第2章力與空間探索

第4節(jié)

空間探索

（第1課時）（浙教版）八年級上【引入】2024年初，我國長征五號遙七運(yùn)載火箭成功發(fā)射，把通信技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星十一號送入預(yù)定軌道。長征五號是我國現(xiàn)役最大的低溫運(yùn)載火箭，起飛推力超過1000t。那么，火箭升空時的動力來自哪里？對動力來源的猜測：噴出的燃?xì)?？燃料？塔臺？火箭內(nèi)部某種動力結(jié)構(gòu)等等。一、火箭【探索活動】

飛馳的氣球1.如圖2.4-1所示，把吸管穿在細(xì)繩上，把細(xì)繩拉緊，并用膠帶把氣球粘在吸管上。

2.把氣球吹大，用手捏緊氣球的吹氣口。

3.將另一只手放在吹氣口的右方，松開吹氣口，觀察氣球的運(yùn)動情況，感受氣球噴出的空氣所產(chǎn)生的力。

4.重復(fù)步驟2和3。

5.分析氣球運(yùn)動的動力來源。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：氣球向左運(yùn)動動力來源：推動氣球向左運(yùn)動的動力來自氣球內(nèi)向右噴出的氣體。

因?yàn)槲矬w間力的作用是相互的，氣球給其內(nèi)部的氣體施加一個作用力使之向后噴出的同時，噴出的氣體也給氣球施加一個反作用力，這個反作用力推動氣球前進(jìn)。

思考與討論：1.把吸管穿在細(xì)繩上，把細(xì)繩拉緊，這樣操作的好處是什么？

減小摩擦，有利于氣球運(yùn)動。2.該實(shí)驗(yàn)的原理是什么？

力的作用是相互的。氣球內(nèi)的氣體向右噴出的同時產(chǎn)生了給氣球向左的力。3.重復(fù)步驟2和3的目的是什么？

使實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有普遍性。

【歸納提升】1.火箭的工作原理：力作用是相互的

由于火箭燃料倉中的燃料燃燒產(chǎn)生高溫高壓的氣體，這些熱氣體從火箭底部的開口處向后噴出時，就會產(chǎn)生一個反作用力，這個反作用力推動火箭向前運(yùn)動。2.火箭升空時的動力來源：噴出的燃?xì)狻?/p>

3.火箭的發(fā)展歷程：時間發(fā)展歷程14世紀(jì)末

我國能工巧匠萬戶利用自制火箭驅(qū)動“飛船”升空飛行；19世紀(jì)60年代

法國著名科幻作家凡爾納（J.Verne）設(shè)想用大炮將一艘宇宙飛船發(fā)射到月球。20世紀(jì)

科學(xué)家用火箭發(fā)射的宇宙飛船已經(jīng)能夠登陸月球或到達(dá)太陽系的某些行星。目前多級火箭的發(fā)展閱讀：我國目前用于發(fā)射神舟系列飛船的長征二號、長征五號系列多級火箭?！竟こ虒?shí)踐】

水火箭的制作和發(fā)射1.器材：可樂瓶，剪刀，小刀，木塞，球類氣針，圓珠筆芯，訂書機(jī)，雙面膠，彩色裝飾紙，火箭發(fā)射器。

2.制作：根據(jù)小組討論確定的設(shè)計方案，制作水火箭。

3.發(fā)射：選擇一個空曠的場地，對水火箭進(jìn)行發(fā)射試驗(yàn)。

4.記錄：把測試情況填入表2.4-1中。表2.4-1?水火箭發(fā)射測試情況記錄表序號水火箭里水的質(zhì)量

/g水火箭的總質(zhì)量

/g發(fā)射角度發(fā)射距離

/m1

2

3

4

5

6

5.展示交流：分析優(yōu)點(diǎn)和不足，進(jìn)一步改進(jìn)和優(yōu)化水火箭?！緟⒖假Y料】水火箭

水火箭是一個簡單、有趣且極具教育意義的科技項(xiàng)目，非常適合在學(xué)校、科普活動或家庭中進(jìn)行。它利用氣壓和水作為動力，完美地展示了牛頓第三定律——作用力與反作用力（力的作用是相互的）原理。（資料內(nèi)容來自DeepSeek）

1.1970年4月24日，我國第一顆人造地球衛(wèi)星東方紅一號（如下圖）發(fā)射成功，開創(chuàng)了中國航天歷史的新紀(jì)元。二、中國空間站2.空間站的作用：（1）促進(jìn)空間科學(xué)、生命科學(xué)等空間技術(shù)的發(fā)展，輻射帶動相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新。（2）提供更精準(zhǔn)、更豐富的情報信息，提高各個領(lǐng)域的監(jiān)視能力（3）提升我國的國防實(shí)力和國際地位。中國空間站3.中國航天工程三步走戰(zhàn)略：

1992年9月21日，我國政府決定實(shí)施載人航天工程，確定了三步走的發(fā)展戰(zhàn)略。4.中國空間站的組成中國空間站包括天和核心艙、問天實(shí)驗(yàn)艙、夢天實(shí)驗(yàn)艙、載人飛船（神舟系列飛船）和貨運(yùn)飛船（天舟系列飛船）五個模塊組成?！究茖W(xué)拓展】說明力和運(yùn)動關(guān)系的“太空拋物”實(shí)驗(yàn)“冰墩墩”被拋出后幾乎不受外力作用影響，接連幾個“空翻”畫出一條直線徑跡，保持近似的勻速直線運(yùn)動，展示了牛頓第一定律所描述的現(xiàn)象。

1.1970年4月24日，我國第一顆人造地球衛(wèi)星東方紅一號（如下圖）發(fā)射成功，開創(chuàng)了中國航天歷史的新紀(jì)元。

思考與討論：在中國空間站上可以開展許多科學(xué)實(shí)驗(yàn)，很多國家申請希望和我國共同開發(fā)利用空間站，一起來探索宇宙的奧秘。面對這樣的申請，你的態(tài)度如何？為什么？未來，各國的宇航員可能都將有機(jī)會前往天宮空間站進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)和合作研究，這將進(jìn)一步促進(jìn)全球的太空合作。中國的航天發(fā)展不僅僅是為了自身利益，更是為了促進(jìn)全球的共同發(fā)展。在不損害自身利益的基礎(chǔ)上，可以合作。

1.嫦娥工程

2004年，我國開啟月球探測工程——“嫦娥工程”?！版隙鸸こ獭狈譃椤盁o人月球探測”“載人登月”和“建立月球基地”三個階段。三、探索月球和火星2.天問系列2020年4月24日，中國行星探測任務(wù)被命名為天問系列，首次火星探測任務(wù)被命名為天問一號。天問一號探測器由一部軌道飛行器和一輛火星車構(gòu)成，并于2020年7月23日發(fā)射升空，祝融號火星車于2021年5月15日成功著陸火星表面，對火星表面進(jìn)行巡視探測?！菊n堂總結(jié)】1.火箭的工作的原理是什么？2.列舉中國航天事業(yè)的主要成就?！倦S堂鞏固】【例1】如圖所示是2023年10月26日，搭載神舟十七號載人飛船的“長征二號系列”運(yùn)載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點(diǎn)火發(fā)射，關(guān)于運(yùn)載火箭升空的過程，下列說法中正確的是（）A．以地面為參照物，運(yùn)載火箭是靜止的

B．以運(yùn)載火箭為參照物，地面是運(yùn)動的C．以發(fā)射架為參照物，運(yùn)載火箭是靜止的

D．以運(yùn)載火箭為參照物，載人飛船是運(yùn)動的【答案】B【例2】如圖所示的飛天科幻畫作品展示了火箭升空的畫面．若在發(fā)射現(xiàn)場，關(guān)于火箭升空的過程，下列說法正確的是（

）A．利用了力的作用是相互的

B．火箭及燃料質(zhì)量保持不變C．火箭不再受到重力的作用

D．火箭始終做勻速直線運(yùn)動【答案】A【解析】火箭升空利用“物體間力的作用是相互的”，燃料燃燒產(chǎn)生的氣體向后噴出，對火箭產(chǎn)生向前的反作用力，A正確；火箭發(fā)射過程中燃料燃燒，質(zhì)量減小，B錯誤；火箭始終受重力作用，只是升力大于重力，C錯誤；火箭升空時速度不斷增大，做加速運(yùn)動，D錯誤?！纠?】“太空拋物”實(shí)驗(yàn)中，王亞平拋出的“冰墩墩”做勻速直線運(yùn)動，與地面上拋物軌跡彎曲相比，差異的主要原因是（

）A.太空中物體質(zhì)量變小

B.太空中沒有重力和空氣阻力C.太空中力的作用效果消失

D.冰墩墩在太空中不受任何力【答案】B【解析】地面拋物受重力和空氣阻力，軌跡彎曲；太空中近似失重且無空氣阻力，物體幾乎不受外力，保持勻速直線運(yùn)動，B正確；質(zhì)量是屬性不變，A錯；力的作用