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高一—粤教版—通用技术—必修二第三章
第四节 系统的设计（二）
知识回顾
水火箭的设计制作
设计要求
用容量为500毫升的饮料瓶制作气压式喷水推进火箭。
设计目标
射程45米以上，越远越好。
学习目标
一、水火箭的发射方法；
二、探究影响水火箭射程的部分因素，优化
水火箭系统；
三、对水火箭进行评价。
一、水火箭发射方法
材料：水
工具：水火箭发射装置、打气筒、量杯
场地：长120米、宽40米
水火箭发射装置
发射架
发射开关
打气筒
水火箭发射装置
发射仰角
铰接
插梢
发射架（可调节发射仰角）
主架
底座
水火箭发射
该小组发射后进行测量：射程为35米。
最低目标45米。
优化
改进
水火箭总系统
箭体子系统
动力子系统
发射子系统
壳体（容量）
箭头（配重）
箭翼
加压空气
水（水量）
动力舱（容量）
喷嘴
辅助设备
发射架（发射仰角）
发射轨道
二、探究影响水火箭射程的因素
二、探究影响水火箭射程的因素1——水量
助推不够
动量不足
水
水
情况一：水量少
情况二：水量多
射程不远
气量不够
动量不足
射程不远
二、探究影响水火箭射程的因素1——水量
探究动力舱内水量因素记录表（定量试验）
相同箭体、发射仰角（_____）、配重（_____）
试验项目 数据记录 探究量：_水量_ 单 位：__ml__
_____mPa压力下 发射距离（米）
_____mPa压力下 发射距离（米）
二、探究影响水火箭射程的因素1——水量
绘制动力舱内水量与射程的关系图表
水量（ml）
射
程
（m）
二、探究影响水火箭射程的因素1——水量
结 论
其他因素不变，水量约占舱体总容量的2/5时，射程最远。
饮料瓶容量500ml，
200ml占的瓶子容量的2/5。
二、探究影响水火箭射程的因素2——容量
水火箭总系统
箭体子系统
动力子系统
发射子系统
壳体（容量）
箭头（配重）
箭翼
加压空气
水（水量）
动力舱（容量）
喷嘴
辅助设备
发射架（发射仰角）
发射轨道
二、探究影响水火箭射程的因素2——容量
容
量
增宽
√
阻力增大
易实现
方案一
方案二
增
长
二、探究影响水火箭射程的因素2——容量
双节水火箭箭体制作
（一）使用的工具：
电烙铁、手枪钻、
宝塔钻头、套筒扳手。
（二）使用的材料：
饮料瓶、8毫米空心丝杆、
螺母、垫片、密封胶。
二、探究影响水火箭射程的因素2——容量
探究双节水火箭测试数据
水量（_____）、发射仰角（_____）、配重（_____）
试验项目 数据记录 探究量： 气压_ 单 位：__mPa_
__双节射程__ （单位：米）
__单节射程__ （单位：米）
二、探究影响水火箭射程的因素2——容量
结 论
其他因素不变，增大容量，采用双节水火箭，射程更远。
水火箭总系统
箭体子系统
动力子系统
发射子系统
壳体（容量）
箭头（配重）
箭翼
加压空气
水（水量）
动力舱（容量）
喷嘴
辅助设备
发射架（发射仰角）
发射轨道
二、探究影响水火箭射程的因素3——配重
二、探究影响水火箭射程的因素3——配重
重心要靠前
在箭头配重实现
配越重能越靠前
太重使箭体整体重量大，降低射程
探究配重因素记录表(定量试验）
相同箭体、水量（_____）、发射仰角（_____）
试验项目 数据记录 探究量：_配重_ 单 位：__克__
_____mPa压力下 发射距离（米）
_____mPa压力下 发射距离（米）
二、探究影响水火箭射程的因素3——配重
绘制配重与射程的关系表
配重（ ）
射
程
（m）
二、探究影响水火箭射程的因素3——配重
二、探究影响水火箭射程的因素3——配重
结 论
其他因素不变，配重约为20克时，水火箭射程最远。
1
1
水火箭总系统
箭体子系统
动力子系统
发射子系统
壳体（容量）
箭头（配重）
箭翼
加压空气
水（水量）
动力舱（容量）
喷嘴
辅助设备
发射架（发射仰角）
发射轨道
二、探究影响水火箭射程的因素4——发射仰角
二、探究影响水火箭射程的因素4——发射仰角
发射仰角
仰角太小
爬升高度不高
容易坠落
仰角太大
“高而不远”
重力
？
探究发射仰角因素记录表(定量试验）
相同箭体、水量（_____）、配重（_____）
试验项目 数据记录 探究量：_仰角__ 单 位：__度___
_____mPa压力下 发射距离（米）
_____mPa压力下 发射距离（米）
二、探究影响水火箭射程的因素4——发射仰角
绘制发射仰角与射程的关系表
仰角（ ）
射
程
（m）
二、探究影响水火箭射程的因素4——发射仰角
二、探究影响水火箭射程的因素4——发射仰角
结 论
其他因素不变，发射仰角约为60度时，射程最远。
1
1
水火箭系统优化
水火箭总系统
箭体
子系统
动力
子系统
发射
子系统
壳体（容量）
箭头（配重）
箭翼
加压空气
水（水量）
动力舱（容量）
喷嘴
辅助设备
发射架（角度）
发射轨道
优化一：
水量占舱体总容量的2/5
优化二：
采用双节增大动力舱进行优化
优化四：
发射仰角约为60度进行优化
优化三：
采用配重约为20克进行优化
注意：
结论基于不同小组同学测试的数据，因天气变化及操作有误差，建议适当测试后使用。
三、水火箭设计制作评价
评价 项目 评价指标 是否达标
箭头 箭头轴线与箭体中心轴线在同一线上，偏差5度以内。
尾翼 四块尾翼间距离是瓶身周长的四分之一，偏差5毫米以内。
强度 各部件连接稳固，发射时不会脱落或变形。
射程 射程（_____)米，最低45米。
其他 ……
回顾与总结
水火箭发射方法
水火箭探究及优化的方法
评价水火箭
明确总体目标
基本的设计分析
系统的设计
系统的优化
系统的评价
谢谢观看

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