跨学科实践 制作“水火箭”
火箭
1．我国火箭的发展历程
(1)1960年2月，第一枚T 7M试验型液体燃料探空火箭发射成功．
(2)1970年4月，首次发射的长征一号运载火箭成功将第一颗人造卫星“东方红一号”送入预定轨道．
(3)1975年11月，第一颗返回式人造卫星成功发射，卫星在太空飞行47圈后返回地面．
(4)1999年11月，第一艘无人试验飞船“神舟一号”发射升空，开启我国载人航天时代．
(5)2003年10月，第一艘载人飞船“神舟五号”搭载首位宇航员杨利伟顺利升空．
(6)2007年10月，首颗探月卫星“嫦娥一号”成功奔月．
(7)2011年9月，首个自主研制的载人空间试验平台“天宫一号”发射成功．
(8)2016年9月，“天宫二号”空间实验室发射成功．
(9)2019年1月，“嫦娥四号”探测器成为世界上第一个在月球背面软着陆并能进行自主探测的探测器．
(10)2021年5月，“天问一号”成功实现软着陆在火星表面，开始对火星进行探测．
2．火箭的结构：推进系统、箭体和有效载荷．有控火箭还配备了制导系统．火箭推进系统作为火箭飞行的动力源，至关重要．
3．火箭的工作原理
(1)力的反作用力．(2)通过持续减少自身重量．(3)惯性的效应．
水火箭
1．水火箭的结构特点：水火箭主要由三部分构成：箭头(由饮料瓶和硬卡纸等制成流线型)、箭身(由饮料瓶制作，主要承载空气、液体和压力的部分)、箭尾(由饮料瓶制作的裙部和饮料瓶或硬卡纸制作的尾翼构成)．
2．水火箭的升空原理：水火箭是一种利用水和空气作为推进剂的模型火箭．它的发射原理基于物体间力的作用是相互的，即对于每一个作用力，总有一个大小相等、方向相反的反作用力．
3．影响水火箭飞的高度的因素：水火箭的体积；水火箭的箭身；塞子的质量；水火箭的液体的质量；水火箭的形状、发射仰角．
水火箭
典例 某校项目化实验小组利用可乐瓶等材料制作水火箭(如图甲所示)，并进行飞行高度测试实验．水火箭的结构如图乙所示．将水火箭竖立于地面，用打气筒通过打气管向瓶内打气，当瓶内压强足够大时，瓶塞脱落，瓶内的水向下喷出，水火箭就接近竖直向上飞．
典例图
(1)使水火箭运动状态发生改变的施力物体是 ．
(2)实验中无法直接测量水火箭竖直上升的最大高度，可以转换为测量 来间接反映这个高度．
(3)如图丙所示，小组同学用频闪照相机拍下了水火箭从A处起飞，到C处达到最高点的运动情况，照相机每隔0.2秒曝光一次，从拍摄的照片可以看出，判断水火箭运动情况 (填“匀速直线运动”或“变速直线运动”)，并说明理由 ．
(4)以下是水火箭的部分评价量表
评价指标 优秀 合格 待改进
功能性 火箭能顺利升空，在空中的上升时间t≥6秒 火箭能顺利升空，在空中的上升时间3秒≤t＜6秒 火箭能顺利升空，在空中的上升时间t＜3秒或不能升空
图丁是小组同学实验时水火箭的速度和时间的关系，请结合评价量表的功能性指标，对该水火箭进行评价并说明理由. ．
本题考查了水火箭飞行高度的实验，用到了力的作用是相互的、转换法、变速直线运动的判断等知识点．
变式 [2024·漯河一模改编](多选)在实验创新课上，小明和他的小组制作了“水火箭”，如图甲所示，对“水火箭”打气，拉开气阀，水向下喷出，水火箭一飞冲天，如图乙所示是“水火箭”飞行的大致路径．下列说法正确的是( )
变式图
A．“水火箭”上升阶段惯性减小
B．“水火箭”喷完水后，仍可以向上飞行一段距离是因为惯性的作用
C．若在空中飞行的“水火箭”所受的力全部消失，它一定沿水平方向做匀速直线运动
D．水火箭上升过程中，重力减小
1．[2024·天长模拟]如图甲所示为物理老师自制的水火箭结构示意图．如图乙所示为使用打气筒向水火箭内不断打气示意图，当水面上方压强增大到一定程度时，会使水向下喷出，从而使水火箭升空．结合材料，你认为以下说法错误的是( )
第1题图
A．利用打气筒向水火箭内打气，水火箭中空气的密度增大
B．水火箭到达最高点时，若所有外力都消失，水火箭将匀速直线运动下去
C．水火箭加速升空阶段惯性一定在减小
D．水向下喷出会使水火箭升空是由于力的作用是相互的
2．[2024·卫辉月考]某同学利用塑料瓶制作的“水火箭”如图所示，其原理是压缩空气使水从“火箭”尾部向下喷出，推动“火箭”飞向空中．往“水火箭”里打气，“火箭”向后喷出高速气体而使自身受力前进，这是运用了力的作用是 的；要使“水火箭”飞得更高，可以采取的一条措施是 (合理即可)．
第2题图
3．[2024·合阳期末]老师带领学生用塑料瓶制作水火箭，舱体主要由饮料瓶衔接而成，把水注入“动力舱”，加入高压，在反冲力的作用下，“水火箭”
即能快速升空．如图所示是水火箭发射升空时的情景，水火箭升空时，根据物体间力的作用是 的，使水火箭获得上升的推力，该力的施力物体是 (填“空气”或“喷出的水”)，水火箭在加速上升过程中处于 (填“平衡”或“非平衡”)状态．
第3题图
4．[2024·泗阳期末]在学校科技节期间，同学们制作出了精美的水火箭，将水火箭装入部分水，利用打气筒不断向里打气，当瓶内 (填“气压”或“水压”)足够大时，瓶塞脱落，瓶内的水向后喷出，水火箭迅速飞起，这说明力的作用是 ，力可以改变物体的 ．
第4题图跨学科实践 制作“水火箭”
火箭
1．我国火箭的发展历程
(1)1960年2月，第一枚T 7M试验型液体燃料探空火箭发射成功．
(2)1970年4月，首次发射的长征一号运载火箭成功将第一颗人造卫星“东方红一号”送入预定轨道．
(3)1975年11月，第一颗返回式人造卫星成功发射，卫星在太空飞行47圈后返回地面．
(4)1999年11月，第一艘无人试验飞船“神舟一号”发射升空，开启我国载人航天时代．
(5)2003年10月，第一艘载人飞船“神舟五号”搭载首位宇航员杨利伟顺利升空．
(6)2007年10月，首颗探月卫星“嫦娥一号”成功奔月．
(7)2011年9月，首个自主研制的载人空间试验平台“天宫一号”发射成功．
(8)2016年9月，“天宫二号”空间实验室发射成功．
(9)2019年1月，“嫦娥四号”探测器成为世界上第一个在月球背面软着陆并能进行自主探测的探测器．
(10)2021年5月，“天问一号”成功实现软着陆在火星表面，开始对火星进行探测．
2．火箭的结构：推进系统、箭体和有效载荷．有控火箭还配备了制导系统．火箭推进系统作为火箭飞行的动力源，至关重要．
3．火箭的工作原理
(1)力的反作用力．(2)通过持续减少自身重量．(3)惯性的效应．
水火箭
1．水火箭的结构特点：水火箭主要由三部分构成：箭头(由饮料瓶和硬卡纸等制成流线型)、箭身(由饮料瓶制作，主要承载空气、液体和压力的部分)、箭尾(由饮料瓶制作的裙部和饮料瓶或硬卡纸制作的尾翼构成)．
2．水火箭的升空原理：水火箭是一种利用水和空气作为推进剂的模型火箭．它的发射原理基于物体间力的作用是相互的，即对于每一个作用力，总有一个大小相等、方向相反的反作用力．
3．影响水火箭飞的高度的因素：水火箭的体积；水火箭的箭身；塞子的质量；水火箭的液体的质量；水火箭的形状、发射仰角．
水火箭
典例 某校项目化实验小组利用可乐瓶等材料制作水火箭(如图甲所示)，并进行飞行高度测试实验．水火箭的结构如图乙所示．将水火箭竖立于地面，用打气筒通过打气管向瓶内打气，当瓶内压强足够大时，瓶塞脱落，瓶内的水向下喷出，水火箭就接近竖直向上飞．
典例图
(1)使水火箭运动状态发生改变的施力物体是水．
(2)实验中无法直接测量水火箭竖直上升的最大高度，可以转换为测量时间来间接反映这个高度．
(3)如图丙所示，小组同学用频闪照相机拍下了水火箭从A处起飞，到C处达到最高点的运动情况，照相机每隔0.2秒曝光一次，从拍摄的照片可以看出，判断水火箭运动情况变速直线运动(填“匀速直线运动”或“变速直线运动”)，并说明理由水火箭在相同时间内竖直通过的距离不同．
(4)以下是水火箭的部分评价量表
评价指标 优秀 合格 待改进
功能性 火箭能顺利升空，在空中的上升时间t≥6秒 火箭能顺利升空，在空中的上升时间3秒≤t＜6秒 火箭能顺利升空，在空中的上升时间t＜3秒或不能升空
图丁是小组同学实验时水火箭的速度和时间的关系，请结合评价量表的功能性指标，对该水火箭进行评价并说明理由. 该水火箭优秀，理由是其在空中飞行的时间等于8秒，符合优秀的评价指标．
本题考查了水火箭飞行高度的实验，用到了力的作用是相互的、转换法、变速直线运动的判断等知识点．
变式 [2024·漯河一模改编](多选)在实验创新课上，小明和他的小组制作了“水火箭”，如图甲所示，对“水火箭”打气，拉开气阀，水向下喷出，水火箭一飞冲天，如图乙所示是“水火箭”飞行的大致路径．下列说法正确的是( AD )
变式图
A．“水火箭”上升阶段惯性减小
B．“水火箭”喷完水后，仍可以向上飞行一段距离是因为惯性的作用
C．若在空中飞行的“水火箭”所受的力全部消失，它一定沿水平方向做匀速直线运动
D．水火箭上升过程中，重力减小
1．[2024·天长模拟]如图甲所示为物理老师自制的水火箭结构示意图．如图乙所示为使用打气筒向水火箭内不断打气示意图，当水面上方压强增大到一定程度时，会使水向下喷出，从而使水火箭升空．结合材料，你认为以下说法错误的是( B )
第1题图
A．利用打气筒向水火箭内打气，水火箭中空气的密度增大
B．水火箭到达最高点时，若所有外力都消失，水火箭将匀速直线运动下去
C．水火箭加速升空阶段惯性一定在减小
D．水向下喷出会使水火箭升空是由于力的作用是相互的
2．[2024·卫辉月考]某同学利用塑料瓶制作的“水火箭”如图所示，其原理是压缩空气使水从“火箭”尾部向下喷出，推动“火箭”飞向空中．往“水火箭”里打气，“火箭”向后喷出高速气体而使自身受力前进，这是运用了力的作用是相互的；要使“水火箭”飞得更高，可以采取的一条措施是将“水火箭”竖起来发射(合理即可)．
第2题图
3．[2024·合阳期末]老师带领学生用塑料瓶制作水火箭，舱体主要由饮料瓶衔接而成，把水注入“动力舱”，加入高压，在反冲力的作用下，“水火箭”
即能快速升空．如图所示是水火箭发射升空时的情景，水火箭升空时，根据物体间力的作用是相互的，使水火箭获得上升的推力，该力的施力物体是喷出的水(填“空气”或“喷出的水”)，水火箭在加速上升过程中处于非平衡(填“平衡”或“非平衡”)状态．
第3题图
4．[2024·泗阳期末]在学校科技节期间，同学们制作出了精美的水火箭，将水火箭装入部分水，利用打气筒不断向里打气，当瓶内气压(填“气压”或“水压”)足够大时，瓶塞脱落，瓶内的水向后喷出，水火箭迅速飞起，这说明力的作用是相互的，力可以改变物体的运动状态．
第4题图
