航天科技中的初中物理知识

网上科普有关“航天科技中的初中物理知识”话题很是火热,小编也是针对航天科技中的初中物理知识寻找了一些与之相关的一些信息进行分析,如果能碰巧解决你现在面临的问题,希望能够帮助到您...

网上科普有关“航天科技中的初中物理知识”话题很是火热,小编也是针对航天科技中的初中物理知识寻找了一些与之相关的一些信息进行分析,如果能碰巧解决你现在面临的问题,希望能够帮助到您。

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、降落伞。灌入一定数量的水,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(水的质量是空气的816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,在空中打开降落伞徐徐降落的火箭模型。

水火箭是寓教于乐、花百元钱、科技含量高,深受广大青少年喜爱的动手、动脑的科普教材。可以让学生直观了解导弹,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。

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发射原理

用橡皮塞塞紧的可乐瓶,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.

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水火箭的制作

1.材料准备:3~6个2.25L的可乐瓶、剪刀、单面刀片、木塞、球类气针、圆珠笔芯、订书机、双面胶、彩色装饰纸.

2.制作过程:如图1,取出其中一个可乐瓶,大约以1/3的间距切成三等份.如图2,留下瓶口及中段部分,将第二个可乐瓶倒过来.如图3,将第一个的瓶口盖在第二个可乐瓶的瓶底,再将第一个的中段瓶身盖在第二个可乐瓶的瓶口.盖上后,用双面胶粘紧.再找出一个硬纸板,剪出平衡翼,平衡翼的数量为4个.太大的平衡翼很重,太小的起不了平衡作用.

3.制作重点:在制作过程中,喷口是最为重要的,密封一定要好,否则不能提供良好的压力.气针在木塞中,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。

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研究方法

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“神州二号”、“神州三号”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

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

箭的後半部

ps:涂上黏著剂并用胶带确

实固定。未平均分配或

未固定会影响火箭行进

的方向

5、套上火箭头及喷嘴,准备

展翅高飞了

6、在发射架上准备发射

说到月球我想起小时候在院子里看月亮的场景,每次看到都会幻想很多,上面是不是住着什么人?到底有没有嫦娥?还是不是的和家人打趣,快看,上面有人,想起来还挺有趣。和我们人类联系最多的星球也就是是月球和太阳了,而月球的存在对咱们的地球也是至关重要的。

如今,小时候的谜题都已经解开了,1969年7月20日,人类终于登上月球,月球和夜晚的天空一样,寒冷又凄凉。上面没有可爱的兔子,也没有美丽的嫦娥,只有山脉和月壤,它是一个不适合生命居住的行星。

似乎一切都没有什么意思,又不能住人,可我们为什么还要花费那么多精力去探索月球呢?

其实从现实中的很多现象我们是能找出不断探索月球的意义,比如科学家们研究物理理论、化学理论,好像和我们的日常生活没有什么联系,但科学家们会停止研究吗?绝对不会,也不能停止研究,因为他们做的事是为了未来,可能这些理论会影响几千年。

探索太空是全人类的任务,可是前期谁都不知道有什么结果,就像现在我们登月做研究,花费的确很大,回报也很少,类似科学家们研究物理、化学理论一样,登月的意义同样不容小觑

我记得初中课本应该提到过,月球基本是没有大气的,上面很多的陨石坑都是小行星等天体直接撞击造成的。月球也没有液态水,这会让月球的地质活动停止,这样可以保存宇宙各种天体的信息。

这些条件在地球上是不具备的,我们对月球进行探索,就能分析和月球产生联系的各种天体,还有太阳系的演化,甚至可以探索生命起源的问题。

说到探索太空,距离肯定要最先要考虑的,月球在太阳系的位置注定了探索月球比其他星球有意义,至少在探索的初期阶段。

太空中各个星球离地球都极其遥远,而月球是最近的,和地球有38万公里,就像在家门口的大石头,难道要我们视而不见?探索太空,到月球最近,连月球都到不了,都不去探索,其他也就是空话了,月球是人类探索太空的首个跳板,是探索太空最理想的实战训练基地。

还有一点很重要,月球上的资源非常丰富,特别是矿物质,月壤中含有40%的氧,20%的硅,还有铝、钛、铁、钙、镁等元素。

其中有一种地球上没有的资源,那就是氦-3,这可是完美的核聚变原材料,不会产生中子,这说明没有辐射,对环境非常友好。

除了这个,还有水资源,月球两极有大量的液态水,这可能是人类在太阳系中最宝贵的不动产了。

有这些好东西,为什么不去探索呢?

探索月球对也能提升我们的航天技术,我拿咱们国家和美国说明一下。肯尼迪当年说7年内要实现登月,可是科学家们都觉得可笑,总统是不是脑子有毛病?当时美国想登月,不会比中国轻松,中国当时只能说要在太空行走,载人登月还没条件。

太空服、地月通讯、耐高温材料完全都是零,可谁能想到7年后就是见证奇迹的时刻,果真成功了!

咱们国家也一样,探索月球必定要升级各种技术,比如保温材料技术等,而且也会碰到很多零基础的技术,需要我们从零开始研究,不断的研究,技术是不是就能领先了。

放眼全球的话,也是一样的道理,大家一起探索月球,人类的航天技术也会得到质的飞跃。

?

一口是吃不成胖子的,人类的目标不是单个的月球,也不是想在月球居住,而且要征服星辰大海,月球是人类探索其他星球的开端,在这个星球上人类可以检验各种太空技术,为什么不好好利用呢?

大家应该知道一个人类进化的普遍观点,我们是从猿进化来的,其实从那开始,我们人类就在不断探索未知世界。我们走出丛林;我们发明机器;我们发明火车、飞机;我们上天入地。我们不断的探索是因为我们天生就有好奇心追求未知世界是我们的天性。同时,也是为了拯救和规划我们的未来

就是有了这种精神,我们人类才是最高级的并且区别于其他的灵长类动物,才能称为智慧文明体,才能主宰地球。

各位小伙伴,现在还认为探索月球没有意义吗?

关于“航天科技中的初中物理知识”这个话题的介绍,今天小编就给大家分享完了,如果对你有所帮助请保持对本站的关注!

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    2025年01月26日
    11

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  • admin
    admin 2025年01月08日

    我是知识号的签约作者“admin”!

  • admin
    admin 2025年01月08日

    希望本篇文章《航天科技中的初中物理知识》能对你有所帮助!

  • admin
    admin 2025年01月08日

    本站[知识号]内容主要涵盖:国足,欧洲杯,世界杯,篮球,欧冠,亚冠,英超,足球,综合体育

  • admin
    admin 2025年01月08日

    本文概览:网上科普有关“航天科技中的初中物理知识”话题很是火热,小编也是针对航天科技中的初中物理知识寻找了一些与之相关的一些信息进行分析,如果能碰巧解决你现在面临的问题,希望能够帮助到您...

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