北師大九年級物理上冊 （火箭）機(jī)械能、內(nèi)能及其轉(zhuǎn)化新課件教學(xué)

火箭

第十章機(jī)械能、內(nèi)能及其轉(zhuǎn)化第五節(jié)

火箭火箭是靠什么升空的？噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)空氣噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)火箭噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)

噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)與內(nèi)燃機(jī)有什么不同？1噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)：整流罩燃燒箱燃燒室氧化劑箱輸送裝置噴口火箭的結(jié)構(gòu)：火箭的工作原理是什么？它是如何運(yùn)行的？2火箭的工作原理：2、火箭繼續(xù)飛行，拋掉逃逸塔。

1、火箭升空，開始程序轉(zhuǎn)彎。

3、拋助推器。

4、火箭一級二級分離，整流罩分離。

火箭的發(fā)射過程：5、展開帆板飛船按預(yù)定軌道環(huán)繞地球飛行。

6、二級發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)機(jī)，隨后船箭分離。

7、軌道艙與返回艙分離。8、推進(jìn)艙與返回艙分離。

9、在降至100公里時(shí)，返回艙進(jìn)入姿態(tài)調(diào)整，再入稠密大氣層，安全著陸。

用途：早期的火箭主要用于戰(zhàn)爭而今火箭可應(yīng)用在軍用和民用兩大方面，按不同的飛行任務(wù)，大致可分為三類：探空火箭，用于高空大氣測量；彈導(dǎo)式導(dǎo)彈，是帶戰(zhàn)斗部的有控火箭；衛(wèi)星（宇宙飛船）運(yùn)載器，把衛(wèi)星或飛船送上軌道。特點(diǎn)：功率巨大，不僅可以在高空飛行還可以飛出大氣層。多級火箭可以作為星際航行的運(yùn)載工具！3現(xiàn)代火箭特點(diǎn)及用途：

三級火箭的每一級都像一支獨(dú)立的火箭。先點(diǎn)燃第一級火箭，引燃第二級火箭(脫落)，第三級火箭開始工作.三級火箭像接力賽一樣，都是在前一級的速度基礎(chǔ)上再加速。比單級火箭優(yōu)越得多。制導(dǎo)與控制系統(tǒng)動(dòng)力系統(tǒng)第3級火箭第2級火箭第1級火箭有效負(fù)荷多級火箭：

現(xiàn)代火箭使用的燃料多為液體燃料。液體火箭的推進(jìn)劑為液體，燃料和氧化劑的組合情況很多，如：酒精和液態(tài)氧、煤油和液態(tài)氧、液態(tài)氫和液態(tài)氧等。

液體火箭燃燒時(shí)間長，便于控制，控制推進(jìn)劑的輸送，可以使火箭?；?、重新點(diǎn)燃，從而控制火箭的飛行速度，操縱很方便。液體火箭的燃料不易儲(chǔ)藏，成本很高。4火箭的燃料：14世紀(jì)末期，他試圖借助火箭的推力和風(fēng)箏的氣動(dòng)升力來實(shí)現(xiàn)“升空”的理想。今天，為了紀(jì)念這位傳奇式的人物，國際上將月球表面東方海附近的一個(gè)環(huán)形山以“萬戶”命名。火箭的誕生：“萬戶飛天”5中國火箭的發(fā)展和航天成就：中國自1956年開始展開現(xiàn)代火箭的研制工作。1970年4月24日“長征1號”運(yùn)載火箭誕生,首次發(fā)射“東方紅1號”衛(wèi)星成功?，F(xiàn)在,“長征”系列火箭已經(jīng)走向世界,享譽(yù)全球，在國際發(fā)射市場占有重要一席。目前，我國長征系列運(yùn)載火箭已研制成功7個(gè)型號。中國火箭發(fā)展?fàn)顩r：長征二號C型長征三號C型

長征1號長征三號A型

長征三號B型

長征四號B型

第十章機(jī)械能、內(nèi)能及其轉(zhuǎn)化火箭

氣球內(nèi)充滿了氣體把吹氣口松開，氣球內(nèi)的氣體以很快的速度向外噴出。

噴出的氣體對氣球產(chǎn)生一個(gè)向噴氣的反方向的推力，使氣球飛出去。作用力與反作用力內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)的分類空氣噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)火箭噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)區(qū)別相傳在14世紀(jì)末期，中國有位稱為“萬戶”的人，兩手各持一大風(fēng)箏，請他人把自己綁在一把特制的座椅上，座椅背后裝有47支當(dāng)時(shí)最大的火箭（又稱“起火”）。他試圖借助火箭的推力和風(fēng)箏的氣動(dòng)升力來實(shí)現(xiàn)“升空”的理想?！叭f戶”的勇敢嘗試雖遭失敗并獻(xiàn)出了生命，但他仍是世界上第一個(gè)想利用火箭的力量進(jìn)行飛行的人。今天，為了紀(jì)念這位傳奇式的人物，國際上將月球表面東方海附近的一個(gè)環(huán)形山以“萬戶”命名。“萬戶飛天”（3）20世紀(jì)初，俄國著名科學(xué)家齊奧爾科夫斯基從理論上證明了多級火箭可以克服地球引力而進(jìn)入太空，并建立了火箭運(yùn)動(dòng)的基本數(shù)學(xué)方程，奠定了航天學(xué)的基礎(chǔ)。

1942年10月3日，德國首次成功地發(fā)射了人類歷史上第一枚彈道導(dǎo)彈-V-2

。（4）第二次世界大戰(zhàn)后在導(dǎo)彈的基礎(chǔ)上開始發(fā)展運(yùn)載火箭。

中國火箭發(fā)展?fàn)顩r

中國自1956年開始，展開現(xiàn)代火箭的研制工作。1970年4月24日長征1號運(yùn)載火箭誕生，首次發(fā)射東方紅1號衛(wèi)星成功。目前，中國長征系列運(yùn)載火箭已研制成功7個(gè)型號。長征二號C型長征三號C型

長征1號長征三號A型

長征三號B型

長征四號B型

現(xiàn)代火箭的特點(diǎn)及用途早期的火箭主要用于戰(zhàn)爭

而今人們更注重它的和平利用。例如發(fā)射衛(wèi)星、運(yùn)送空間站等等。

三級火箭的每一級都像一支獨(dú)立的火箭。發(fā)射時(shí)先點(diǎn)燃第一級火箭，幾分鐘后這級火箭的燃料燒盡自動(dòng)脫落，同時(shí)引燃第二級火箭，第二級火箭燃料燒盡后也脫落，第三級火箭開始工作，直到把衛(wèi)星、飛船等送到預(yù)定軌道。三級火箭像接力賽一樣，都是在前一級的速度基礎(chǔ)上再加速。同時(shí)，由于每一級脫落后都能使剩余部分中有效載荷的質(zhì)量的比例增加，火箭結(jié)構(gòu)部分的質(zhì)量在逐級減小，僅從這一點(diǎn)來看就比單級火箭優(yōu)越得多。為什么采用三級火箭制導(dǎo)與控制系統(tǒng)動(dòng)力系統(tǒng)第3級火箭第2級火箭第1級火箭有效負(fù)荷不采用4級火箭的原因多級火箭采用發(fā)動(dòng)機(jī)與1、2級火箭不同，級數(shù)越多，要求的技術(shù)越高。2.需要解決發(fā)動(dòng)機(jī)的高空啟動(dòng)技術(shù)。3.發(fā)射時(shí)的故障率以級數(shù)成幾何增長。例子：長征3號火箭一共發(fā)射12次，其中，第1、8、11次失敗，原因就是第3級火箭的發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)失敗及出現(xiàn)故障?，F(xiàn)代火箭的燃料固體火箭是如何推進(jìn)的？

固體火箭的推進(jìn)劑為固體，這種推進(jìn)劑又稱為“火藥”，火藥鑄成塊狀，排放在箭體內(nèi)，占了大部分空間。固體火箭結(jié)構(gòu)簡單，制作方便，裝入火藥后可以長期存放，隨時(shí)可以點(diǎn)火；點(diǎn)燃后燃燒時(shí)間短，燃燒的激烈程度無法控制，發(fā)射時(shí)震動(dòng)大，因此它不適于發(fā)射載人的飛行器，多用于軍事方面。固體火箭推進(jìn)原理示意圖儀器艙燃料燃料室氧化劑泵噴口液體火箭是如何推進(jìn)的？

液體火箭的推進(jìn)劑為液體，燃料和氧化劑的組合情況很多，如酒精和液態(tài)氧、煤油和液態(tài)氧、液態(tài)氫和液態(tài)氧等。液體火箭燃燒時(shí)間長，便于控制，控制推進(jìn)劑的輸送，可以使火箭?；?、重新點(diǎn)燃，從而控制火箭的飛行速度，操縱很方便。液體火箭的燃料不易儲(chǔ)藏，成本很高。它是進(jìn)行宇宙航行的主要交通工具。液體火箭推進(jìn)原理示意圖儀器艙燃料燃料室氧化劑泵噴口一、飛船和運(yùn)載火箭在技術(shù)廠房按垂直組裝和垂直測試的一系列程序完成技術(shù)準(zhǔn)備工作后，整體垂直運(yùn)輸?shù)侥殠?，并進(jìn)行最后的功能檢查。發(fā)射過程演示講解二、一切準(zhǔn)備就緒后，火箭一級發(fā)動(dòng)機(jī)及4個(gè)助推器同時(shí)點(diǎn)火。四、火箭繼續(xù)飛行，拋掉逃逸塔。

三、火箭升空，開始程序轉(zhuǎn)彎。

五、助推器分離。

六、火箭一級二級分離，整流罩分離。

七、二級發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)機(jī)，隨后船箭分離。

八、飛船入軌。入軌后，飛船捕獲地球，建立軌道運(yùn)行姿態(tài)，展開太陽電池帆板并對太陽定向。九、飛船按預(yù)定軌道環(huán)繞地球飛行。

十、軌道艙與返回艙分離。

十一、建立返回制動(dòng)姿態(tài)。飛船制動(dòng)進(jìn)入返回軌道，返回艙降低至140公里的高度時(shí)，推進(jìn)艙與返回艙分離。

十二、在降至100公里