水火箭的理論探討

馮冠楠

摘 要：水火箭是學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合的很好的活動(dòng)，通過水火箭的制作，學(xué)生能理解拋體運(yùn)動(dòng)，學(xué)習(xí)理解并解釋牛頓第一、第二及第三定律在水火箭上的應(yīng)用。讓學(xué)生體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)探究，試驗(yàn)并發(fā)現(xiàn)發(fā)射中的問題，并找出解決的辦法。

關(guān)鍵詞：理論分析；實(shí)驗(yàn)探究；試驗(yàn)發(fā)射；思維活動(dòng)

目前，在很多中學(xué)，學(xué)校的物理課在講到拋體運(yùn)動(dòng)時(shí)，都會(huì)結(jié)合一些物理課中的拋體知識(shí)、物理理論來進(jìn)行一些課外的實(shí)踐及實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，以活躍學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。水火箭就是一個(gè)很好的活動(dòng)例子，但是，在很多的實(shí)踐活動(dòng)中，學(xué)生在操作過程中總是要涉及一些理論問題，具體的活動(dòng)要領(lǐng)以及技術(shù)問題，比如：能達(dá)到多大發(fā)射速度或多大高度，應(yīng)當(dāng)用多大的體積的可樂瓶，在瓶?jī)?nèi)要裝多少水，要加多大的氣壓，等等，這些在理論上的講述及理解并不是很透徹，以至于在實(shí)踐活動(dòng)中，有時(shí)老師也不能很好地給予理想的解答，因此不得以就用實(shí)驗(yàn)的方法進(jìn)行測(cè)，如果能有一定理論知識(shí)作為指導(dǎo)，那教師在指導(dǎo)學(xué)生的活動(dòng)中，也可以心中有數(shù)，做到有的放矢。

水火箭除了拋體的知識(shí)外，還涉及動(dòng)量定理、動(dòng)量守恒定律，及理想氣體定律（玻-瑪定律）等等知識(shí)。

首先說明，水火箭在發(fā)射過程中，是一個(gè)變質(zhì)量的物體的運(yùn)動(dòng)，在水不斷向后噴出的過程中，總的質(zhì)量是在不斷減少的，所以要進(jìn)行一些變質(zhì)量物體運(yùn)動(dòng)的分析。由于水是連續(xù)噴出的，從而水火箭的質(zhì)量也是連續(xù)變化的（連續(xù)減少）。……