能在課堂上演示的“水火箭”

摘要:用水火箭玩具可以演示了反沖現(xiàn)象，但由于它速度大，飛得高，限制了它成為課堂演示實驗的教具。筆者改進并研制了能在課堂上演示的“可控簡易水火箭”，本文介紹詳細的制作過程。

關(guān)鍵詞:反沖;教具;可控;水火箭;制作

中圖分類號:G633.7 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1003-6148(2010)8(S)-0056-2

水火箭的研制許多老師都做過介紹[1-3]。現(xiàn)在市場上已有一種能飛幾十米遠的水火箭，水火箭的發(fā)射升空過程極具觀賞性，驚嘆之處無不令人叫絕，而且它可作為動量知識中反沖現(xiàn)象的演示實驗。但現(xiàn)在的課堂演示實驗中卻難以應(yīng)用，究其原因主要有三個不足:(1)結(jié)構(gòu)太復(fù)雜，制作難;(2)飛行方向不便控制，危險性大;(3)飛行距離遠，占用場地大。由此可知，該實驗不可能在人多空間小的課堂上演示。為了解決以上三個不足，筆者通過改進該實驗，最終制作成了“可控簡易水火箭” 教具，它具有取材方便，制作簡單以及飛行方向可以控制的特點，可以在課堂上演示。現(xiàn)將詳細的制作過程介紹如下。

1 準備器材

礦泉水瓶，紙(厚的書封面)，五號橡皮塞，自行車的輪胎氣嘴(如圖1所示)，自行車的打氣筒，尼龍繩(大約5米長)，大號吸管。

2 制作過程

2.1 制作帶氣嘴的橡皮塞

在橡皮塞中心位置打一個小孔，將自行車的輪胎氣嘴安裝到橡皮塞中(如圖2所示)，其中制作橡皮塞孔的大小時以能使氣嘴被牢牢固定為準。

2.2 制作火箭主體

用厚的書封面紙制作一個圓錐，將圓錐用透明膠帶固定在礦泉水瓶的瓶底上，在瓶外壁的中部用透明膠帶固定一根大號吸管(如圖3所示);再在礦泉水瓶中裝入瓶體積三分之一的水，用帶氣嘴的橡皮塞塞緊瓶口(塞緊目的:保證密封不漏水)。

2.3 制作繩軌道

尼龍繩穿過吸管，將尼龍繩固定在不等高的兩個物體上(尤如晾衣繩)，瓶掛在較低一端的尼龍繩上(必須保證瓶內(nèi)的水封住瓶口)。(如圖4所示)

2.4 發(fā)射火箭

用打氣筒向礦泉水瓶內(nèi)快速打氣時，瓶內(nèi)空氣不斷增加，瓶內(nèi)壓強也急劇增大，最終沖掉水和橡皮塞，由于反沖原理瓶向相反的方向沿有繩軌道飛出。實驗效果會非常好。火箭會沿繩軌道飛行3至5米遠。

3 其它更多用途

3.1 演示氣體具有質(zhì)量

實驗1:將礦泉水瓶空瓶放在天平的左盤中，稱出質(zhì)量m;再不斷地充入更多空氣可得質(zhì)量M，可以發(fā)現(xiàn)m小于M。即反映了氣體也有質(zhì)量。

實驗2:將礦泉水瓶空瓶放入水中，在瓶上標(biāo)記出瓶浮出水面的部位，再不斷地充入更多空氣，會發(fā)現(xiàn)瓶浮出水面的部分變少了。即反映了氣體也有質(zhì)量。

4.2 演示氣體的壓強與質(zhì)量的關(guān)系

向礦泉水瓶空瓶內(nèi)不斷充入更多的空氣，最后會把橡皮塞沖掉，即反映了在氣體體積不變情況下，氣體質(zhì)量越大，氣體壓強就越大的關(guān)系。

參考文獻:

[1]呂宗友，陳曉莉，王柏廬.水火箭的制作與發(fā)射.物理教學(xué)探討.2002(9):44-45

[2]余宏斌.也談水火箭的制作與發(fā)射.物理教學(xué)探討.2003(2):31

[3]www.fhjky.com(浙江臺州教研網(wǎng)).蔣偉競等.“水火箭”活動的實踐和體會.2009.10

(欄目編輯 王柏廬)