内容正文:
第十章 机械能、内能及其转化
火 箭
我国早在宋代就发明了火箭
古代火箭
相传在14世纪末期,中国有位称为“万户”的人,两手各持一大风筝,请他人把自己绑在一把特制的座椅上,座椅背后装有47支当时最大的火箭(又称“起火”)。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。“万户”的勇敢尝试虽遭失败并献出了生命,但他仍是世界上第一个想利用火箭的力量进行飞行的人。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。
现代火箭
1957年10月 第一颗人造地球卫星发射成功
由苏联火箭专家科罗廖夫利用导弹改制而成
斯普特尼克1号
现代火箭
优越性:由于它不需要像活塞、曲轴那样的传动装置,从而减少了能量的损失,大大的提高了机身的飞行速度
火箭使用的是喷气式发动机。
工作原理:它的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,同时产生很大的作用力反推动机身向前运动(反冲运动)。
二、喷气式发动机的分类
空气喷气发动机 只携带燃料,它需要利用外界空气来助燃,飞行高度受一定限制。
空气喷气发动机和火箭喷气发动机。
火箭喷气发动机:
火箭喷气发动机:
本身带有燃料和氧化剂,不需要外界空气来助燃。不受到飞行高度的影响.
三、火箭的结构和特点
结构:现代火箭使用的燃料为液体燃料(液氢)
,主要有燃料箱、氧化剂(液氧)、输送装置
和尾部喷口组成。
燃料的化学能
燃气的内能
火箭的机械能
能量转化
液态氢:①热值大 ② 密度小③污染小
特点:现代火箭的特点是功率巨大,不仅可以在高空飞行,还可以飞出大气层。
多级火箭的提出(苏联·齐奥尔科夫斯基)
一级火箭达不到7.9km/s;
多级火箭,一级连一级,每级燃料用完就把箭体抛弃,减轻负担,理论上可把速度提得很高;
级数太多,连接机构和控制机构的质量会增加很多,工作的可靠也会降低,一般不超过四级。
练一练
1.火箭属于热机的一种,它使用的是_________发动机。此发动机又分为_____喷气式发动机和_____喷气发动机两类。
2.液体燃料火箭主要由__________、__________、输送装置、________、尾部喷口组成。
3.火箭工作时,将内能转化为____________能。
喷气式
空气
火箭
燃料箱
氧化剂箱
燃烧室
机械能
2.用火箭发射卫星,在它们加速上升的过程中,对于卫星的机械能及能量转化,下列说法正确的是( )
A.动能变小,势能变大,机械能保持不变
B.动能变大,势能变小,机械能保持不变
C.动能变小,势能变大,机械能变大,内能转化为机械能
D.动能变大,势能变大,机械能变大,内能转化为机械能
D
3.如图所示为“长征”六号运载火箭首飞的情景,它搭载、发射了中国航天科技集团公司、国防科技大学、清华大学、浙江大学、哈尔滨工业大学等单位研制的“开拓”一号、“希望”二号、“天拓”三号等20颗微小卫星。
(1)上升时,燃料燃烧产生的燃气的____能转化为火箭的_____能。
(2)卫星发射时,在发射台下部的大水池里冒出了大量的”白气”,它们是水蒸气遇冷______形成的小水珠。
(3)卫星与运载火箭成功分离前,卫星相当于运载火箭是_______(选填“运动”或“静止”)
内
机械
液化
静止
Lavf57.62.100
Lavf57.62.100
Lavf57.83.100
$$