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优翼理综学科号
第十章 机械能、内能及其转化
五、火箭
火 箭
观察与思考
火箭是怎样起源的呢?
火箭起源于中国,是中国古代重大发明之一。最早用于战争,已有约900多年的历史。
原始火箭
神火飞鸦
最早的火箭载人的记录是明代一名叫万户的人。他坐在绑有几十支火箭的椅子上,手拿两个大风筝,叫人点燃火箭,想使自己飞上天去。虽然他失败了,并且为此献出了生命,但他为科学献身的精神是令人敬佩和值得我们学习的。人们为了纪念万户的英雄壮举,把月球上一个环形山命名为“万户山”。
学习目标
了解火箭工作原理。
01
02
了解现代火箭的构造和特点。
03
了解多级火箭的构造和工作原理。
火箭升空原理
火箭使用的是喷气式发动机。
喷气式发动机的原理:燃料在燃烧室内燃烧后产生高温、高压的气体,这种气体从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。
空气喷气发动机 火箭喷气发动机
共同点 高温高压气体从尾部高速喷出
携带物 燃料 燃料、氧化剂
特点 利用外界空气来助燃,飞行高度受到一定限制 不需要外界空气来助燃,飞行高度不受限制
喷气式发动机的分类
现代火箭的构造
长征五号 运载火箭
整流罩
二级火箭
一级火箭
助推器
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。
现代火箭的特点
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。
多级火箭可以作为星际航行的运载工具。
火箭作为运载工具,每一级火箭完成工作后就会被抛掉,点燃下一级火箭。运载任务完成,也就无法再回来,当坠入大气层后,必将与大气摩擦、燃烧、焚毁。所以同一火箭不能多次执行运载任务。
人们执行多次空间运载任务时,使用的是航天飞机。
视频:长征五号B运载火箭首飞
火箭与内燃机的比较
火箭 内燃机
构 造 整流罩、氧化剂箱、燃料箱、 输送装置、燃烧室、尾部喷口等 进气门、火花塞(或喷油嘴)、
排气门、汽缸、活塞、连杆、曲轴等
火箭与内燃机
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、探测器等的运载工具 汽车、拖拉机、坦克等
相同点 ①都是一种热机;
②能量转化:化学能→内能→机械能
拓展与延申
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
课堂小结
火箭
火箭喷气发动机
喷气式发动机原理
喷气式发动机分类
空气喷气发动机
液体火箭的主要组成
输送装置
燃料箱
氧化剂箱
燃烧室
尾部喷口
1.如图,“长征五号”系列运载火箭又称“大火箭”,是我国运载能力最大、尺寸最大的火箭,火箭的燃料采用液态氢是由于其______ 大,为了使氢气和氧气液化,采用了先______ 再进行压缩体积的方式,所以俗称“冰箭”;其近地轨道最大运载质量达25 ______ (填上合适的单位)。
t
热值
降低温度
随堂训练
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
3.2020年5月5日18时,长征五号B运载火箭在海南文昌首飞成功,标志着空间站阶段飞行任务首战告捷,为全面实现我国载人航天工程第三步发展战略奠定了坚实基础。下列关于火箭在升空过程中的说法正确的是( )
A.火箭升空时的施力物体是地面
B.火箭加速升空时机械能增加
C.火箭升空后,速度越来越大,惯性也越来越大
D.火箭升空时只受重力的作用
B
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