10.5 火箭 课件(共18张PPT) 2024-2025学年物理北师版九年级全一册

(共18张PPT)
第十章 机械能、内能及其转化
第5节 火箭
1.了解火箭工作原理。
2.了解现代火箭的构造和特点等。
学习目标
火箭是靠什么升空的？
新知引入
空气喷气发动机只携带燃料,它需要利用外界空气来助燃,因此,飞行高度受到一定的限制,不宜在空气稀薄的高空飞行;
火箭喷气发动机简称为火箭,它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。
①空气喷气发动机 ②火箭喷气发动机
喷气发动机分为两种：
火箭(rocket)使用的是喷气发动机。
新知学习
知识点一：火箭
1.火箭构造
现代火箭使用的燃料多为液体燃料.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，如图所示。
2.工作原理
（1）输送系统按时按量地把燃料和氧化剂输送到燃烧室中。
（2）最初用电火花点燃，产生高温、高压气体。
（3）燃烧室的温度很高，之后进入燃烧室的燃料和氧化剂可以自行燃烧。
（4）燃烧产生的气体以很大的速度从喷口喷出，同时对火箭产生强大的反冲推力，使火箭前进。
3.现代火箭的特点
（1）飞得远：自身不仅带有燃料，而且带有氧化剂，所以能在空气极其稀薄的高空和没有空气的太空飞行。
（3）功率大：一枚运载火箭的功率相当于上万架喷气式飞机的总功率，正是因为这一特点，火箭才能承担发射卫星的重任。
（4）由单级发展为多级，多级火箭可以作为星际航行的运载工具。
（2）速度大：要把一颗人造卫星送入绕地球运行的轨道，运载火箭的速度必须达到7.9 km / s，要使一颗人造卫星摆脱地球的引力作用，成为围绕太阳运行的人造卫星，运载火箭的速度必须超过11.2 km / s。
4.火箭和内燃机的对比分析
比较项 火箭 内燃机
不同点 助燃剂 自带氧化剂 空气
能量损失 较小 较大
功率 巨大 较小
应用 卫星发射、洲际导弹、太空探测器等的运载工具 汽车、拖拉机、坦克等
相同点 都是热机，能量转化方式相同，即化学能转化为内能，内能转化为机械能
例如：三级火箭的每一级都像一支独立的火箭。先点燃第一级火箭，引燃第二级火箭(脱落)，第三级火箭开始工作。三级火箭像接力赛一样，都是在前一级的速度基础上再加速。比单级火箭优越得多。
制导与控制系统
动力系统
第3级火箭
第2级火箭
第1级火箭
有效负荷
5.多级火箭
现代火箭在很多时候使用的是多级火箭,作为星际航行的运载工具。每一级火箭完成工作后就会被抛掉,点燃下一级火箭。
14世纪末期，他试图借助火箭的推力和风筝的气动升力来实现“升空”的理想。今天，为了纪念这位传奇式的人物，国际上将月球表面东方海附近的一个环形山以“万户”命名。
火箭的诞生：“万户飞天”
新知学习
知识点二：中国火箭的发展
中国自1956年开始展开现代火箭的研制工作。
1970年4月24日“长征1号”运载火箭诞生,首次发射“东方红1号”卫星成功。现在,“长征”系列火箭已经走向世界,享誉全球，在国际发射市场占有重要一席。
目前，我国长征系列运载火箭已研制成功7个型号。
中国火箭的发展状况
长征二号C型
长征三号C型
长征1号
长征三号A型
长征三号B型
长征四号B型
中国火箭的发展状况
拓展与延伸
重型猎鹰 美国
艾普斯龙 日本
质子M 俄罗斯
阿丽亚娜5 欧洲
1.喷气式发动机分为_______喷气发动机和_______喷气发动机两类。前者本身只携带燃料，它需要利用外界的_______来助燃，因此不宜在空气稀薄的高空飞行；而后者本身带有燃料和氧化剂，不需要依靠外界的_______来助燃，因此，飞行高度不受限制。
空气
火箭
空气
空气
随堂练习
2．下列关于火箭的说法正确的是（　　）
A．火箭使用的是喷气式发动机，与内燃式发动机的工作原理完全相同
B．火箭在工作时需要像活塞、螺旋桨等那样的传递结构
C．火箭是热机的一种，工作时燃料的化学能最终转化为火箭的机械能
D．火箭升空时不需要反作用力推动机身向前运动
C
3.在火箭的使用中采用多级火箭的好处是（ ）
A、使火箭的总质量增大。
B、使火箭的体积变大，增大推力。
C、为了美观大方。
D、为了在一级火箭燃料用尽后，下一级火箭工作时把没用的
空壳脱掉，使火箭的总质量减小，加快飞行速度。
D
4.当火箭由地面腾空而起加速上升的过程中（ ）
A、机械能减少，内能增加 B、机械能增加，内能减少
C、机械能和内能都增加 D、机械能不变，内能增加
B
火箭
喷气式发动机工作原理
喷气式发动机分类
液体火箭的主要组成
空气喷气发动机
火箭喷气发动机
燃料箱
氧化剂箱
输送装置
燃烧室
尾部喷口
课堂总结