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【知识精讲】火箭
初三 物理
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上网查阅资料,水火箭的制作方法,自己制作一个水火箭,并想一想水火箭升空的原理。
用橡皮塞紧的瓶子,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.水火箭和火箭最大的不同,在于其推进的媒介由高温空气变成水而已。在发射水火箭前会灌入空气达一定压力,由于高压会自然向低压流去,故在喷嘴被打开时,空气自然向喷嘴流去,但由于水挡在前方,故水会被空气推出火箭,而火箭也借此获得向前的速度。
我国是火箭的故乡。“起火”实际就是火箭的祖先。早在一千多年前的北宋初期,士兵们就已经发明了“起火”绑在箭上。点燃“起火”,箭就向敌方飞去。这就是最早的火箭.
火箭为什么能升上天呢?为了说明这个问题,我们先做个小实验。
气球内充满了气体
把吹气口松开,气球内的气体以很快的速度向外喷出。
喷出的气体对气球产生一个向喷气的反方向的推力,使气球飞出去。
火箭升空的原理与气球反冲运动相同。在火箭燃烧室内部装着燃料和氧化剂。燃料燃烧时产生高温高压燃气,燃气通过喷管高速喷出时,对火箭产生巨大推力,从而把火箭发射出去。从能量的角度来看,火箭也是把内能转化成机械能的机器,所以它也是热机家族中的一员。同时由于它所用燃料的形态不同,我们又把火箭分为固体火箭和液体火箭两种,较常用的是液体火箭。
火箭升空的原理
早期的火箭主要用于战争,而今人们更注重它的和平利用。例如发射卫星、运送空间站等等。为了把卫星、飞船等有效载荷送上太空,人们研制出了多级火箭,即二级或三级火箭。
三级火箭
助推器
一级火箭
二级火箭
整流罩
逃逸塔
长征二号 型运载火箭
F
火箭
构造:
原理:
用途:
由壳体和燃料两部分组成。
燃料燃烧产生高温高压燃气从尾喷管迅速喷出,火箭就向前飞去。
发射探测仪器、常规弹头、核弹头、人造卫 星或宇宙飞船,即利用火箭作为运载工具。
火箭是怎样起源的呢?
古代:最早用于战争,火箭的历史已有约900多年。
原始火箭
1.必须有充足的燃料。
2.产生的热量要多:燃料的燃烧值应该高一些。
3.密度应该小。因为要克服地球的吸引,火箭的质量要小一点。
让我们的火箭飞上月球
要有足够大的速度。
把多余的物品随时抛掉:多级火箭
用轻而坚固的材料:合金
发射流程
让我们的火箭飞上月球
要让火箭飞向月球。
设计运行轨道
让火箭按轨道飞行:精密的控制系统。
让我们的火箭飞上月球
一、飞船和运载火箭在技术厂房按垂直组装和垂直测试的一系列程序完成技术准备工作后,整体垂直运输到脐带塔,并进行最后的功能检查。
发射过程演示讲解
二、一切准备就绪后,火箭一级发动机及4个助推器同时点火 。
四、火箭继续飞行,抛掉逃逸塔。
三、火箭升空,开始程序转弯。
五、助推器分离。
六、火箭一级二级分离,整流罩分离。
七、二级发动机关机,随后船箭分离。
八、飞船入轨。入轨后,飞船捕获地球,建立轨道运行姿态,展开太阳电池帆板并对太阳定向。
九、飞船按预定轨道环绕地球飞行。
十、轨道舱与返回舱分离。
十一、建立返回制动姿态。飞船制动进入返回轨道,返回舱降低至140公里的高度时,推进舱与返回舱分离。
运载空间站
运载探测器
火箭能为我们做些什么呢?
2012年6月29日10时许,神九载人飞船返回舱在内蒙古主着陆场安全着陆,“天宫”一号与神九载人交会对接任务取得圆满成功。返回舱进入大气层一段时间后,打开阻力伞,由于受空气阻力做匀速运动,它在匀速下降过程中( )
A 重力势能减少,动能增加,内能增加 B 机械能减少,动能不变,内能增加
C重力势能减少,动能增加,内能不变 D机械能不变,动能不变,内能增加
答案:B
解析:返回舱在匀速下降过程中,动能不变,重力势能减小,机械能减小。由于克服摩擦做功,其内能增大。
用来发射卫星的火箭,在它的头部涂了一层特殊物质,这种物质可以避免火箭因高速运动时与空气作用产生高温而被损坏的危险。这种材料能起到的主要作用是( )
A.材料坚硬,不怕热 B.材料不传热
C.材料非常光滑,不易与空气作用生热
D.材料受热熔化、汽化,吸收了与空气作用产生的热
答案:D 解析:火箭在大气层中高速运动时,因与空气摩擦产生大量的热,使得火箭头部的温度很高,火箭头部所涂的材料升温后熔化,并迅速汽化,在熔化和汽化时吸收了大量的热,而火箭自身的温度却不升高,从而保护了火箭。