2.4空間探索

浙教版八年級上冊第1課時新知導(dǎo)入2019年底，我國長征五號遙三重型運(yùn)載火箭成功發(fā)射，把8t的“實(shí)踐二十號”衛(wèi)星送入高度約為3.6萬米的地球同步軌道，標(biāo)志著我國擁有完善的重型火箭發(fā)射技術(shù)。那么，火箭升空時的動力來自哪里？新知講解

火箭

自古以來，人們一直夢想著有朝一日能在太空中翱翔，盡管太陽系中的行星和衛(wèi)星要比其他恒星距離我們近得多，但是它們離我們的距離仍然很遠(yuǎn)。如何才能到達(dá)那么遠(yuǎn)的行星上呢？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設(shè)想用大炮匠一艘宇宙飛船發(fā)射到月球。20世紀(jì)末，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。探索活動1.如圖所示，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。

氣球往右邊移動，同時另一只手感到氣體向左噴出，即有向左的力，重復(fù)步驟2、3，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是一樣的。①推動氣球向右運(yùn)動的動力來自氣球內(nèi)向左噴出的氣體。②物體間力的作用是相互的，膨脹的氣球給其內(nèi)部的氣體施加一個作用力使之向左噴出的同時，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向右前進(jìn)。

火箭的工作原理與氣球非常相似，它也是借助釋放氣體的反作用力向前運(yùn)動。

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。

一枚火箭攜帶的燃料有限，燃料耗盡后燃料倉變空?？盏娜剂蟼}若不被扔掉，就會成為火箭后續(xù)的負(fù)擔(dān)。如果把火箭中變空的燃料倉分離出來扔掉，可以使火箭飛得更高、更遠(yuǎn)。

我國目前用于發(fā)射神舟系列飛船的長征二號、長征五號系列火箭都是多級火箭，

特別是被人們親切地稱為“胖五”的長征五號運(yùn)載火箭，是我國目前推力最大、運(yùn)載能力最強(qiáng)的運(yùn)載火箭。

如圖，典型的多級火箭有三級，前面一級火箭的燃料耗盡后，會從火箭上脫落，下一級火箭點(diǎn)燃接替工作，繼續(xù)為火箭飛行提供動力。最后將攜帶的承載物運(yùn)送到目的地?？茖W(xué)閱讀萬戶與古代火箭

萬戶，本名陶成道，是我國明朝時期的一名能工巧匠，他是世界上利用火箭升空的第一人。

他設(shè)計(jì)并制造了一種“飛龍”火箭，這種火箭用引信點(diǎn)燃后，可飛行約1km，萬戶試圖用火箭做空中飛行。一天，他坐在帶有兩只大風(fēng)箏的木質(zhì)“飛船”里，“飛船”的周圍綁上47支“飛龍”火箭，設(shè)想等火箭升空后就用風(fēng)箏飛行。“飛龍”將萬戶帶上天空，但不就“飛船”墜落到山腳，萬戶為此獻(xiàn)出了生命。1959年，國際天文學(xué)聯(lián)合會用他的名字命名了月球背面的一座環(huán)形山，以紀(jì)念這位火箭飛翔的先驅(qū)者。萬戶這種勇于探索、為科學(xué)獻(xiàn)身的精神，值得我們學(xué)習(xí)。實(shí)踐活動1.材料器具：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.動手制作：根據(jù)小組討論確定的設(shè)計(jì)方案，

制作水火箭。3.發(fā)射火箭：選擇一個空曠的場地，對水火箭進(jìn)行發(fā)射試驗(yàn)。4.活動記錄：把測試情況填入下表中。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。次數(shù)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/m123456水火箭發(fā)射測試情況記錄表課堂總結(jié)

空間探索（一）火箭工作原理：力的作用是相互的。動力來源：火箭底部開口處噴出的氣體，它的反作用力推動火箭前進(jìn)。課堂練習(xí)1．2022年11月29日，神舟十五號載人飛船沖向宇宙，6.5h后與空間站組合體完成自主快速交會對接。（1）點(diǎn)火后，搭載神舟十五號飛船的火箭開始加速上升，則能夠使火箭上升的力的施力物體為

（填.“空氣”或“燃?xì)狻保?。?）對接前，神舟十五號飛船繞地球勻速飛行，此時飛船受

（填“平衡力”或“非平衡力”）的作用。燃?xì)夥瞧胶饬忧?，神舟十五號飛船繞地球勻速飛行，運(yùn)動狀態(tài)不斷改變。2．某同學(xué)在老師指導(dǎo)下開展了“制作水火箭”的項(xiàng)目化學(xué)習(xí)：如圖甲，往550mL的瓶中加入適量的水，塞好瓶塞后放在發(fā)射底座上，用氣筒向瓶內(nèi)打氣，當(dāng)瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)達(dá)到一定程度時，高壓氣體會將水和橡皮塞從瓶口壓出，水火箭飛向高空，發(fā)射成功后，測量水平方向的射程。

序號液體種類液體體積/毫升傾角/度平均射程/米1水1003016.42水200307.73水3003064水200156.55水20045246水2006014.5（1）實(shí)驗(yàn)中測量液體體積的工具是

。（2）如圖乙為水火箭的結(jié)構(gòu)所示圖。當(dāng)水火箭向下噴水使自身升空，說明

。量筒

物體間力的作用是相互的（3）改變瓶中的水量及發(fā)射傾角，多次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表所示。某次實(shí)驗(yàn)時瓶中的水量為150mL，測得平均射程為7.7m，則此次發(fā)射角度可能是

。A.15°B.30°C.45°D.60°（4）為了探究液體的種類是否會影響水火箭的平均射程，請你幫他設(shè)