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基于Tracker探究水火箭体积与发射高度的关系

2021-09-10吴礼晨

科教创新与实践 2021年14期

吴礼晨

摘要:水火箭发射是常见的高中物理课外活动。本文介绍水火箭的制作过程,利用Tracker视频分析软件探究水火箭体积与发射高度的关系。

关键词:水火箭;发射高度;Tracker

1 引言

水火箭是利用废弃塑料瓶为材料,基于物理学中反冲原理,利用质量比和气压作用而设计的飞行器。是中学物理中重要的时间活动案例之一[1]。水火箭的制作与发射具有寓教于乐的作用,深受广大中学生的喜爱,通过活动,学生可以了解基本的空气动力学知识,培养学生动手能力,激发学生科学探索的热情,树立对航天科技的热爱。传统水火箭活动侧重于制作和发射。本次研究,主要探究水火箭体积与发射高度的关系。在探究中,感知科学研究过程,提高团结协作的精神,培养乐于探究的能力。

2 实验准备

2.1 组装水火箭

水火箭活动受到广大学校的欢迎,实验器材在很多学校都已普及。本次研究过程利用学校科技文化艺术节水火箭发射后剩余材料,进行组装。

(1)喷水嘴安装

(2)平衡翼安装

(3)整流罩安装

2.2 發射架改进

成品化的发射架,发射方向可以调节,利用刹车把作为发射开关,但发射时水火箭不稳定,发射时瓶内气压无法测量。为克服这一问题,在支架上打孔,安装4根导轨,稳定火箭发射。在气管上安装压力表,便于测量发射时瓶内气压。

2.3 水火箭发射

(1)将组装好的水火箭注入一定体积的水(滴入红墨水,便于视频处理时追踪),确保喷嘴安装正常,密封完好;

(2)把水火箭安装到发射架上,链接打气筒,向水火箭内打气;

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