水火箭的研制报告

水火箭的研制报告

龚友缘

湖北省汉川市高级中学龚友缘

课题类型：完全研究，课题研究

学习科目：社会/教育

学段/年级：高中一年级

学习时间：2个月

一、课题的确定

在研究活动中，同学们提出了各种各样的课题，经过筛选，我们选择了“水火箭的研制”这一课题，原因如下：

1．在电视上看到“神舟”载人航天飞船的成功发射，我们感无比的激动和自豪。

2．提高动手操作，解决实际问题的能力。

3．进一步培养学生主动思考，积极探索，科学创新的精神。开展制作水火箭的活动，了解火箭的习行原理，同时圆一个小小的飞行梦。我们选择了这个课题并在教师的指导下开展为期二个月的综合性学习活动。

二、理论依据

火箭的推进是利用火箭燃料燃烧喷出的气体的作用力与反作用力，火箭将气体排出，气体同时也对火箭施加一个向上的反作用力，使火箭升空。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”。

三、制作原理

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。水火箭就是利用这个原理升空的。将可乐瓶加水1/3，用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运动，直到速度为零，便开始降落。

四、实施步骤

1．准备阶段（第六周~第八周）

2．制作实验附段（第九周~第十五周）

3．总结阶段（第十四周~第十五周）

五、实验效果分析与实验得失总结

经过多次的发射实验后，我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

（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。

2．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。

六、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，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，雷鹏凯同学用手稳定“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。

七、课题展示形式

实物展示，现场实验，总结报告，幻灯片展示，活动记录展示。

八、指导老师：龚友缘老师

课题组长：孙乔勇

课题成员：雷鹏凯张柳新李斯特刘希叶洋周宇

执笔人：孙乔勇