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高一—粵教版—通用技術—必修二第三章
第四節 系統的設計（二）
知識回顧
水火箭的設計制作
設計要求
用容量為500毫升的飲料瓶制作氣壓式噴水推進火箭。
設計目標
射程45米以上，越遠越好。
學習目標
一、水火箭的發射方法；
二、探究影響水火箭射程的部分因素，優化
水火箭系統；
三、對水火箭進行評價。
一、水火箭發射方法
材料：水
工具：水火箭發射裝置、打氣筒、量杯
場地：長120米、寬40米
水火箭發射裝置
發射架
發射開關
打氣筒
水火箭發射裝置
發射仰角
鉸接
插梢
發射架（可調節發射仰角）
主架
底座
水火箭發射
該小組發射后進行測量：射程為35米。
最低目標45米。
優化
改進
水火箭總系統
箭體子系統
動力子系統
發射子系統
殼體（容量）
箭頭（配重）
箭翼
加壓空氣
水（水量）
動力艙（容量）
噴嘴
輔助設備
發射架（發射仰角）
發射軌道
二、探究影響水火箭射程的因素
二、探究影響水火箭射程的因素1——水量
助推不夠
動量不足
水
水
情況一：水量少
情況二：水量多
射程不遠
氣量不夠
動量不足
射程不遠
二、探究影響水火箭射程的因素1——水量
探究動力艙內水量因素記錄表（定量試驗）
相同箭體、發射仰角（_____）、配重（_____）
試驗項目 數據記錄 探究量：_水量_ 單 位：__ml__
_____mPa壓力下 發射距離（米）
_____mPa壓力下 發射距離（米）
二、探究影響水火箭射程的因素1——水量
繪制動力艙內水量與射程的關系圖表
水量（ml）
射
程
（m）
二、探究影響水火箭射程的因素1——水量
結 論
其他因素不變，水量約占艙體總容量的2/5時，射程最遠。
飲料瓶容量500ml，
200ml占的瓶子容量的2/5。
二、探究影響水火箭射程的因素2——容量
水火箭總系統
箭體子系統
動力子系統
發射子系統
殼體（容量）
箭頭（配重）
箭翼
加壓空氣
水（水量）
動力艙（容量）
噴嘴
輔助設備
發射架（發射仰角）
發射軌道
二、探究影響水火箭射程的因素2——容量
容
量
增寬
√
阻力增大
易實現
方案一
方案二
增
長
二、探究影響水火箭射程的因素2——容量
雙節水火箭箭體制作
（一）使用的工具：
電烙鐵、手槍鉆、
寶塔鉆頭、套筒扳手。
（二）使用的材料：
飲料瓶、8毫米空心絲桿、
螺母、墊片、密封膠。
二、探究影響水火箭射程的因素2——容量
探究雙節水火箭測試數據
水量（_____）、發射仰角（_____）、配重（_____）
試驗項目 數據記錄 探究量： 氣壓_ 單 位：__mPa_
__雙節射程__ （單位：米）
__單節射程__ （單位：米）
二、探究影響水火箭射程的因素2——容量
結 論
其他因素不變，增大容量，采用雙節水火箭，射程更遠。
水火箭總系統
箭體子系統
動力子系統
發射子系統
殼體（容量）
箭頭（配重）
箭翼
加壓空氣
水（水量）
動力艙（容量）
噴嘴
輔助設備
發射架（發射仰角）
發射軌道
二、探究影響水火箭射程的因素3——配重
二、探究影響水火箭射程的因素3——配重
重心要靠前
在箭頭配重實現
配越重能越靠前
太重使箭體整體重量大，降低射程
探究配重因素記錄表(定量試驗）
相同箭體、水量（_____）、發射仰角（_____）
試驗項目 數據記錄 探究量：_配重_ 單 位：__克__
_____mPa壓力下 發射距離（米）
_____mPa壓力下 發射距離（米）
二、探究影響水火箭射程的因素3——配重
繪制配重與射程的關系表
配重（ ）
射
程
（m）
二、探究影響水火箭射程的因素3——配重
二、探究影響水火箭射程的因素3——配重
結 論
其他因素不變，配重約為20克時，水火箭射程最遠。
1
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水火箭總系統
箭體子系統
動力子系統
發射子系統
殼體（容量）
箭頭（配重）
箭翼
加壓空氣
水（水量）
動力艙（容量）
噴嘴
輔助設備
發射架（發射仰角）
發射軌道
二、探究影響水火箭射程的因素4——發射仰角
二、探究影響水火箭射程的因素4——發射仰角
發射仰角
仰角太小
爬升高度不高
容易墜落
仰角太大
“高而不遠”
重力
？
探究發射仰角因素記錄表(定量試驗）
相同箭體、水量（_____）、配重（_____）
試驗項目 數據記錄 探究量：_仰角__ 單 位：__度___
_____mPa壓力下 發射距離（米）
_____mPa壓力下 發射距離（米）
二、探究影響水火箭射程的因素4——發射仰角
繪制發射仰角與射程的關系表
仰角（ ）
射
程
（m）
二、探究影響水火箭射程的因素4——發射仰角
二、探究影響水火箭射程的因素4——發射仰角
結 論
其他因素不變，發射仰角約為60度時，射程最遠。
1
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水火箭系統優化
水火箭總系統
箭體
子系統
動力
子系統
發射
子系統
殼體（容量）
箭頭（配重）
箭翼
加壓空氣
水（水量）
動力艙（容量）
噴嘴
輔助設備
發射架（角度）
發射軌道
優化一：
水量占艙體總容量的2/5
優化二：
采用雙節增大動力艙進行優化
優化四：
發射仰角約為60度進行優化
優化三：
采用配重約為20克進行優化
注意：
結論基于不同小組同學測試的數據，因天氣變化及操作有誤差，建議適當測試后使用。
三、水火箭設計制作評價
評價 項目 評價指標 是否達標
箭頭 箭頭軸線與箭體中心軸線在同一線上，偏差5度以內。
尾翼 四塊尾翼間距離是瓶身周長的四分之一，偏差5毫米以內。
強度 各部件連接穩固，發射時不會脫落或變形。
射程 射程（_____)米，最低45米。
其他 ……
回顧與總結
水火箭發射方法
水火箭探究及優化的方法
評價水火箭
明確總體目標
基本的設計分析
系統的設計
系統的優化
系統的評價
謝謝觀看

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