九年級物理全冊 第10章 第5節(jié) 火箭課件 （新版）北師大版

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1、第五節(jié)第五節(jié) 火箭火箭火箭的起源 火箭的起源在中國，火箭是我國古代的重大發(fā)明 例如宋代的神火飛鴉等現(xiàn)代火箭現(xiàn)代火箭 現(xiàn)代火箭的原理與古代火箭的原理相同 火箭工作的能量轉(zhuǎn)化：燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為燃?xì)獾膬?nèi)能，燃?xì)獾膬?nèi)能轉(zhuǎn)化為火箭的機(jī)械能火箭的原理火箭的原理火箭使用的是噴氣式發(fā)動機(jī)。它的燃料在火箭使用的是噴氣式發(fā)動機(jī)。它的燃料在燃燒室內(nèi)燃燒后產(chǎn)生高溫、高壓的氣體，燃燒室內(nèi)燃燒后產(chǎn)生高溫、高壓的氣體，這種氣體從尾部以極高的速度噴出，同時這種氣體從尾部以極高的速度噴出，同時產(chǎn)生很大的反作用力推動機(jī)身向前運(yùn)動。產(chǎn)生很大的反作用力推動機(jī)身向前運(yùn)動。由于它不需要像活塞、曲軸那樣的傳動裝由于它不需要像活塞、曲軸那

2、樣的傳動裝置，從而減少了能量的損失，大大的提高置，從而減少了能量的損失，大大的提高了機(jī)身的飛行速度。了機(jī)身的飛行速度。 噴氣式發(fā)動機(jī)分為空氣噴氣發(fā)動機(jī)和火箭噴氣發(fā)動機(jī)。前者只攜噴氣式發(fā)動機(jī)分為空氣噴氣發(fā)動機(jī)和火箭噴氣發(fā)動機(jī)。前者只攜帶燃料，它需要利用外界空氣來助燃，飛行高度受一定限制。后帶燃料，它需要利用外界空氣來助燃，飛行高度受一定限制。后者本身帶有燃料和氧化劑，不需要依靠外界空氣來助燃，因此，者本身帶有燃料和氧化劑，不需要依靠外界空氣來助燃，因此，飛行高度不受限制。飛行高度不受限制?；鸺慕Y(jié)構(gòu)火箭的結(jié)構(gòu) 現(xiàn)代的火箭使用的燃料多為液體燃料?，F(xiàn)代的火箭使用的燃料多為液體燃料。液體燃料火箭主要由

3、燃料箱、氧化劑液體燃料火箭主要由燃料箱、氧化劑箱、輸送裝置、燃燒室和尾部噴口組箱、輸送裝置、燃燒室和尾部噴口組成。輸送系統(tǒng)按時按量地把燃料和氧成。輸送系統(tǒng)按時按量地把燃料和氧化劑輸送到燃燒室中，最初用電火花化劑輸送到燃燒室中，最初用電火花點(diǎn)燃，產(chǎn)生高溫、高壓氣體，隨后進(jìn)點(diǎn)燃，產(chǎn)生高溫、高壓氣體，隨后進(jìn)入燃燒室內(nèi)的燃料和氧化劑，由于燃入燃燒室內(nèi)的燃料和氧化劑，由于燃燒室內(nèi)的溫度已高，從而可以自行燃燒室內(nèi)的溫度已高，從而可以自行燃燒。燃燒產(chǎn)生的氣體已很大的速度從燒。燃燒產(chǎn)生的氣體已很大的速度從噴口噴出，同時對火箭產(chǎn)生很大的反噴口噴出，同時對火箭產(chǎn)生很大的反沖推力，使火箭前進(jìn)。沖推力，使火箭前進(jìn)。整

4、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)：火箭的結(jié)構(gòu)：現(xiàn)代火箭的特點(diǎn) 現(xiàn)代火箭的特點(diǎn)是功率巨大，不僅可以在高空飛行，而且可以飛出大氣層。多級火箭可以作為星際航運(yùn)的運(yùn)載工具。GOODBYE！多級火箭 現(xiàn)代火箭在很多時候使用的是多級火箭 每一級火箭完成工作后就會被拋掉，點(diǎn)燃下一級火箭http:/ 長征一號長征一號是為發(fā)射我國第一顆人造地球衛(wèi)星東方紅一號而研制的三級運(yùn)載火箭。它的一、 二級火箭采用當(dāng)時的成熟技術(shù)，并為發(fā)射衛(wèi)星做了適應(yīng)性修改，第三級是新研制的以固體燃料為 推進(jìn)劑的上面級。1967年11月， 決定由中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院負(fù)責(zé)研制。1968年初，完成了 火箭的總體設(shè)計，之后又用了兩年

5、左右的時間完成了各種大型的地面試驗(yàn)。1970年4月24日，長 征一號火箭首次發(fā)射，將中國第一顆人造地球衛(wèi)星東方紅一號順利送入軌道，發(fā)射獲得圓滿成 功。1971年3月3日，長征一號火箭第二次發(fā)射，把實(shí)踐一號科學(xué)試驗(yàn)衛(wèi)星準(zhǔn)確送入軌道，又一次 取得圓滿成功。相對于70度傾角、440公里高的圓軌道，長征一號火箭的運(yùn)載能力為300公斤，此 火箭共進(jìn)行了兩次發(fā)射，均獲得成功。 長征一號的研制成功，揭開了我國航天活動的序幕 長征二號長征二號 在長征一號成功飛行之后，中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院又成功研制了我國的第一個大型液體 運(yùn)載火箭長征二號。長征二號火箭共兩級，推進(jìn)劑采用四氧化二氮/偏二甲肼，低軌道的運(yùn)載能 力

6、為1800公斤。 1974年11月5日，長征二號火箭首次發(fā)射。但由于一根控制信號導(dǎo)線折斷，火箭在起飛20 秒以后姿態(tài)失穩(wěn)，火箭自毀。一年以后，長征二號火箭第二次發(fā)射，火箭工作正常，衛(wèi)星準(zhǔn)確入， 發(fā)射取得圓滿成功。這也是我國發(fā)射的第一顆返回式衛(wèi)星。后來，在1976年12月7日以及1978年 1月26日，長征二號火箭又進(jìn)行了兩次發(fā)射，均獲得成功。 長征二號共進(jìn)行了4次發(fā)射，除了第一次發(fā)射失敗以外，其余3次均獲得圓滿成功。長征二 號的成功，使我國成為世界上繼美國和前蘇聯(lián)之后第三個掌握衛(wèi)星返回技術(shù)和航天遙感技術(shù)的國 家。 助推器助推器一級火箭一級火箭二級火箭二級火箭整流罩整流罩逃逸塔逃逸塔長征二號長征

7、二號 型運(yùn)載火箭型運(yùn)載火箭F 長征三號是在長征二號的基礎(chǔ)長征三號是在長征二號的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的三級火箭，可以把上發(fā)展起來的三級火箭，可以把16001600公公斤的有效載荷直接送斤的有效載荷直接送 入地球同步轉(zhuǎn)移軌入地球同步轉(zhuǎn)移軌道。長征三號充分繼承了已有長征火箭道。長征三號充分繼承了已有長征火箭的成熟技術(shù)，它的一、二級發(fā)動機(jī)采用的成熟技術(shù)，它的一、二級發(fā)動機(jī)采用 長征二號丙的一、二級發(fā)動機(jī)，三級則長征二號丙的一、二級發(fā)動機(jī)，三級則采用世界上最先進(jìn)的液氫采用世界上最先進(jìn)的液氫/ /液氧發(fā)動機(jī)。液氧發(fā)動機(jī)。長征三號是我國長征三號是我國 首次使用液氫首次使用液氫/ /液氧發(fā)液氧發(fā)動機(jī)的火箭。為了解決

8、液氫動機(jī)的火箭。為了解決液氫/ /液氧發(fā)動機(jī)液氧發(fā)動機(jī)的高空二次啟動等技術(shù)難題，負(fù)責(zé)的高空二次啟動等技術(shù)難題，負(fù)責(zé) 火箭火箭設(shè)計的中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院在正式設(shè)計的中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院在正式發(fā)射前進(jìn)行了發(fā)射前進(jìn)行了。 作為發(fā)射地球同步軌道衛(wèi)星的備份方案火箭，上海航天局自1979年起用了10年的時間研制 成功了長征四號火箭。它的3級全都采用常溫液體推進(jìn)劑（四氧化二氮與偏二甲肼）。1988年9月 7日，長征四號在太原發(fā)射中心成功發(fā)射了我國的第一顆試驗(yàn)氣象衛(wèi)星；兩年之后，長征四號又 一次成功發(fā)射了氣象實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星。長征四號火箭共發(fā)射兩次，均取得成功。 課堂練習(xí) 1、火箭發(fā)動機(jī)工作時，燃料在（ ）的作用

9、下在（ ）內(nèi)燃燒，產(chǎn)生（ ）通過尾部噴口向后噴出，對火箭產(chǎn)生（ )把火箭發(fā)射出去。 2、火箭是熱機(jī)的一種，工作時燃料燃燒時的（ ）能轉(zhuǎn)化為火箭的（ ）。 3、在火箭的使用中采用多級火箭的好處是（ ） A、使火箭的總質(zhì)量增大。 B、使火箭的體積變大，增大推力。 C、為了美觀大方。 D、為了在一級火箭燃料用盡后，下一級火箭工作時把沒用的空殼脫掉，使火箭的總質(zhì)量減小，加快飛行速度。4、當(dāng)火箭由地面騰空而起加速上升的過程中（ ）A、機(jī)械能減少，內(nèi)能增加 B、機(jī)械能增加，內(nèi)能減少C、機(jī)械能和內(nèi)能都增加 D、機(jī)械能不變，內(nèi)能增加小結(jié) 1、噴氣式發(fā)動機(jī)的原理： 燃料在燃燒時內(nèi)燃燒，產(chǎn)生高溫高壓的燃?xì)?，從尾部噴口高速噴出，產(chǎn)生很大的反作用力，推動機(jī)身向前運(yùn)動。 2、噴氣式發(fā)動機(jī)的分類： 空氣噴氣發(fā)動機(jī)：只攜帶燃料，需外界空氣助燃，飛行高度受限制。 火箭噴氣發(fā)動機(jī)：攜帶燃料和氧化劑，不需要外界空氣助燃，飛行高度不受限制。 3、液體火箭的主要組成： 燃料箱 氧化劑箱 輸送裝置 燃燒室 尾部噴口 4、現(xiàn)代火箭的特點(diǎn)：功率巨大。 5、火箭中能量的轉(zhuǎn)化：燃料的化學(xué)能燃燒時轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，推動火箭做功時，把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。