10.5 火箭 课件(共14张PPT) 2023-2024学年北师大版九年级全一册物理

(共14张PPT)
第十章　机械能、内能及其转化
五、火箭
1．说出火箭的飞行原理和液体火箭的基本结构。
2．说出两种喷气发动机的不同之处。
3．了解我国在火箭发射和航天事业上取得的伟大成就。
1．认真看课本，知道火箭的工作原理和基本结构，然后独立完成预习导学的内容。
2．探究火箭的升空原理的实验，小组之间要注意合作，要认真观察实验现象。
1．探究实验可以在教师的指导下由学生自己完成。
2．可以播放火箭发射升空的视频给学生观看， 介绍我国在火箭发射以及航天事业上所取得的成就，以激发学生的学习兴趣。
1．火箭使用的是什么发动机？它的工作原理是什么？
　火箭使用的是　喷气发动机　。它的工作原理是燃料在燃烧室内燃烧后产生　高温、高压　的气体，这种气体从发动机尾部以极高的速度喷出，同时产生很大的　反冲推力　推动机身向前运动。
2．火箭的速度为什么可以很快？
答：　因为它不需要内燃机中的活塞、曲轴等传动装置，从而减少了能量的损失，因此大大地提高了机身的飞行速度。
喷气发动机　
高温、高压　
反冲推力　
　　3．喷气式发动机分为　空气喷气发动机　和　火箭喷气发动机　。这两种发动机的主要区别是什么？
答：　空气喷气发动机本身只携带燃料，它需要利用外界空气来助燃，因此它的飞行高度受到一定的限制。火箭喷气发动机本身带有燃料和氧化剂，不需要依靠外界空气来助燃，因此，飞行高度不受限制。
空气喷气发动机　
火箭喷气
发动机　
4．液体燃料火箭主要由　燃料箱　、　氧化剂箱　、　输送装置　、　燃烧室　和尾部喷口组成。
5．液体火箭为什么要将燃料液化？
答：　可以提高装载燃料的体积，便于储存和运输。
6．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　。
燃料箱　
氧化剂箱　
输送
装置　
燃烧室　
多级火箭　
实验探究火箭的升空原理
1．探究火箭的升空原理
实验器材：气球、打气筒
实验步骤：(1)用打气筒将气球充气，然后释放；
(2)用打气筒将气球充足气，然后释放。
实验现象：(1)释放后空气从　气球的尾部喷出　，气球会　向前运动　；
(2)充气越足，气球　飞得越远　。
气球的尾部喷出　
向前运动　
飞得越远　
2．某物理课外活动小组在老师的指导下做了水火箭升空的实验。
实验器材：饮料瓶、气筒、自行车气门、铁丝、橡皮塞、水等。
水火箭构造如图所示。
同学们在网上查资料，了解到水火箭升空原理如下：在瓶中装适量的水，塞好瓶塞后放在发射架上。用气筒向瓶内打气，瓶内上方气体压强达到一定程度，高压气体将水和橡皮塞从瓶口压出，利用水的反冲作用把瓶推向高空。
(1)水火箭升空原理可利用我们所学过的　气体膨胀做功(其他合理解释均可)　知识来解释。从能量转化角度来看，水火箭的动能是由内能转化来的。
气体膨胀做功(其他
合理解释均可)　
(2)实验后小明同学提出了问题：水火箭上升高度与什么因素有关呢？
小明猜想：可能与瓶中气体的压强有关；
小华猜想：可能与瓶中水的体积有关；
小军猜想．．．．．．
你认为影响因素还有　瓶中水的质量(其他有关联的物理量也可)　(写出一点即可)。
瓶中水的质量(其他有关联的物理量也
可)　
(3)实验小组的同学们通过实验发现，瓶塞插入深度不同，瓶塞被冲出前用气筒充气次数不同(设充一次气的气量相同)，他们选用同一可乐瓶，瓶中水量为200 mL，通过站在不同楼层观察员目测进行数据记录。考虑到安全，做了三次，实验结果记录如下表：
瓶塞塞入深度 浅 深 更深
上升高度/m 2 5 12
　　这可以验证水火箭上升高度与　瓶中气体的压强　有关的猜想是正确的。
(4)为了验证小华的猜想，他们在实验中应该保持　瓶塞插入的深度(或向瓶内打气的次数)、瓶子自身质量　不变，这是应用了　控制变量　法使研究过程简洁明了。
瓶中气体的压强　
瓶塞插入
的深度(或向瓶内打气的次数)、瓶子自身质量　
控制变量　
为了研究的需要，某航天器建有回收舱(或载人舱、返回舱)。务必要保证它安全降落到预定的回收位置。当回收舱降落到地面附近时，由于空气阻力的作用做匀速直线运动，则回收舱在匀速竖直降落过程中，它的动能、势能和机械能如何变化？
答：　动能不变，重力势能减小，机械能减小。