民医院(旧红十字医院)看看吧。我们去到那后,果然还是好心人多,急诊室值班的医生从废旧吊瓶里挖了一个盖子给我们。那时我很担心是否合适,但是总比没有好吧,我们回家了。
在回家路上,还去五金店买了些螺丝、螺母、木板、电钻头。
回来装上去一试,哎呀,盖子恰好合适,不大不小,但是随着气压增大,盖子没有任何边缘可以帮助拦着火箭,非常滑,一不小心就泄气。根本飞不了。愁死了,
我来到学校,再次观摩下老师做的那个,发现我做错了!
自行车的气门芯不是像我那样用的,是要把整个控制气门的东西装上去,并不是仅仅一个芯。这也是防止漏气的原因。
另外,从王伟名老师口中了解到,橡皮塞在钦州的新兴路的大世界旁边,有一个药店,那里有卖化学器材,其中就有橡皮塞卖。
准备放学时,王老师提醒道:“那时我们做去参加比赛的时候,研究过,瓶的最大承受气压大约在七八个大气压左右”
于是我们心里便有底了,这不能用电动打气机来打,很容易爆,爆就会弄得毁容都有……
我们决定用手打,以打的次数为准,开始我觉得用个气压计测好点,但是也应该不必了,慢慢试。
我从我爸爸家里,拿了些塑料胶纸,用来做火箭的身。天色晚了,腾弟弟也不在家。就明天元旦的时候再做吧!
啊哈哈!~~~新的一年开始啦!~~今天不刮风,不下雨,虽然也没太阳,但是我们的热情是高涨高涨的。
因为,今天是我的火箭起飞之日,也是新的一年的第一天,而且我要好好装饰这个火箭一番。
早上,我骑车去沙埠杂货店,买了卷透明胶布,12块呐~~~不过够我用的。
于是我了,失败次数不少呢,但是充满了乐趣。
我也向往二级火箭,还有降落伞自动打开,之类的技术……
我的发射架,是用橡胶塞做喷头,在打气时用铁钳夹住瓶口,施给它向下和左右夹起来的这两个力,从而保证了动力舱在不断增压的时候,不会出乎意料地起飞(当然也有失败的时候,滑,夹不稳或漏气)。
我用短的气筒,最多打了70下。飞得老高了!再多不敢打了。没有气压表测量。
打够气后,可以人为控制什么时候发射。然后我模仿了下“航母Style”的姿势。有几次发射失败的时候,真是搞笑得很!
原理是:在不断给加有1/3的水的可乐瓶打进气的时候,由于密封,可乐瓶内气压不断增高,放心,瓶子韧得很。当松开钳子时,里面空气从高压冲向低压,空气在上面,大量水在下面的瓶口,空气把水瞬间强有力地压出去。水出去的时候,产生反作用力,推动火箭向上发射。
所以,升高的关键在于液体的密度和空气的压力。但水不能太多,水多的话,空气占不了多少体积,导致没有足够的气体把水喷射出去。太少的话,喷出的大多是空气,空气密度较小,反作用力不大,效果不好。
我用的是2L的可口可乐瓶。用一瓶约560ml的哇哈哈矿泉水瓶装满水,然后加到可乐瓶里。在上发射架的时候,由于发射架结构原因,会流失几十毫升的水,不过不要紧。
民间嘛,目前只能这样了,所有材料都是就地取材,没有上网买,发射到五六层楼高,新的一年图个好的展望。
我们录制了一个短片。参与的有七八个人呢哈哈,其中还有慢镜头,由于是普通卡片相机,只有30帧/s,所以慢镜头有点不顺畅,另外,火箭起飞时,瞬间喷出的水柱,真的很漂亮!
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短片的背景音乐:Positive Outlook 。这是央视播放神州、天空一号、日出这类节目时,经常用的背景音乐。让人心情很爽快,气势也很大。
水强力喷出来的声音和产生的气流,感觉很爽的!
还有我的航母Style:(动作反了)
2012,再见!2013,发射!
水这个加得有点少。。。
日下午,我在网上购买的螺旋喷头到手了。装上去使用,感觉不错,不必用之前那个土办法——用火钳去夹、压了。现在只需要轻轻一拔下外壁,火箭立即升空。
以下图片引用商家在淘宝网页上的,我实际买的也是这种。
来给大家看看螺旋发射器的内部原理。。。让有车床的同志们可以自己做。商家网上可没提供这样的照片的。原理现在我也清楚了。就看我能不能尝试应用在二级火箭的分离上
但是经过我的实际使用发现,这种喷嘴的直径比原来瓶口小了那么一点,所以喷射时爆发力不够大,但也足以让火箭升到一样的六七层楼高度。还有一个就是,使用这个喷头,打气时存在一个最低气压,具体数值我不清楚多少,但如果没有打够50手,气压不足以使火箭喷射出去,也就是即使拉下外壁,火箭仍纹丝不动。
我的二级水火箭和降落伞设计思路大概有了,另外我还想捆绑四个火箭一起喷射,因为有了这个喷头,寒假我还得改装下发射台,希望利用自行车的刹车阀,在远处发射火箭。而且打气筒我也费了好大的劲才接好,现在打气筒气管延长了2米。
网上当然有成品的发射台卖,但是贵死啦!~~~我只买了喷嘴和喷头这些零件,这些零件要用车床才加工得出,没那工具,所以就买这些了,不过要动手去组装的地方还很多呢,而且都是处于试验阶段,还不知道成不成功呢,但制作的过程中乐趣是无穷大滴。。!
如果寒假试验成功,就会出圆梦二号水火箭~~~~。
我把一个螺旋喷头用废旧电烙铁烧去一些边缘,拿出里面的弹簧。后来才发现并不需要这么破坏就可以拿出弹簧了的。
我打算做这个二级分离装置。
这次我想到的是利用超重、失重的原理。
图一 这是被我生硬用电烙铁割去底下一部分塑胶的螺旋喷头。
其实所谓的螺旋喷头,就是平时花园、菜地浇花浇菜用的水管快速转接头。只不过稍微修改下口径使它能适合可乐瓶瓶口。
我想到的原理是:在图一图二
我的手当做第一级火箭,这级火箭的底部与这个装置的外壁相连,打气嘴不与第一级火箭接触,就是悬空。
由于第一级火箭与外壁相连,可以支撑住二级火箭。而且在未发射的时候,装置的状态是像图一所示的样子:顶部是二级火箭,然后先在二级里打气,打足够的气后再打一级的。
当然,二级打气的时候,即使里面的弹簧被我拔出来了,火箭是不会分离飞出去的。因为第一级火箭的支撑,把外壁往上顶,二级火箭的水的重力往下压。支持力和重力保持了平衡。
然后发射!
第一级火箭喷水,反作用力带动整个箭体升空。就在升空的过程中,喷头处的力开始不平衡了。
拉开时,正如图二所示的样子。这个装置我还没有实验过。
日中午,我看了下国外的网站,国外还真是发达,都建设有一个专题网站了:
看了下网站的资料,忽然得到启发,决定再次改进二级分离装置:
这次我又拆开一个螺旋喷嘴,采用的办法不是用电烙铁去弄啦!~~~太伤外形和功能了。我用硬而薄的东西,塞进旁边的三个夹子,使它们保持张开,然后我再用力拔,整个外壁就出来了,而且毫发无损!
这个具体大家可以参考老外制作的前部分,他就是这么做才拆开的
将得到的弹簧放在上面,最好是与喷嘴绑在一起,防止喷射后,弹簧不知道飞哪里去了。
这样,在喷嘴与喷头之间,就有一个弹簧在发力 。
二级火箭喷射瞬间的时候,装置的状态
一级火箭推动爬升的时候
首先,二级火箭装水,(注意:水不能太多,也不能太少,太多就会太重,导致无法脱离,太少会没办法压住弹簧。按照我的2L可乐瓶。装600ml左右的水比较适合。这个取决于弹簧的劲度系数。当然也要照顾下下面一级火箭喷射的辛苦……)然后装在上面。保持竖直方向。二级火箭的重力会往下压住弹簧,而下面的外壁仍然像上次那个一样,与第一级火箭的底部相连,打气口悬空方便打气。
这样的话,我建议在装完水后,先给一级火箭打气,然后再给二级打气,因为有了弹簧在中间,他们分离相当容易,若是打了二级,一不小心碰到,歪了可能会漏气。
原理是:还是像上次那样,升空时,受力情况不变,弹簧仍被压缩着,
直到下面火箭的推力渐渐减弱,二级的质量大,一级由于喷完水了很轻,弹簧以二级火箭为支撑点,往下推着外壁,慢慢伸展开来,当它伸展到一定程度后,外壁松开了卡口,就像用手拉下外壁一样,二级火箭得以释放,然后继续喷射升空!一级火箭就做自由落体运动。
在空中,二级火箭就不容易分离了,因为加速度向上,存在超重现象,弹簧更加被压缩着,因为支持力此时大于重力。在地面的话,弹簧只是受重力和支持力平衡而已。
这样设计的话,我觉得最好要有个降落伞,而且是一级尽量要有,因为发射的那个地方质量较重,下落的话,那个地方会先撞击地面,可能损坏螺旋喷口。而二级的话,由于再次爬升,高度更高,再做自由落体运动的话,也可能会摔变形,喷嘴是塑胶的,可能会损坏、破裂
此设计我曾用手模拟一级火箭来试验过,可行。过几天我会做这个看看二级分离的效果。
我又重复玩了几下 我把发射器放在发射台上,这次是不用用手拿了,直接可以立在地面上,然后打气,打完气后用火钳夹住外壁往下拉。
我发现,每次喷射升空的时候,火箭在开始喷射的一瞬间,火箭的底部总是往外掉,但头部却不变,然后箭身就往房子那边斜着冲上去了可能真得需要在发射台上加装三根长棍,用作导轨,让火箭垂直起飞~~~~。
另外,我找了下,自行车刹车阀家里没有呢,明天去沙埠看看有没有单车配件卖,如果用绳子拉的话,虽然气压很高的时候拉下外壁很轻松,但摩擦很大。
还要考虑下怎么联动旁边三个助推器一起喷射。旁边三个助推器我决定用2L的可乐瓶,中间的一级我用1.25升的可乐瓶,这样就助推的力量大于中间的,然后我就可以通过气压的大小让助推火箭在任务未完成时不会掉出来了
我打算是这样设计的:
作者: hello1988& & 时间:
作者: abcde4631& & 时间:
航母style& & 我去你是西航的那个谁?
作者: & & 时间:
厉害厉害~~~楼主厉害了!
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水火箭发射的高度可以怎样测量呢?
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找一条细线,平放在地上,然后在火箭发射的地方放上一个滚轮,压住细线,,细线最好不要有摩擦力和重量。水火箭升空则细线被带动,测量细线移动的距离就行了。我给你画一个示意图
那水火箭要重直发射的话,箭头需不需要适当加重呢?
箭头??只需要保证线米有摩擦就行了,细线可以直接绑在水火箭上的,不需要用什么箭头啊
不是,我是说水火箭头需要需要加重,这样上升中才容易受分影响,不容易飞偏或打转?
缝衣服用的那种涤纶细线见过么?那些细线五六米可能还不够一克,主要考虑是摩擦问题,不是本身重量问题。你想加重的话,可以加重一下,不过按理说应该是影响不大
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水火箭制作材料8则
以下是网友分享的关于水火箭制作材料的资料8篇,希望对您有所帮助,就爱阅读感谢您的支持。
制作水火箭材料(一)
如何制作水火箭一、材料准备:1、两个1.25L的新奇士汽水瓶(或者2L的雪碧瓶子),一个屈臣氏的纯净水瓶(大的)-------卜蜂莲花2、一卷电工胶布,一盒兄弟俩(AB胶),一把戒刀,一把剪刀-------------------------------------任何五金店3、双面胶(2cm或者1.8cm宽的,不能太宽)一卷,透明胶(最好宽一点的)一卷,垫写板或者文 件夹一个(用这个塑料板来用尾翼用,要厚点的),小油性笔一支------风光书城或者明富仓新华书店4、用3号胶塞最佳,4号也可-----4小方向走几十米二、制作过程:1、把其中一个汽水瓶子剪成三段,必须按图1上的说明来剪,第2段的上端直径是稍大,下端稍小2、用垫写板或者文件夹塑料板,剪三个如图2的尾翼:沿如图虚线剪开,把固定片1、3往左边弯90度,固定片2、 4往右边弯90度。 3、把瓶子剪下的第2段,用油性笔画三根竖线,三根竖线必须把瓶子周长平均分。如图34、把三个尾翼分别粘在瓶身第2段画着竖线的位置,粘的时候必须注意直径稍大的朝上,尾翼尖的向下(如果弄反了,接下来是无法固定的),如图4粘的方法:在竖线位置贴上双面胶--->把尾翼粘上去--->然后调好一定量的AB胶在固定片1234的周围涂一些(AB胶很快干必须要3分钟内涂完)--->等AB胶干了,再在固定片1234上面用电工胶布贴紧 图1 图2 图3 图45、调好一定的AB胶把瓶子剪下的第1段和粘有尾翼的第2段,粘在另一个倒放瓶子上,如图5: 在如图虚线的位置涂一些AB胶可以粘住,然后再缠双层电工胶布就相当牢固了。 6、把一个屈臣氏的纯净水瓶盖子粘在水火箭的头部,可以减少阻力,使发射距离更远,如图6: 图5图67、在胶塞中间插一个气门,就可用来打气发射了。买胶塞时化工店可以帮在胶塞中间打孔,收1元 制作水火箭的材料与工具 (二)
製作水火箭疛材料與工具 1.1250 c c 汽水寶特瓶5支 2.16K色紙一張 3.2cm,5cm雙面膠帶. 2cm,5cm絕緣膠帶. 2cm透明膠帶與膠臺.
4.美工刀,剪刀,油性筆 5.30cm鋼尺,布尺 6.关割墊,大小釘書機 7.鐵鎚,砧東 8.5cm塑膠管
水火箭製作流程
1.取三支1250cc汽水寶特瓶(五爪狀底部)用油性筆註明延長槽;壓刂槽;尾翼底座. 2.延長槽底部3.3cm,瓶口4cm處,劃一,水帄線. 3.壓刂槽底部3.3cm,瓶口11cm處,劃一,水帄線.
4.尾翼底座底部3.3cm,瓶口13cm處,劃一,水帄線. 1.取延長槽寶特瓶於底部劃線附近,以美工刀关開.1.以剪刀從关口下方逆時針方向,向上沿線剪齊. 2.以美工刀沿瓶口劃線處关開.
1.延長槽完成.
1.取尾翼底座寶特瓶,於瓶口劃線附近,以美工刀关開,再以剪刀沿線剪齊.
1.同理,以美工刀與剪刀將底部劃線處附近,先关開再剪齊
1.尾翼底座完成..
1.取壓刂槽寶特瓶,延長槽,尾翼底座. 2.將壓刂槽底部插入延長槽底部缺口. 3.將壓刂槽瓶口插入尾翼底座底部缺口.
1.以2cm透明膠帶將銜接處固定. 2.機身完成.1.取16K色紙,捲成圓錐形(底部疞,約8.7cm,頂點至底部約19.6cm) ,以透明膠帶固定,再將底部剪齊.
2.火箭紙頭完成.
1.將火箭紙頭套在延長槽瓶口缺口處,對準正中央徍,再以2cm絕緣膠帶固定.
1.取1250cc汽水寶特瓶兩支. 2.將瓶口與底部关開,取其中間較帄部份(約13cm). 3.用手將圓筒狀壓帄.
1.用鐵鎚將兩邊敲帄.
1.以美工刀和鋼尺,取較帄疛10cm.
1.左上角5cm處,右下角5cm處做記號,劃一條線銜接兩點.
1.沿線关開.1.关成兩個梯形.
1.下底2cm處劃一條線.
1.上底至劃線部份,以雙面膠帶將兩面固定.
1.用鐵鎚敲帄.
1.用訂書機將上底,斜邊,下底2cm劃線處固定.
1.用鐵鎚將訂書針敲帄.
1.以2cm絕緣膠帶貼在訂書針地方,裝飾兼補強.1.三邊裝飾完成.
1.下底2cm劃線處,各弩外摺90度.
1.貼兩條2cm雙面膠帶. 2.尾翼完成. 3.依同一要領,再完成三片尾翼.
4.四片尾翼完成.
1.用布尺將尾翼底座四等份,在最下方處,用油性筆做個記號.
1.將四片尾翼對準火箭頭依序貼 於記號上.
1.用2cm透明膠帶在尾翼貼合處補強.1.尾翼底座貼一支5cm塑膠管.
1.延長槽貼一支5cm塑膠管.
1.水火箭完成.制作水火箭(三)
制作水火箭已经是第一篇 | 下一篇:我的自画像今天,我要去学怎样制作水火箭。来到学校,我看到已经有很多小朋友坐在那里耐心地等待了,我们再等了十多分钟后,活动组织者大叔终于出现了,大家顿时鸦雀无声。大叔给我们认真讲解了水火箭的原理与制作方法; 水火箭也叫气压式喷水火箭、或者水推进火箭。我们今天是利用废弃的饮料塑料瓶,分别制作成动力舱、箭体、箭头、尾翼。灌入三分之一的水,再利用打气筒充入空气到达一定的压力后发射。听完大叔的讲解,大家都迫不急待地想动手了。大叔帮我们进行了简单的分组,我的合作伙伴是我的同班同学朋朋。我跟朋朋分了下工:我负责水火箭的下半部分,他负责水火箭上半部分。我负责的下半部分中最难攻克是三个稳定翼,安装好稳定翼说起来容易装起来难,首先要控制好角度,然后安装时要保证手不发抖,这样才能万无一失。在我把稳定翼、动力舱做好的同时,朋朋也已经认真地把水火箭的箭头与箭体做好了。我们来了个对接,一架完整的水火箭就呈现在我们的眼前了。
终于到了万众期待的发射阶段了!我们去装水时一不小心把火箭头弄湿了,我们很担心飞行会受影响,不能发射或飞不远。看到前面几个小组有些发射成功,有些发射失败,我们更紧张了。轮到我们发射时,我小心翼翼地把水火箭装在发射口上,再把紧张得有点发抖的脚踩在气压器上,1、2、3、、、、、10,发射!呼——我们的水火箭快速上升,然后依靠惯性滑翔在空中,像导弹一样拖出一个漂亮的飞行轨迹。
哦耶,我们成功了!虽然发射时火箭尾翼喷出来的水把我们两的裤子喷湿了一大片,但是我们还是为我们的成功欢呼。这次活动既锻炼了我们的动手能力,又增加我们的知识,真是一举两得啊!水火箭的制作(四)
水火箭的制作在电视上看到“神舟号”载人航天飞船的成功发射时,我们感到无比的激动和自豪,作为炎黄子孙的我们为之自豪的同时,也激发了我们努力学习、探索知识的精神。而且我们也认识到瞬息万变的未来给我们提出了严峻的挑战,为了提高我们动手操作、解决实际问题的能力,进一步培养我们主动思考、积极探索、科学创新的精神。所以我们开展制作水火箭的活动,了解火箭的飞行原理,同时圆个小小的飞行梦。做任何一件事情,准备工作是非常重要的,我们在指导老师的带领下,进行了适当的分工之后,就积极投身到准备工作中,通过上网(www.google.com)、图书馆查阅资料、访问老师、收集有关资料,了解了有关火箭的历史演进和火箭的飞行原理,火箭的推进是利用火箭燃料燃烧喷出的废气间的作用力与反作用力,火箭对废气施加一个向下的作用力,将废气排出;废气同时也对火箭施加一个向上的反作用力,使火箭升空。也就是火箭升空利用了牛顿第三定律:甲对乙施力,乙必同时对甲施加大小相等方向相反的反作用力。水火箭则是利用压缩空气与水的作用与反作用,当水被向后喷出时,可乐瓶及瓶内的空气就受力向前冲,因为其原理与火箭相同,但喷出的是水,所以称之为“水火箭”。根据水火箭的原理,在指导老师的帮助下,我们做出了设计图并根据设计图,选择了5个合适的可乐瓶制作了一个水火箭,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。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。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。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。一、发射高度:1、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。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。二、方向的控制:1、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。2、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。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,吴少辉同学用手稳定“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。虽然没有飞上天,但我们已经看到离成功不远了。后来再经过多次的实验终于发现最主要的问题是喷嘴设计,于是我们进行了自己制作,经过改进又失败,失败再改进……多次反复之后,我们终于制成了现在的喷嘴。最后实验成功了。当我们看到自己制作的火箭克服一切困难冲向云霄的时侯,我们感慨万千。这是对“有志者事竟成”又一次生动的诠释。由此我们也朦胧体会到科学家们在发明和创造之中种种困难艰辛。与他们相比,我们想到平时遇到的学习上的小小困难又算得了什么呢?在研究过程中我们还学到许多课堂之中学不到的东西,我们的分析问题、解决问题的能力得到了锻炼,动手能力也得到了培养。最重要的是我们克服困难的决心和意志得到磨练。在这里我和课题组所有成员都相信在以后的人生旅途里我们一定以更顽强的斗志迎接各种新的挑战。课题组长:课题成员:主要参考文献:《中学物理教学参考》、《物理教学》、《高中研究性课程实施案例选编》等 指导老师: 老师“水火箭”课题研究组水火箭制作比赛(五)
水火箭制作比赛1、活动时间:11月 23日 -24日2、参加对象:高一和高二参赛选手3、活动组织人员 :组长:孔庆生成员:高一、高二物理组全体成员4、活动具体内容:(1)报名培训时间及地点:高一年级于 11月 18日(周六)晚自习第一节在实验楼二楼西北教室培 训;(2)活动时间:高一年级周五下午三、四节,高二年级周四下午三、四节。(3)活动地点:学校足球场。比赛分为两个部分,分别是:A 、水火箭外观评比,由老师对火箭的制作工艺及创新性进行打分。B 、 火箭射程比赛,通过对落在成功区的水火箭落点进行测量, 并记录成绩, 每个班级发射两次取最高 成绩,对高中年级前五名的班级颁发奖状。5. 比赛规则:1)火箭规格不限,必须由学生自行设计制作,不得购买成品。水火箭制作所需材料、工具自备。 火箭的结构不限,整体部分不能出现硬尖角,以防飞行过程中发生危险。如有发现不合规,将要求其 将火箭进行修改。火箭只可以用水,压缩空气作为动力,不可以使用其它辅助能源;不允许利用化学反应等产生气压发 射水火箭。2) 本次比赛以学生发射出水火箭的有效距离来计算成绩, 具体的计算方法是在发射规定的范围内从发 射点到落地点间的直线距离。3)比赛过程中由参赛选手自己进行打气发射火箭。4)每位同学有两次发射机会取最好成绩,自己准备好水。5)发射过程中,比赛选手外,其他选手在等候区,不得围堵。备注:每班自备两个打气筒,无打气筒的班级取消参赛资格。所需物品统计:气针:100,打气筒:6,橡胶塞:100,奖状:15,黑色中性笔:3,记号笔:1,长竹竿:2,细 绳:3米长一根,卷尺:50米的 4个,小铁旗(扎落点用) :4个。附件 6水火箭制作(六)
教学目标1、认识水火箭是什么2、认识水火箭升空原理3、认识水火箭升空相关参数选择 教学难点1、保持秩序2、认识到飞行高度与什么物理量有关 教学过程1、引入i. 看一个水火箭发射视频ii. 进行简单的讲解,即水火箭升空所需条件2、实验i. 所需工具:水火箭发射台1台、碳酸饮料瓶(500mL、1.25L、2L、2.5L各一个)、打气筒1个(最好有个备用)、螺旋式喷嘴3个、装满水的水桶两个。 ii. 实验场所:户外,足够宽阔水泥地上,不要在透水性不好的地方进行实验,也不要在房屋密集的地方进行实验。iii. 实验进行:1. 安装发射台(老师进行)。2. 将500ml的瓶子装上150ml左右水,安装在发射台上。(老师进行)3. 打气,打到5~7个大气压(老师进行)4. 大家一起倒数计时,然后发射(发射装置可以交个某个学生)5. 观看升空,并估算发射距离。6. 让大家动手试试不同的瓶子,不同的装水量和不同的打气量时火箭升空的情况。最好每次都可以估算(不强求记录,可是最好有所记录)。7. 在多次实验后,大家提供一个方案,选择最好的瓶子,水量和空气量进行最好一次实验,并思想飞得最高的情况是哪次iv. 改进:首先回到课堂,然后询问大家影响火箭升空的条件有哪些,总结之后汇总,然后开始打算进行改进。1. 增大容积,增加长度2. 安装尾翼3. 安装火箭头4. 控制水量和空气量3、回顾今日的内容,并且为下次的动手制作火箭做准备 下次准备:每个人带1~2个塑料瓶,任意容量
教学目标1、学会制作一个属于自己的水火箭2、每个人自己控制水量和空气量,比谁飞得高 教学难点1、在瓶子与瓶子的结合处如何密封2、学生如何自己控制火箭 教学过程1、制作:i. 工具:刻刀、碳酸饮料瓶、强力胶、胶枪、塑料板ii. 将两个瓶子的底部不圆处切掉iii. 用胶带将两个瓶子组合成一个iv. 放在斜面上滚动,看是否平行了,不平行则调整v. 用塑料板制作尾翼(大家可以发挥想象)vi. 安装火箭头vii. 重新检查各个地方。2、试飞:i. 仍然来到适合的场所,安装发射台,准备好水,大家自己装好水ii. 按照顺序,一个一个人来将火箭放在发射台上,自己控制空气量,若不会踩打气筒,则可以叫人帮忙,但是量要由制作者来控制iii. 大家倒数计时,让制作者来进行发射操作iv. 记录发射高度v. 觉得不好的,可以自己调整水量,形状,空气量后继续尝试发射3、反思:i. 大家自己问一下自己为什么打不高,还有什么改进空间ii. 回家思考,可以的话也可以自己回去继续进行改进,也可以美化自己的火箭下次准备:想做新火箭的可以继续带瓶子,觉得自己的可以了的可以寻找继续提升的空间。水火箭制作(七)
“校园艺术节”——物理科组小制作张国富为了丰富学生的校园生活,激发学生对各个学科的学习兴趣,我校在今年的五月中旬举行了“校园艺术节”活动。物理科组出于提高学生的动手操作能力、培养学生的协作能力、增强物理知识的应用、激发学生对物理学科的兴趣的考虑,特设计了“水火箭”的小制作比赛节目。今附上“水火箭”的制作资料,与各位分享。水火箭制作一、水火箭原理说明:二、水火箭制作流程表:三、发射程序:1. 往塑料瓶里加入三分之一的水(塑料瓶容量的三分之一) ,然后把喷嘴锁上(切记要锁紧) 。否则打气打到一半就会自动发射出去) ,再把水火箭架设在发射架上,2. 把喷嘴装进发射阀(务必要装紧,然后调整方向。3. 把打气筒接到发射阀,利用打气筒,把空气打进到塑料瓶里(务必注意压力槽是否有刮痕,否则会爆裂;气也不要打太多,否则也会爆裂) 。4. 一切都弄好了以后,调整好方向和状态,手握发射阀,用食指与拇指扣住外环套往下拉,水火箭就会自动发射出去。5. 发射前,要注意前方有没有人,也不可对着人发射。发射时若为逆风,请等风停或顺风才发射,否则水火箭会乱飞。 水火箭的制作(八)
水火箭的制作(单槽): 1 准备材料。三四个 2.5 升的健力宝瓶或可乐瓶, 若干 X 光片,几个化学器材 用的 3 号和 4 号软胶塞,一整套单车气门心,剪刀、小刀各一把,透明胶、双 面胶和绝缘胶布,502 胶水一支。 2 机翼制作。用剪刀将 X 光片裁成大小相同的直角梯形 28 块,梯形长 12cm, 高 6cm,斜腰和长底夹角约 45 度。另裁 4 个同上规格但高为 8cm,短底相连接 两面重叠的梯形(用作机翼的表面)。用双面胶将 7 小块梯形紧密粘成一个厚的 梯形,使之平直平坦,然后用一个大的双面梯形将其紧密包住并粘紧。为使机翼 的厚面平整, 可用剪刀或小刀修平修直, 然后将机翼的厚面用绝缘胶封住。 最后, 将机翼两边长出的部分向外折成 90 度。这样,按上述方法将其余的 X 光片做成 三个机翼。 3 机身制作。取一个健力宝瓶(瓶头弧线过度比较自然,作火箭头利于减小空气 阻力)在离下端 11cm 处将其横截剪开,用绝缘胶将带瓶口的部分粘紧在另一个 瓶子的底部,用绝缘胶在接口处多缠绕几 圈以牢固。 4 气塞制作。取一个 4 号的软胶塞,用开洞工具在胶塞的底部正中处开一个比 气门芯套筒稍小一点的平直洞,然后用小刀横切去细端约 0.6cm;将气门芯套筒 上一个面积较大的“戒指”(五金店有卖),从软胶塞的细端往上把气门芯装好, 套上一个同样的“戒指”,拧上螺丝,稍微紧就可以。最后将气塞用磨刀石磨成圆 柱体,达到刚好能够完全进入可乐瓶口或稍紧一点,装上气门芯即可使用。 5 炮头制作。取一个 3 号软胶塞用小刀将其削尖且圆滑。 6 组装机翼。 取一个健力宝瓶剪一个长比机翼长稍长的两面相通的圆柱体, 然后 用透明胶和绝缘胶将 4 个机翼 4 等分紧密粘好。最后,将粘好机翼的圆柱体套 在水火箭的底部使其与瓶口相平(这不一定是最佳位置,可在飞行实践中上下调 节寻找确定),用绝缘胶缠绕粘紧。 7 其他。 为增大气塞和瓶口的接触面以增大瓶内气压, 可用小刀将气塞大端削细 一点并使之圆平粗糙。由于机身增长了一节做火箭头,火箭头部分较轻不平衡, 可适当往里面塞纸以达到平衡。为尽可能减小空气阻力,将用软胶塞做成的炮头 用 502 胶水在火箭头瓶口粘好。 按以上方法一个简单的水火箭便制作完成。根据我们研制的水火箭,通过实践的 改进,水平方向飞行可达 160 米左右,竖直方向飞行可达 40~50 米。 水火箭发射方法:1 水量调控。 水火箭用水量和火箭容气空间有一定的比例, 不能太多也不能太少, 最佳用水量约为火箭容气空间的 1/4 到 2/5 之间(2.5 升的空间大约装 600 毫升 左右,可多试验几次寻找确定)。 2 发射角度。水平方向飞行,由于空气的阻力,发射的最佳角度在 50 到 55 度 之间,不同的水火箭可能不同,可通过控制变量的方法试验确定。(我们制作的 水火箭最佳角度是 53 度左右)。竖直方向飞行则为 90 度。 3 气塞使用。气塞的使用原理是通过压缩软胶塞体积膨胀来调节气塞的松紧程 度,压缩越厉害体积膨胀越大,气塞越紧,要把气塞冲出来的气压就越大,即火 箭获得的动力越大。具体使用方法如下:首先拆下气塞的气门芯,将气塞在原形 塞进火箭的瓶口内,然后用套筒(一种专门用来拧螺丝的工具,五金店有卖)拧 紧气塞的螺丝, 最后安装气门芯即可加气使用。 (注: 拧紧程度可按需要来调节。 ) 4 发射稳定调控。仅讨论水平方向的发射。需要制作一个发射台,发射台要配有 导航轨道,导航轨道不要太长也不要太短,一般长为 60cm(可用三个教学用的 大三角板和两根扫帚柄拼凑而成,为减少扫帚柄作导航轨道时对水火箭的摩擦, 可用透明胶粘贴扫帚柄或如图例所示的模型)。无风天气时,正对目标按最佳发 射角度(指发射轨道与地面的夹角)发射。刮风天气时,应视风力和风向适当调 偏与发射目标的方向,保持最佳发射角度发射。 5 注意事项。发射时,确保火箭和轨道的平直一致,若偏离 1~2 度都会影响飞 行的平稳性而呈“8”字型飞行。用气筒打气时,要尽可能平稳,打气频率不要太 慢应快点。要尽可能将气塞塞紧,可通过拧紧气塞的螺丝来调节,气塞塞得越紧 瓶内气压越大而火箭的动力就越大。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 位置的决定方法如下。 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。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。用剪刀慢慢修剪至画线处,尽量使其平整,以便与 B 瓶衔接时可以较为密合。将火箭泡棉头放置於 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於相接处,加以固定。取另一个瓶子称之为 B 瓶,将瓶盖卸下,然后将喷嘴由保特瓶开口处旋紧。将 A、B 瓶相连接。然后至於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。连接完成图取第三个瓶子,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。自 3-3 线上方、4-4 线下方约 0.5cm 处用美工刀(剪刀)切(剪)开。C 瓶完成图将厚纸板对折,然后用铅笔画出四个梯形。然后用剪刀沿线剪开。 注:尾翼之尺寸、形状,可以做不同的变化,以测试 其对飞行有何影响。同样以投影片至做出与厚纸板规格相同之梯形。将制作好之投影片包覆於厚纸板梯形之外侧, 可以先使用双面胶带将投影片及厚 纸板接合在一起,然后使用电工胶布将其三边贴过。用双面胶带贴於摺起部分之底部。此步骤为了将做好之四个尾翼年贴於 C 瓶。四个尾翼完成图。将四片尾翼年贴於 C 瓶上,需确定为十字对称,如此才能平衡。先以电工胶布黏贴於尾翼两侧,黏贴时须注意电工胶布的长度须够长,上方需比 尾翼高约一个胶带的高度,下方反折入 C 瓶内,以增加牢固程度。再以电工胶 布缠绕於尾翼上方约两圈。将 C 瓶与 B 瓶用电工胶布做连接。 注:同样须注意保持水火箭箭身的笔直以确保飞行方向的准确。保特瓶水火箭完成图。 参考资料:引用蒸汽工作室 参考资料:
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