10.5 火箭 导学案
导学目标
1．常识性了解火箭的飞行原理。
2．常识性了解三级火箭的结构及采用三级火箭发射的优越性。
重点：火箭的工作原理。
难点：火箭的工作原理。
自主学习
1.火箭使用________发动机，喷气式发动机又分为______和____________发动机两类。上升的原理是____________。
2.火箭点火后，高压气体迅速向外喷出，这是 能转化为 能的过程；火箭腾空而起，该过程又是 能转化为 能的过程。
3.液体燃料火箭主要由 箱、 箱、输送装置、 和尾部喷口组成．4．现代火箭的特点是 巨大，不仅可以在高空飞行，而且还可以飞出 .
合作探究
（一）火箭的工作原理
读一读：阅读教材内容
填一填：
喷气式发动机的燃料在燃烧室内燃烧，此时，燃料的 能转化为 能；燃烧产生的高温高压的气体从发动机的尾部以极高的速度喷出，同时产生很大的 推动机身向前运动，这是因为物体间力的作用的 ；在此过程中，燃料燃烧获得的 能转化为火箭的 。
当堂检测
1.火箭刚发射时，高温火焰向下喷到发射台的地面，很多物体遇到这样高温火焰将会熔化．为了保护发射台底，就建了一个大水池，让火焰喷到水中，利用水的__________来吸收巨大的热量（填物态变化的名称）．火箭升空过程中，燃料的化学能转化为内能和__________能．
2.“神舟七号”飞船是神舟系列飞船中的最新一艘，它也是中国第一艘执行太空行走任务的载人飞船，使用长征二号F火箭发射．运载“神舟七号”的火箭在加速上升过程中机械能_______（选填“增大”、“减小”或“不变”），这个能量是由_________转化过来的．
3.嫦娥三号探测器于12月2日凌晨发射成功，火箭喷气式发动机在工作过程中将燃料燃烧释放的__________能转化为机械能．而火箭与空气摩擦导致内能__________（选填“增大”、“减小”或“不变”），此内能改变是通过__________的方式实现的．
4.2012年12月14日朝鲜成功发射了“银河三号”卫星，引起了国际社会的广泛关注，也遭到了美日韩等国的强烈反对．如图所示是火箭发射升空时情景，燃料通过燃烧将化学能转化为燃气的____________能，燃气又对火箭做功，转化为火箭的______________能．
5.下列机械不是热机的是（ ）
A．蒸汽机 B．火箭
C．喷气式发动机 D．电动机
6.“风云三号”气象卫星在太原卫星发射中心发射．火箭点火后，火箭和卫星逐渐加速向上腾空而起．下列选项正确的是（ ）
A．火箭燃料燃烧时，将内能转化为化学能
B．火箭燃料燃烧时，将化学能转化为机械能
C．在加速上升过程中，卫星的机械能逐渐减小
D．在加速上升过程中，卫星的机械能逐渐增大
我的收获
10.5 火 箭
1.常识性了解火箭的飞行原理.
2.常识性了解三级火箭的结构及采用三级火箭发射的优越性.
3.对学生进行爱祖国、爱科学的教育,激励学生为实现科学技术现代化而努力学习的热情.
【重点难点】
重点:火箭的工作原理.
难点:设计三级火箭的原因及三级火箭是如何提高效率的.
【新课导入】
导入1:情景导入
1.我国是火箭的故乡.“冲天炮”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“冲天炮”绑在箭上.点燃“冲天炮”,箭就向敌方飞去.这就是最早的火箭——板书课题.
2.展示几张火箭升空的图片,通过震撼的场景让学生体会我国科技的进步与发展,产生强烈的爱国意识,并引入课题.
导入2:复习引入
复习提问:
(1)热机在工作时发生了怎样的能量转化?
(2)我们用力向后蹬地,便会向前前进,这是什么原因?
火箭是怎么升空的呢?我们学习了这节课的内容后,同学们便会明白其中的道理了,从而引入新课.
【课堂探究】
1.火箭升空的原理
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.
演示:气球的反冲运动.(要提醒学生注意以下几点)
①气球充气后,松开气口,气球向着喷气的反方向飞行.
②气充得越足,飞得越远.
说明:气球内的气体以很大速度向外喷出时,对气球产生一个向喷气的反方向的推力,使气球飞出去.
总结:火箭升空的原理:
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.
2.液体燃料火箭
(1)构造: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.
(2)工作过程:输送系统按时按量地把燃料和氧化剂输送到燃烧室中,最初用电火花点燃,产生高温高压的气体.此后,由于燃烧室的温度已经很高,进入燃烧室的燃料和氧化剂可以自行燃烧.燃烧时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.
3.三级火箭
三级火箭的每一级都像一支独立的火箭.发射时先点燃第一级火箭,几分钟后这级火箭的燃料烧尽自动脱落,同时引燃第二级火箭,第二级火箭燃料烧尽后也脱落,第三级火箭开始工作,直到把卫星、飞船等送到预定轨道.
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.同时,由于每一级脱落后都能使剩余部分中有效载荷的质量的比例增加,火箭结构部分的质量在逐级减小,仅从这一点来看就比单级火箭优越得多.
建国以来,在我国几代航天工作者的不懈努力下,我国的运载技术已跃居世界先进行列,具有国际水平的“长征二号E”捆绑火箭,已在国际商业卫星发射中赢得了很高声誉.航天事业有着诱人的、广阔的前景.航天事业的未来也将责无旁贷地落到你们身上.未来的航天器将会出自你们之手.希望同学们努力学习,掌握本领,为祖国航天事业的飞速发展贡献自己的才智.
火箭
1.2016年10月17号“神舟十一号”飞船发射成功.景海鹏、陈冬按计划于18日14时左右返回地球,返回舱将在内蒙古四子王旗主着陆场着陆,他们创造了中国航天员太空驻留时间的新纪录.返回舱进入大气层将通过一段黑障区,这一段时间飞船将“烧成”一个大火球,而飞船内的宇航员和设备则安然无恙,下列说法正确的是( B )
A.飞船“燃烧”是由于高速运动的飞船与大气层摩擦内能转化为机械能
B.飞船“燃烧”是由于高速运动的飞船与大气层摩擦机械能转化为内能
C.飞船“燃烧”是航天员为了消除太空细菌采取的高温消毒措施
D.飞船外壳上的烧蚀层先熔化后汽化,从而放出了大量的热保护了飞船
2.火箭使用的是 喷气式发动 机,工作时将燃料的 内 能最终转化为火箭的 机械 能.?
3.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.?
4.现代火箭的特点是 功率 巨大,不仅可以在高空飞行,而且还可以飞出 大气层 .?
火箭的分类
火箭可按不同方法分类.按能源不同,分为化学火箭、核火箭、电火箭以及光子火箭等.化学火箭又分为液体推进剂火箭、固体推进剂火箭和固液混合推进剂火箭.按用途不同分为卫星运载火箭、布雷火箭、气象火箭、防雹火箭以及各类军用火箭等.按有无控制分为有控火箭和无控火箭.按级数分为单级火箭和多级火箭.按射程分为近程火箭、中程火箭和远程火箭等.火箭的分类方法虽然很多,但其组成部分及工作原理是基本相同的.
