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实验:水火箭设计(3)——造型与整体设计(项目制作)

[日期:2022-3-20 8:35:32] [字体:特大 ]

  【设计背景】
  中国火箭军和长征火箭相信大家一定不陌生,导弹发射最基本的原理是火箭的发射。
    水火箭发射可以让我们直观了解火箭升空过程和导弹的飞行轨迹,也可以探究牛顿定律等力学原理,它是一项有趣、震撼、科普性极强的活动。水火箭有很多问题值得我们去探究。
    本设计的任务是设计制作一个水火箭。
  【设计目的】
  通过本设计制作,培养我们以下能力:
  1.材料的规划能力(选择合适的瓶子并从合适部位裁剪火箭部件)
  2.结构造型设计能力(火箭造型美观,箭头箭翼设计合理)
    3.系统分析能力(影响水火箭性能的因素分析及改进措施,如形状和配重对射程的影响)
  【设计任务】
  1.本设计项目任务如下:
  (1)全部用矿泉水瓶为材料,设计制作一个水火箭。
  (2)探究水火箭射程的影响因素,并对水火箭加以改进。
  (3)用水火箭进行目标打靶试验,并对水火箭性能加以改进。
  【具体要求】
  不同年级不同学科要求如下:
  1.幼儿园及小学科学课:只需拿空瓶子来就直接装水发射。
  2.初中综合实践:按提供的样板(见后)仅用矿泉水瓶制作水火箭(可用透明胶固定部件),进行射远,打靶比赛。
  3.高中通用技术:用且仅用矿泉水瓶作材料(不能用透明胶等粘合材料),设计制作水火箭(包括箭头、箭翼等部件),设计出造型美观、款式好性能优的水火箭,并撰写设计报告(广州市普通高中通用技术学科项目制作过程记录表),进行射远打靶试验。
  (设计报告(广州市普通高中通用技术学科项目制作过程记录表):点击下载
  【探究任务】
  进行四种形式对比探究:
  模式1:仅用空瓶发射;(射程只有约15米)
  模式2:仅用空瓶装水发射;(射程只有约20米)
  模式3:有火箭头火箭翼装水发射;(后面样板作品,射程只有约30米)
  模式4:有火箭头火箭翼并用水配重发射;(射程达90米)
    模式5:怎样的造型,动力水,配重水是多少,射程才最远? 
  【设计样板】
以下是两款分别用三个瓶子制作箭体的示例:


下面三个是同学们的作品示例:



 【后记】
  1.用本水火箭发射器,任何时候、任何地点都可以发射,且是一项很有意义的活动,因为:
  (1)材料易得,零成本,拿饮完水的瓶子就能发射。
  (2)材料绿色环保,材料为废弃的可回收的瓶子。
  (3)科技感强,它是对初高中物理知识的实践探讨。
  2.本项目更适合在以下场合开展。
  1.中小学科技活动(STEAM项目)、初中综合实践活动课、科技节、科技社团、高中研究性学习、高中通用技术设计课中开展。
  2.在中小学生、少年儿童出现的场合(比如公园、广场等),作为科普教育项目,供少年儿童参与体验。
  3.作为企业各种庆典活动的亲子活动科普项目,增加乐趣,提高活动气氛和人气。

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