水水 火火 箭箭 的的 制制 作作课题组：高一年课题组：高一年6班班课题组长：陈国滋课题组长：陈国滋课题组成员：陈国滋、柯梦飞、林强、曾钦课题组成员：陈国滋、柯梦飞、林强、曾钦指导老师：李晓华指导老师：李晓华1、课题提出、课题提出: 在电视上看到在电视上看到“神舟号神舟号”载人航天飞船的载人航天飞船的成功发射时，我们感到无比的激动和自豪，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、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，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。同时圆个小小的飞行梦。2课题的理论依据课题的理论依据火箭的推进是利用火箭燃料燃烧喷出的废气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，使火箭升对火箭施加一个向上的反作用力，使火箭升空。空。水火箭则是利用压缩空气与水的作用与反作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，气就受力向前冲，因为其原理与火箭相同，但喷出的是水，所以称之为但喷出的是水，所以称之为“水火箭水火箭”。3制作原理制作原理甲对乙施力，乙必同时对甲施加大小相等方甲对乙施力，乙必同时对甲施加大小相等方向相反的反作用力，这就是牛顿第三定律。向相反的反作用力，这就是牛顿第三定律。水火箭就是利用这个原理升空的。水火箭就是利用这个原理升空的。 将可乐瓶加水将可乐瓶加水13，以装有气针的橡皮塞，以装有气针的橡皮塞塞住密封后倒立，并用打气筒打气。因固定塞住密封后倒立，并用打气筒打气。因固定的体积内，装入的气体越来越多，瓶内气体的体积内，装入的气体越来越多，瓶内气体压力越来越大，终于冲破封口，水受力向下压力越来越大，终于冲破封口，水受力向下喷出，可乐瓶因而受反作用力向上加速飞行。喷出，可乐瓶因而受反作用力向上加速飞行。 水火箭飞行期间，一直受重力的作用做减速水火箭飞行期间，一直受重力的作用做减速运动，直到速度为零，便开始降落。运动，直到速度为零，便开始降落。4课题的实施课题的实施41准备阶段准备阶段(第第2周周第第6周周)通通过过上上网网(www.google.com)、 图图书书馆馆查查阅阅资资料料，访访问问有有关关人人员员，收收集集有有关关资资料料，了了解解有有关关火火箭箭的的历历史史演演进进和和火火箭箭的的飞飞行行原原理理，准准备备实实验验所所需需材材料料，完完成成设设计计图图工工作作，并并初初步步确定实验步骤。确定实验步骤。有关资料：中学物理教学参考、物理教学、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编等高中研究性课程实施案例选编等 实验所需材料实验所需材料:600毫升装的可乐空瓶毫升装的可乐空瓶3个个（可乐瓶要带盖，当然可乐瓶可大，也可小，（可乐瓶要带盖，当然可乐瓶可大，也可小，但是但是 3个可乐瓶要一样大小）、胶带粘纸、个可乐瓶要一样大小）、胶带粘纸、双面胶、厚卡纸、双面胶、厚卡纸、5050尼龙薄膜、线和装尼龙薄膜、线和装饰纸。饰纸。工具：工具：剪刀、手工钻、水火箭嘴、发射架。剪刀、手工钻、水火箭嘴、发射架。设计图：设计图：42制作、实验阶段制作、实验阶段(第第7周周-第第15周周)4.2.1.1制作火箭体制作火箭体421制作过程制作过程:制作动力舱：用一个可乐瓶，这个可乐瓶不能漏制作动力舱：用一个可乐瓶，这个可乐瓶不能漏气。检测方法：只要对着可乐瓶吹气，气没有泄漏气。检测方法：只要对着可乐瓶吹气，气没有泄漏就行，无需加工。就行，无需加工。制作火箭制作火箭头头：截取可：截取可乐乐瓶的前半瓶的前半部与尾部，再把它首、尾套起来，部与尾部，再把它首、尾套起来，然后用胶然后用胶带带粘牢。粘牢。制作发射舱：截取一个可乐瓶制作发射舱：截取一个可乐瓶的中间部分，高的中间部分，高12。套入动力。套入动力舱的瓶口部，用胶带纸粘牢。舱的瓶口部，用胶带纸粘牢。 制作储备舱：再截取一个可乐瓶的中间部制作储备舱：再截取一个可乐瓶的中间部分，高分，高12。套入动力舱的尾部，用胶带纸粘牢。套入动力舱的尾部，用胶带纸粘牢。检查发射舱、动力舱、储备舱是否成一直线。检查发射舱、动力舱、储备舱是否成一直线。美化火箭体：用彩纸美化美化火箭体：用彩纸美化注意：美化火箭体时，不要把整个火箭体全部贴满，注意：美化火箭体时，不要把整个火箭体全部贴满，要留一条要留一条1宽的缝隙，以备发射时观察水位用。宽的缝隙，以备发射时观察水位用。制作尾翼：先用制作尾翼：先用较较厚的有一定硬度的厚的有一定硬度的16k16k大小的卡大小的卡纸纵纸纵向向对对折，在上面画出折，在上面画出7878的的长长方形，沿方形，沿线线剪下，剪下，再在靠近折再在靠近折缝缝的那的那边边剪去一个角；然后在折口剪去一个角；然后在折口处处向外向外反折出反折出1 1厘米，作厘米，作为为尾翼与火箭体粘接的地方。好！一尾翼与火箭体粘接的地方。好！一片火箭尾翼做成了，再做同片火箭尾翼做成了，再做同样样大小的三片，共四片大小的三片，共四片（也可以是三片）。（也可以是三片）。把把这这四片尾翼均匀地用双面胶或四片尾翼均匀地用双面胶或者螺者螺丝钉丝钉安装在安装在发发射射舱舱尾部。尾部。4.2.1.2、制作降落伞、制作降落伞把把50505050的尼的尼龙龙薄膜的四个角剪去，形成一个正薄膜的四个角剪去，形成一个正8 8边边形。再在形。再在 8 8个角上分个角上分别别系上系上2525长长的的线线，把，把8 8根根线线的另一的另一头头合在一起打个合在一起打个结结。 在火箭头的底部打在火箭头的底部打一个小孔，一个小孔，8根线的结根线的结通过这个小孔，再在里通过这个小孔，再在里面打个大大的结，把这面打个大大的结，把这顶降落伞牢牢地固定住，顶降落伞牢牢地固定住，降落伞就做成了。降落伞就做成了。4.2.1.3、组装：、组装：在在储储备备舱舱的的上上口口打打一一个个小小孔孔，把把储储备备舱舱上上的的小小孔孔与与火火箭箭头头上上的的小小孔孔用用一一根根长长65的粗线连接起来。的粗线连接起来。 把降落伞折叠起来放把降落伞折叠起来放进储备舱，用火箭头的尾进储备舱，用火箭头的尾部盖住储备舱，一枚水火部盖住储备舱，一枚水火箭做成了。箭做成了。4.2.1.4、发射水火箭、发射水火箭在在水水火火箭箭的的动动力力舱舱内内注注入入五五分分之之三三左左右右或或者者二二分分之之一的水，旋紧水嘴，把火箭插入发射架。一的水，旋紧水嘴，把火箭插入发射架。 用打气筒（一般的自行车打气筒）给动力舱充气，用打气筒（一般的自行车打气筒）给动力舱充气，充到里面的水冒水泡，拉、压打气筒的柄感觉有一定充到里面的水冒水泡，拉、压打气筒的柄感觉有一定分量为止。用手按动发射开关，水火箭一下子脱离发分量为止。用手按动发射开关，水火箭一下子脱离发射架腾空而去，最高的可以发射到射架腾空而去，最高的可以发射到100多米的高空中，多米的高空中，然后打开降落伞飘飘悠悠地下降到地面，这个情景真然后打开降落伞飘飘悠悠地下降到地面，这个情景真是美极了。是美极了。注意：水火箭发射要特别注意安全，火箭只能一枚一枚发射，注意：水火箭发射要特别注意安全，火箭只能一枚一枚发射，不能多个火箭一齐发射；观看的学生必须站在距离发射地点直不能多个火箭一齐发射；观看的学生必须站在距离发射地点直径径100米以外的地方，观看时必须站着，不能坐着或者蹲着，米以外的地方，观看时必须站着，不能坐着或者蹲着，以免火箭飞来逃离不及。以免火箭飞来逃离不及。422实验过程实验过程 4221注水：注水：用用漏漏斗斗往往瓶瓶中中注注入入13的的水水，拴拴上上带带有有喷喷嘴嘴的的橡橡皮皮塞塞；用用打打气气筒筒的的出出气气口口与喷嘴拴紧。与喷嘴拴紧。4222查漏：查漏：把水火箭放正，用打气筒打入少量的气体，检验把水火箭放正，用打气筒打入少量的气体，检验喷嘴是否漏气喷嘴是否漏气。4223发射：发射：将水火箭套上发射架，矫正后套上火箭头，用打气将水火箭套上发射架，矫正后套上火箭头，用打气筒连续打气筒连续打气30次左右，至喷嘴自动脱落，火箭凭强次左右，至喷嘴自动脱落，火箭凭强大大 的反冲力迅速上冲。的反冲力迅速上冲。43总结阶段：总结阶段：(第十八周第十八周第二十周第二十周)发射成功后，我们全课题组成员回顾了准备阶段和发射成功后，我们全课题组成员回顾了准备阶段和制作、实验阶段的情况，大家各自发表意见和建议，制作、实验阶段的情况，大家各自发表意见和建议，对实验结果展开讨论后，向指导师和其他老师展示对实验结果展开讨论后，向指导师和其他老师展示成果和征求意见，他们对我们取得的成果给予了肯成果和征求意见，他们对我们取得的成果给予了肯定，对于存在的不足提出了修正或补充。定，对于存在的不足提出了修正或补充。我们作了进一步的改进工作后，对课题进行了总结我们作了进一步的改进工作后，对课题进行了总结并制成了幻灯片，形成了正式课题报告。最后在全并制成了幻灯片，形成了正式课题报告。最后在全校进行了交流与评比，得到了较高的评价。校进行了交流与评比，得到了较高的评价。5实验效果分析与实验得失总结：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。箭的发射高度和方向的几点经验。51发射高度：发射高度：511水火箭发射的高度主要取决于足够大的气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。管代替化学实验室的橡皮管；以及接口的紧密程度。512装水量与水火箭的发射高度也有较大的影。装水量与水火箭的发射高度也有较大的影。水太多，水火水太多，水火 箭所受的重力过大；水太少，水火箭所受的重力过大；水太少，水火箭获得的反冲力太小；箭获得的反冲力太小； 它们处理不好都不能使其发它们处理不好都不能使其发射到较理想的高度。射到较理想的高度。513影响水火箭发射高度的另一个重要因素就是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。量的好坏直接决定了发射的成功与否。52方向的控制：方向的控制： 521弹头的调整：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弹头未放正，会导致水火箭飞行方向偏离导杆所指的方向。指的方向。522发射架的正确放置：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。应将发射架放于水平地面，使导杆指向上空。6实验心得与感受实验心得与感受在这次课题研究中，我们经历了许多挫折和困难，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。在多次小期又有很长的一段时间几乎没有进展。在多次小组例会上，指导师都对我们进行耐心引导，并列组例会上，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我们重新树立信心。后来我们利用了许多休息时间间(午休、周末、课外活动时间等午休、周末、课外活动时间等)进行了研究。进行了研究。终于终于“水火箭水火箭”模型在我们手上诞生了，此时我模型在我们手上诞生了，此时我们充满希望。们充满希望。当我们进入了当我们进入了“水火箭水火箭”的试飞阶段时，我们遇到更的试飞阶段时，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，但次实验，但结果都不近人意。我们进行种种改进，但是是“水火箭水火箭”还是只能贴着地面飞行。打气时，陈通还是只能贴着地面飞行。打气时，陈通同学用手稳定同学用手稳定“水火箭水火箭”，我去准备拔开气门，我感，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，刚一觉到手都在发抖，不过还是鼓足勇气旋动气门，刚一动，只听动，只听“嗖嗖”的一声，的一声，“水火箭水火箭”喷射而出，水溅喷射而出，水溅了我一身，我被吓得倒退了好几步，当我回过神来时，了我一身，我被吓得倒退了好几步，当我回过神来时，“水火箭水火箭”已贴着地面飞出了十几米，最后打着转慢慢停了下来。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，失计，于是我们进行了自己制作，经过改进又失败，失败再改进败再改进多次反复之后，我们终于制成了现在的多次反复之后，我们终于制成了现在的喷嘴。最后实验成功了。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。这是对霄的时侯，我们感慨万千。这是对“有志者事竟有志者事竟成成”又一次生动的诠释。由此我们也朦胧体会到又一次生动的诠释。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又算得了什么呢?在研究过程中我们还学到许多课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。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。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旅途里我们一定以更顽强的斗志迎接各种新的挑战。战。7课题展示形式：课题展示形式：实物展示，现场实验，总结报告，幻灯片展示，活实物展示，现场实验，总结报告，幻灯片展示，活动记录展示。动记录展示。8参阅资料：参阅资料：网上资讯：网上资讯： 再见