水火箭是一个利用质量比和气压作用而设计的玩具,同时是物理教学中著名的案例之一,可以培养学生对于物理学习的兴趣,而其中蕴含的物理原理是了解物理中力学的重要的基础。
水火箭又称气压式喷水火箭、水推进火箭。
是利用废弃的饮料瓶制作成动力舱、箭体、箭头、尾翼、降落伞。
原理:
因为力的作用是相互的,所以水火箭是利用压缩空气与水的作用与反作用力,当水被向后喷出时,瓶及瓶内的空气就受力向前冲.水火箭就是利用这个原理升空的。
水火箭是一个利用质量比和气压作用而设计的玩具,同时是物理教学中著名的案例之一,可以培养学生对于物理学习的兴趣,而其中蕴含的物理原理是了解物理中力学的重要的基础。
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。
准备材料。
三四个2。
5升的健力宝瓶或可乐瓶,若干X光片,几个化学器材用的3号和4号软胶塞,一整套单车气门心,剪刀、小刀各一把,透明胶、双面胶和绝缘胶布,502胶水一支。
2机翼制作。
用剪刀将X光片裁成大小相同的直角梯形28块,梯形长12cm,高6cm,斜腰和长底夹角约45度。
另裁4个同上规格但高为8cm,短底相连接两面重叠的梯形(用作机翼的表面)。
用双面胶将7小块梯形紧密粘成一个厚的梯形,使之平直平坦,然后用一个大的双面梯形将其紧密包住并粘紧。
为使机翼的厚面平整,可用剪刀或小刀修平修直,然后将机翼的厚面用绝缘胶封住。
最后,将机翼两边长出的部分向外折成90度。
这样,按上述方法将其余的X光片做成三个机翼。
3机身制作。
取一个健力宝瓶(瓶头弧线过度比较自然,作火箭头利于减小空气阻力)在离下端11cm处将其横截剪开,用绝缘胶将带瓶口的部分粘紧在另一个瓶子的底部,用绝缘胶在接口处多缠绕几圈以牢固。
4气塞制作。
取一个4号的软胶塞,用开洞工具在胶塞的底部正中处开一个比气门芯套筒稍小一点的平直洞,然后用小刀横切去细端约0。
6cm;将气门芯套筒上一个面积较大的“戒指”(五金店有卖),从软胶塞的细端往上把气门芯装好,套上一个同样的“戒指”,拧上螺丝,稍微紧就可以。
最后将气塞用磨刀石磨成圆柱体,达到刚好能够完全进入可乐瓶口或稍紧一点,装上气门芯即可使用。
5炮头制作。
取一个3号软胶塞用小刀将其削尖且圆滑。
6组装机翼。
取一个健力宝瓶剪一个长比机翼长稍长的两面相通的圆柱体,然后用透明胶和绝缘胶将4个机翼4等分紧密粘好。
最后,将粘好机翼的圆柱体套在水火箭的底部使其与瓶口相平(这不一定是最佳位置,可在飞行实践中上下调节寻找确定),用绝缘胶缠绕粘紧。
7其他。
为增大气塞和瓶口的接触面以增大瓶内气压,可用小刀将气塞大端削细一点并使之圆平粗糙。
由于机身增长了一节做火箭头,火箭头部分较轻不平衡,可适当往里面塞纸以达到平衡。
为尽可能减小空气阻力,将用软胶塞做成的炮头用502胶水在火箭头瓶口粘好。
按以上方法一个简单的水火箭便制作完成。
根据我们研制的水火箭,通过实践的改进,水平方向飞行可达160米左右,竖直方向飞行可达40~50米。
水火箭发射方法:
1水量调控。
水火箭用水量和火箭容气空间有一定的比例,不能太多也不能太少,最佳用水量约为火箭容气空间的1/4到2/5之间(2。
5升的空间大约装600毫升左右,可多试验几次寻找确定)。
2发射角度。
水平方向飞行,由于空气的阻力,发射的最佳角度在50到55度之间,不同的水火箭可能不同,可通过控制变量的方法试验确定。
(我们制作的水火箭最佳角度是53度左右)。
竖直方向飞行则为90度。
3气塞使用。
气塞的使用原理是通过压缩软胶塞体积膨胀来调节气塞的松紧程度,压缩越厉害体积膨胀越大,气塞越紧,要把气塞冲出来的气压就越大,即火箭获得的动力越大。
具体使用方法如下:
首先拆下气塞的气门芯,将气塞在原形塞进火箭的瓶口内,然后用套筒(一种专门用来拧螺丝的工具,五金店有卖)拧紧气塞的螺丝,最后安装气门芯即可加气使用。