跨学科实践 制作“水火箭”（教学设计）物理新教材鲁科版（五四学制）八年级下册

跨学科实践 制作“水火箭”（教学设计） 【学业要求】 1.物理观念： （1）了解火箭的升空原理。 （2）了解“水火箭”中蕴含的物理知识。 2.科学思维： 培养学生运用多学科知识解决实际问题的能力。 3.科学探究： 经历制作各种模型”水火箭“的过程。 4.科学态度与责任： 让学生了解我国古代、近代和现代在火箭方面的科技成就，增强学生的民族自豪感。 【重点难点】 学习重点：制作“水火箭”，并分析其中蕴含的物理知识。 学习难点：制作高质量的“水火箭”，并且能够成功升天。 【器材准备】 1.塑料瓶、打气筒、降落伞、细绳等。 2.相关的视频、挂图、课件等。 【课时安排】 1课时（45分钟） 【教学过程】 一、新课引入： 中国是火箭的发源地，宋代出现的烟花爆竹是原始火箭的雏形，明代万户进行了最早的火箭升空试验，是人类航空航天事业的先驱。我国目前已经完成多款运载火箭的研制、生产和发射任务，火箭已成为我国探索太空的“天梯”。 本节课我们将一起制作“水火箭”。 二、合作探究： 主题一 了解火箭 1. 任务目标： （1）了解我国火箭的发展历程，体会火箭对我国航空航天事业所起的重要作用。 （2）搜集各类火箭的资料，了解燃料火箭的结构和工作原理。 2. 探究实践： （1）文献研究：搜集资料，按照我国长征系列运载火箭技术革新的时间顺序梳理火箭发展的历程。 （2）合作学习，以图文形式描绘火箭结构，交流火箭各部分的作用，探讨火箭燃料的选用情况，深入了解燃料火箭的工作原理。 （3）实地考察 走进科技馆或博物馆，现场观察火箭结构，询问工作人员运载火箭对我国航空航天事业所起的作用。 主题二 设计与制作“水火箭” 1. 任务目标： （1）了解“水火箭”升空的原理。 （2）设计并制作一个“水火箭”。 2. 探究实践： （1）材料与工具： 塑料瓶（500 mL，2 个）、气门嘴（含气门芯）、塑料板、彩色卡纸、防水胶带、打孔橡胶塞、钢直尺、裁纸刀、剪刀、打气筒等。 （2）设计与实践：请你参考以下方案，自选器材动手制作一个简单的“水火箭”（制作过程中注意安全），通过调试让它飞得更高。“水火箭”结构如图所示。 （3）水火箭”头部制作：将塑料板卷成圆锥形并用防水胶带固定，其大小刚好能卡紧带瓶盖的塑料瓶瓶口上沿。用同样的方法制作彩色卡纸圆锥，将其套在塑料板圆锥上，卡紧并用防水胶带固定。将塑料瓶下端最宽的地方用剪刀剪开，把底部去掉。 （4）“水火箭”尾翼制作：切割塑料板，并用剪刀沿图中虚线部分剪开，再交替一前一后弯成 90°，制作四个尾翼。将四个尾翼用防水胶带对称粘贴到另一个已经去掉底部的塑料瓶上。 （5）水火箭”连接：将“水火箭”头部与带尾翼的下半部分对接在一起，并用防水胶带固定好。 （6）“水火箭”喷嘴制作：将气门嘴插入打孔橡胶塞中，并确保密封性良好。 （7）“水火箭”安装与发射：在空旷、安全的地方，向塑料瓶内灌入适量的水，把喷嘴的橡胶塞紧紧塞入瓶口，然后把“水火箭”固定到发射架（可用实验室三脚架或带铁圈的铁架台充当发射架）上。最后，用打气筒向瓶内打气，观察“水火箭”的发射情况。 （8）“水火箭”调试：调整灌入“水火箭”内的水量、装置的密封程度等，比比看哪次“水火箭”飞得更高。 3. 交流评估： （1）展示你制作的“水火箭”，与同学比比谁的“水火箭”飞得更高；与同学交流在设计和制作“水火箭”过程中遇到的问题和解决的方法；改进你的“水火箭”作品，让它飞得更高。 （2）撰写研究报告，与同学分享“水火箭”的结构特点、升空原理及飞得更高的诀窍。 （3）查阅资料，了解我国科学家研发、制造火箭伟大探索背后的艰辛，感受他们不畏艰难、勇于攀登的奋斗精神，增强社会责任感。 四、课堂小结： 同学们交流分享自己制作的“水火箭”，比一比谁的飞的更高。 五、当堂检测： 1．小明用可乐瓶制作水火箭，先在瓶里装适量水，然后将带有阀门的金属管插入瓶塞，旋紧瓶塞后用打气筒往瓶里打足气（如图），此过程相当于内燃机的 冲程；打开阀门后，水从尾部的金属管向下喷出，水火箭竖直向上飞向空中，瓶内气体的内能 。在整个过程中，能量总量是 （选填“逐渐减少”、“保持不变”或“逐渐增加”）的。 2．如图-1，是小华用饮料瓶制作的“水火箭”，向瓶内打气到一定程度时，“水火箭”向下喷水，同时向上飞出，喷水结束后“水火箭”由于 依然能向上飞行一段距离；如图-2，老师将一个两端开口的塑料直筒倾斜放置，下端对着盘内乒乓球，用吹风机沿着塑料筒外侧上端开口处吹气，乒乓球就像“炮弹”一样射出，这是由于塑料筒上端气压 （选填“大于”或“小于”）下端气压；如图-3，小明将气球放在刚用热水浸泡过的玻璃杯口，过一会儿气球在 的作用下被“吸”在杯口。 3．小安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”里打气相当于内燃机的 冲程。 4．图甲是小华的参赛作品——用饮料瓶制作的“水火箭”，向瓶内打气，当瓶内气压增大到一定程度时，“水火箭”向下喷水从而获得升空的动力，这是利用物体间力的作用是 的，这个力的施力物体是 。小明准备制作一款如图乙所示的滑翔机模型，机翼的横截面应设计成图乙中 （填字母）的形状。 5．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 （选填“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 。 6．图甲是某同学利用塑料瓶制作的“水火箭”升空的场景。其升空原理是瓶内气体膨胀，内能减小，使水从“火箭”尾部向下喷出，推动“火箭”飞向空中。图中内燃机的四个冲程中能量转化与“水火箭”发射相同的是（　　） A．B．C．D． 7．某校的科技活动周举办了一场水火箭发射比赛。图甲是小明用可乐瓶制作的水火箭，图乙是水火箭的示意图。小明先在瓶里装适量水，然后将带有阀门的金属管插入瓶塞，旋紧瓶塞后用打气筒往瓶里打足气；打开阀门后，水从尾部的金属管向下喷出，水火箭随即飞向空中。下列分析正确的是（　　） A．使用打气筒打气时的能量转化过程与汽油机的做功冲程相同 B．水从水火箭中喷出相当于内燃机的排气冲程 C．水火箭升空过程中高压气体的内能转化为水火箭的机械能 D．在水火箭发射的整个过程中，能量总量越来越少 8．如图是学校科技周中水火箭发射的情景，把制作好的水火箭安装在发射架上，然后用打气筒向水火箭内打气，冲开塞子，在水和高压气体的作用下，水火箭竖直向上飞向空中，下列分析正确的是（　　） A．打气筒往水火箭内打气时相当于内燃机的做功冲程 B．同高压气体一起喷出的水，其内能减小 C．水火箭内的水喷出后，水的比热容将变小 D．航天中火箭燃料的选取，应选择密度小、热值小的燃料 9．在综合实践活动中，九年级一班实验小组进行了如图所示的水火箭制作与放飞比赛。下列说法正确的是（　　） A．水火箭喷完水后仍能向前飞行是因为受到了空气给水火箭向前的力 B．若空中飞行的水火箭所受的力全部消失，它将做匀速直线运动 C．从能量转化角度来说，水火箭的发射与汽油机的压缩冲程相同 D．水火箭喷完水后在升空过程中，受到的重力和阻力是一对平衡力 10．我国航天技术已达到世界领先水平。在跨学科实践课上，某小组开展了“制作火箭模型”的项目化学习活动。下面是该小组同学交流的实践过程，请帮助完成下列内容： （1）了解火箭的相关知识：喷气发动机是指靠喷管高速喷出的气流直接产生反作用推力的发动机，广泛用作飞行器的动力装置，按燃料燃烧时所需要的来源，可分为两大类：一类是火箭发动机，另一类是空气喷气发动机。如图甲为涡轮喷气发动机（属于空气喷气发动机的一种），压缩后的混合气体在燃烧室燃烧，燃烧后剧烈膨胀的气体从尾部高速喷出，其巨大的反冲推力直接成为飞机的推进力。如图乙为火箭发动机的工作原理图，火箭发动机和涡轮喷气发动机十分相似，主要的差别是：火箭自带燃料和氧化剂如图乙，涡轮喷气发动机只带燃料，利用空气做氧化剂，同涡轮喷气发动机相比较，火箭发动机的最大特点是：它自身既带燃料，又带氧化剂，靠氧化剂来助燃，不需要从周围大气层中汲取氧气，所以它不但能在大气层内也可以在大气层之外的宇宙真空中工作。火箭发动机可用于航天器推进，也可用于导弹等在大气层内飞行。迄今为止发射的人造卫星、月球飞船以及各种宇宙飞行器所用的都是火箭发动机。如图丙，2024年4月25日20时59分，搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射，3名航天员顺利进入太空。 （2）制作并发射：火箭模型小组的同学制作了水火箭并进行发射，如图丁的图一，图二是其结构示意图，对水火箭打气，打开阀门，水向下喷出，水火箭一飞冲天。使用打气筒打气时能量转化过程与汽油机的 冲程相同，使水火箭上升的施力物体是 。 （3）项目评估：各个小组制作好了“水火箭”后开展飞行比赛，发现“水火箭”在竖直方向飞行上升的高度不容易测量。同学们讨论后认为可以通过测量 来评选出“最佳飞行奖”。（写出一种方法即可） （4）项目拓展思考： 如图丙所示是火箭发射时的情景，下列说法正确的是 。 A．火箭点火升空离开发射台期间，火箭尾部产生大量“白气”是空气中的水蒸气 B．涡轮喷气发动机可用于各种宇宙飞行器中 C．火箭升空过程中，燃料燃烧释放的内能全部转化为火箭的机械能 D．火箭升空过程中外壳温度会上升，这是通过做功的方式增加了外壳的内能 六、板书设计： 略， 七、课后反思： 谈谈你在本节课中： （1）收获有哪些？ （2）需要改进的有哪些？ / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 跨学科实践 制作“水火箭”（教学设计） 【学业要求】 1.物理观念： （1）了解火箭的升空原理。 （2）了解“水火箭”中蕴含的物理知识。 2.科学思维： 培养学生运用多学科知识解决实际问题的能力。 3.科学探究： 经历制作各种模型”水火箭“的过程。 4.科学态度与责任： 让学生了解我国古代、近代和现代在火箭方面的科技成就，增强学生的民族自豪感。 【重点难点】 学习重点：制作“水火箭”，并分析其中蕴含的物理知识。 学习难点：制作高质量的“水火箭”，并且能够成功升天。 【器材准备】 1.塑料瓶、打气筒、降落伞、细绳等。 2.相关的视频、挂图、课件等。 【课时安排】 1课时（45分钟） 【教学过程】 一、新课引入： 中国是火箭的发源地，宋代出现的烟花爆竹是原始火箭的雏形，明代万户进行了最早的火箭升空试验，是人类航空航天事业的先驱。我国目前已经完成多款运载火箭的研制、生产和发射任务，火箭已成为我国探索太空的“天梯”。 本节课我们将一起制作“水火箭”。 二、合作探究： 主题一 了解火箭 1. 任务目标： （1）了解我国火箭的发展历程，体会火箭对我国航空航天事业所起的重要作用。 （2）搜集各类火箭的资料，了解燃料火箭的结构和工作原理。 2. 探究实践： （1）文献研究：搜集资料，按照我国长征系列运载火箭技术革新的时间顺序梳理火箭发展的历程。 （2）合作学习，以图文形式描绘火箭结构，交流火箭各部分的作用，探讨火箭燃料的选用情况，深入了解燃料火箭的工作原理。 （3）实地考察 走进科技馆或博物馆，现场观察火箭结构，询问工作人员运载火箭对我国航空航天事业所起的作用。 主题二 设计与制作“水火箭” 1. 任务目标： （1）了解“水火箭”升空的原理。 （2）设计并制作一个“水火箭”。 2. 探究实践： （1）材料与工具： 塑料瓶（500 mL，2 个）、气门嘴（含气门芯）、塑料板、彩色卡纸、防水胶带、打孔橡胶塞、钢直尺、裁纸刀、剪刀、打气筒等。 （2）设计与实践：请你参考以下方案，自选器材动手制作一个简单的“水火箭”（制作过程中注意安全），通过调试让它飞得更高。“水火箭”结构如图所示。 （3）水火箭”头部制作：将塑料板卷成圆锥形并用防水胶带固定，其大小刚好能卡紧带瓶盖的塑料瓶瓶口上沿。用同样的方法制作彩色卡纸圆锥，将其套在塑料板圆锥上，卡紧并用防水胶带固定。将塑料瓶下端最宽的地方用剪刀剪开，把底部去掉。 （4）“水火箭”尾翼制作：切割塑料板，并用剪刀沿图中虚线部分剪开，再交替一前一后弯成 90°，制作四个尾翼。将四个尾翼用防水胶带对称粘贴到另一个已经去掉底部的塑料瓶上。 （5）水火箭”连接：将“水火箭”头部与带尾翼的下半部分对接在一起，并用防水胶带固定好。 （6）“水火箭”喷嘴制作：将气门嘴插入打孔橡胶塞中，并确保密封性良好。 （7）“水火箭”安装与发射：在空旷、安全的地方，向塑料瓶内灌入适量的水，把喷嘴的橡胶塞紧紧塞入瓶口，然后把“水火箭”固定到发射架（可用实验室三脚架或带铁圈的铁架台充当发射架）上。最后，用打气筒向瓶内打气，观察“水火箭”的发射情况。 （8）“水火箭”调试：调整灌入“水火箭”内的水量、装置的密封程度等，比比看哪次“水火箭”飞得更高。 3. 交流评估： （1）展示你制作的“水火箭”，与同学比比谁的“水火箭”飞得更高；与同学交流在设计和制作“水火箭”过程中遇到的问题和解决的方法；改进你的“水火箭”作品，让它飞得更高。 （2）撰写研究报告，与同学分享“水火箭”的结构特点、升空原理及飞得更高的诀窍。 （3）查阅资料，了解我国科学家研发、制造火箭伟大探索背后的艰辛，感受他们不畏艰难、勇于攀登的奋斗精神，增强社会责任感。 四、课堂小结： 同学们交流分享自己制作的“水火箭”，比一比谁的飞的更高。 五、当堂检测： 1．小明用可乐瓶制作水火箭，先在瓶里装适量水，然后将带有阀门的金属管插入瓶塞，旋紧瓶塞后用打气筒往瓶里打足气（如图），此过程相当于内燃机的 冲程；打开阀门后，水从尾部的金属管向下喷出，水火箭竖直向上飞向空中，瓶内气体的内能 。在整个过程中，能量总量是 （选填“逐渐减少”、“保持不变”或“逐渐增加”）的。 【答案】 压缩 减小 保持不变 【详解】[1]旋紧瓶塞后用打气筒往瓶里打足气，压缩瓶内气体做功，将机械能转化为内能，相当于压缩冲程。 [2][3]打开阀门后，高压气体使水从尾部的金属管向下喷出，由于力的作用是相互的，反作用力使水火箭竖直向上飞向空中，将气体的内能转化为机械能，瓶内气体对外做功，其内能减少。根据能量守恒定律，能量在转化或转移过程中，能量总量保持不变。 2．如图-1，是小华用饮料瓶制作的“水火箭”，向瓶内打气到一定程度时，“水火箭”向下喷水，同时向上飞出，喷水结束后“水火箭”由于 依然能向上飞行一段距离；如图-2，老师将一个两端开口的塑料直筒倾斜放置，下端对着盘内乒乓球，用吹风机沿着塑料筒外侧上端开口处吹气，乒乓球就像“炮弹”一样射出，这是由于塑料筒上端气压 （选填“大于”或“小于”）下端气压；如图-3，小明将气球放在刚用热水浸泡过的玻璃杯口，过一会儿气球在 的作用下被“吸”在杯口。 【答案】 惯性 小于 大气压 【详解】[1]“水火箭”向下喷水，同时向上飞出，喷水结束后“水火箭”由于惯性仍然有保持原来的运动状态的性质，所以会向上飞行一段距离。 [2]用吹风机沿着塑料筒外侧上端开口处吹气，开口处空气流速快，压强小，乒乓球就像“炮弹”一样射出，这是由于塑料筒上端气压小于下端气压。 [3]小明将气球放在刚用热水浸泡过的玻璃杯口，过一会儿，玻璃杯内的空气遇冷收缩，气压变小，小于外界大气压，气球在外界大气压的作用下被“吸”在杯口。 3．小安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”里打气相当于内燃机的 冲程。 【答案】压缩 【详解】往“水火箭”里打气时，压缩瓶内空气做功，将机械能转化为内能，空气的内能增大，温度升高，内燃机的压缩冲程中，机械能转化为内能，所以该过程相当于内燃机的压缩冲程。 4．图甲是小华的参赛作品——用饮料瓶制作的“水火箭”，向瓶内打气，当瓶内气压增大到一定程度时，“水火箭”向下喷水从而获得升空的动力，这是利用物体间力的作用是 的，这个力的施力物体是 。小明准备制作一款如图乙所示的滑翔机模型，机翼的横截面应设计成图乙中 （填字母）的形状。 【答案】 相互 水 A 【详解】[1][2]水火箭升空利用高压气体将水向下喷射出去，对水施加一个向下的力，则水对火箭施加一个向上的力，火箭就升空了，说明物体间的力的作用是相互的，所以这个力的施力物体是水。 [3]滑翔机模型获得升力是由于机翼上凸下平的形状，使得机翼上方流速大，压强小，下方流速小，压强大，从而产生一个向上的压力差，使得滑翔机模型飞起来，故应选择A形状。 5．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 （选填“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 。 【答案】 气压 相互的 运动状态 【详解】[1][2]利用打气筒不断向水火箭里打气时，水火箭内部气压升高，水在高压的作用下向外喷射，由于力的反冲作用，水火箭就会升空，这是由于力的作用是相互的。 [3]水火箭受到力迅速飞起，运动状态发生改变，说明力可以改变物体的运动状态。 6．图甲是某同学利用塑料瓶制作的“水火箭”升空的场景。其升空原理是瓶内气体膨胀，内能减小，使水从“火箭”尾部向下喷出，推动“火箭”飞向空中。图中内燃机的四个冲程中能量转化与“水火箭”发射相同的是（　　） A．B．C．D． 【答案】C 【详解】“水火箭”升空时，瓶内气体膨胀，内能减小，使水从“火箭”尾部向下喷出，将内能转化为机械能。 A．图中进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，是吸气冲程，没有能量的转化，故A不符合题意； B．图中进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，将机械能转化为内能，故B不符合题意； C．图中进气门和排气门都关闭，活塞向下运动，是做功冲程，将内能转化为机械能，故C符合题意； D．图中进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，是排气冲程，没有能量的转化，故D不符合题意。 故选C。 7．某校的科技活动周举办了一场水火箭发射比赛。图甲是小明用可乐瓶制作的水火箭，图乙是水火箭的示意图。小明先在瓶里装适量水，然后将带有阀门的金属管插入瓶塞，旋紧瓶塞后用打气筒往瓶里打足气；打开阀门后，水从尾部的金属管向下喷出，水火箭随即飞向空中。下列分析正确的是（　　） A．使用打气筒打气时的能量转化过程与汽油机的做功冲程相同 B．水从水火箭中喷出相当于内燃机的排气冲程 C．水火箭升空过程中高压气体的内能转化为水火箭的机械能 D．在水火箭发射的整个过程中，能量总量越来越少 【答案】C 【详解】A．使用打气筒向瓶内打气的过程是机械能转化为内能，汽油机的做功冲程中内能转化为机械能，能量转化的方式不同，故A错误； B．水从水火箭中喷出，瓶中气体对外做功，内能转化为机械能，相当于内燃机的做功冲程，故B错误； C．水火箭升空过程中，水从水火箭中喷出，瓶中气体对外做功，高压气体的内能转化为水火箭的机械能，故C正确； D．根据能量守恒定律可知，在整个过程中，能量总量是保持不变的，故D错误。 故选C。 8．如图是学校科技周中水火箭发射的情景，把制作好的水火箭安装在发射架上，然后用打气筒向水火箭内打气，冲开塞子，在水和高压气体的作用下，水火箭竖直向上飞向空中，下列分析正确的是（　　） A．打气筒往水火箭内打气时相当于内燃机的做功冲程 B．同高压气体一起喷出的水，其内能减小 C．水火箭内的水喷出后，水的比热容将变小 D．航天中火箭燃料的选取，应选择密度小、热值小的燃料 【答案】B 【详解】A．使用打气筒打气时的能量转化过程与汽油机的压缩冲程相同，机械能转化为内能，故A错误； B．水从水火箭中喷出的过程中，对水火箭做功，自身内能减小，故B正确； C．比热容是物质的一种属性，是固定不变的，水火箭内的水喷出后，水的比热容不变，故C错误； D．航天中火箭燃料的选取，应选择密度小、热值大的燃料，这样可以减轻火箭的质量，同时与其它燃料相比，可以释放出更多的热量，故D错误。 故选B。 9．在综合实践活动中，九年级一班实验小组进行了如图所示的水火箭制作与放飞比赛。下列说法正确的是（　　） A．水火箭喷完水后仍能向前飞行是因为受到了空气给水火箭向前的力 B．若空中飞行的水火箭所受的力全部消失，它将做匀速直线运动 C．从能量转化角度来说，水火箭的发射与汽油机的压缩冲程相同 D．水火箭喷完水后在升空过程中，受到的重力和阻力是一对平衡力 【答案】B 【详解】A．水喷完后，火箭具有惯性，仍可以向前飞行一段距离，故A错误； B．火箭在空中飞行的过程中，若它所受的力全部消失，由牛顿第一定律可知，它会沿着力消失时的运动方向做匀速直线运动，故B正确； C．水火箭的发射时，内能转化为机械能，与汽油机的做功冲程相同，压缩冲程将机械能转化为内能，故C错误； D．水火箭喷完水后在升空过程中，运动状态发生改变，受到的重力和阻力不是一对平衡力，故D错误。 故选B。 10．我国航天技术已达到世界领先水平。在跨学科实践课上，某小组开展了“制作火箭模型”的项目化学习活动。下面是该小组同学交流的实践过程，请帮助完成下列内容： （1）了解火箭的相关知识：喷气发动机是指靠喷管高速喷出的气流直接产生反作用推力的发动机，广泛用作飞行器的动力装置，按燃料燃烧时所需要的来源，可分为两大类：一类是火箭发动机，另一类是空气喷气发动机。如图甲为涡轮喷气发动机（属于空气喷气发动机的一种），压缩后的混合气体在燃烧室燃烧，燃烧后剧烈膨胀的气体从尾部高速喷出，其巨大的反冲推力直接成为飞机的推进力。如图乙为火箭发动机的工作原理图，火箭发动机和涡轮喷气发动机十分相似，主要的差别是：火箭自带燃料和氧化剂如图乙，涡轮喷气发动机只带燃料，利用空气做氧化剂，同涡轮喷气发动机相比较，火箭发动机的最大特点是：它自身既带燃料，又带氧化剂，靠氧化剂来助燃，不需要从周围大气层中汲取氧气，所以它不但能在大气层内也可以在大气层之外的宇宙真空中工作。火箭发动机可用于航天器推进，也可用于导弹等在大气层内飞行。迄今为止发射的人造卫星、月球飞船以及各种宇宙飞行器所用的都是火箭发动机。如图丙，2024年4月25日20时59分，搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射，3名航天员顺利进入太空。 （2）制作并发射：火箭模型小组的同学制作了水火箭并进行发射，如图丁的图一，图二是其结构示意图，对水火箭打气，打开阀门，水向下喷出，水火箭一飞冲天。使用打气筒打气时能量转化过程与汽油机的 冲程相同，使水火箭上升的施力物体是 。 （3）项目评估：各个小组制作好了“水火箭”后开展飞行比赛，发现“水火箭”在竖直方向飞行上升的高度不容易测量。同学们讨论后认为可以通过测量 来评选出“最佳飞行奖”。（写出一种方法即可） （4）项目拓展思考： 如图丙所示是火箭发射时的情景，下列说法正确的是 。 A．火箭点火升空离开发射台期间，火箭尾部产生大量“白气”是空气中的水蒸气 B．涡轮喷气发动机可用于各种宇宙飞行器中 C．火箭升空过程中，燃料燃烧释放的内能全部转化为火箭的机械能 D．火箭升空过程中外壳温度会上升，这是通过做功的方式增加了外壳的内能 【答案】 压缩 向下喷出的水 水火箭在空中的飞行时间 D 【详解】（2）[1]使用打气筒打气时，通过做功增大内能，将机械能转化为内能，这个汽油机的压缩冲程相同。 [2]使水火箭上升的力是向下喷出的水提供的，所以使火箭上升的施力物体是向下喷出的水。 （3）[3]水火箭在竖直方向上升的高度不容易测量，可测量水火箭在空中的飞行时间，飞行时间越长，竖直反向的上升高度越高。 （4）[4] A.火箭发射台下方有一个水池，火箭尾部产生的大量的热使水汽化，热的水蒸气升到高空遇到较冷的空气，水蒸气液化形成白雾，故A错误； B.涡轮喷气式发动机需要大气中的氧气做氧化剂，不使用于火箭中，故B错误； C.火箭升空过程中，燃烧的燃料内能只有部分转化为推动火箭的机械能，有部分热量损失，故C错误； D.火箭上升过程中，受到摩擦力，克服摩擦力做功，摩擦生热，使火箭外壳升温，内能增加，这是通过做功的方式增加了外壳的内能。故D正确。 故选D。 六、板书设计： 略， 七、课后反思： 谈谈你在本节课中： （1）收获有哪些？ （2）需要改进的有哪些？ / 学科网（北京）股份有限公司 $$