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关于水火箭的物理建模论文范文

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关于水火箭的物理建模论文范文

要让“水火箭”有较远的射程所考虑的因素不外乎动力和阻力,动力越大越好,阻力越小越好,所以对“水火箭”的改进就从这两个方面进行。

动力的改进:

1、塞子的改进。塞子紧密程度直接关系到瓶体内部压力的大小。网上提示我们用试管塞作为塞子,但经过多次试验发现试管塞硬度大,弹性不足,很难塞得更紧。最好的材料是药用盐水瓶上的“T”型橡皮塞,然后去掉顶部的边变成“柱状”,再用橡胶填充。

加上气门芯。需要注意的是在插入瓶体前不要将固定螺帽拧紧,而应在插入后再用扳手拧紧,这和“膨胀螺丝”的使用原理是一样的。通过这样的改进,瓶中上的橡皮塞所能承受的压力最强能打爆一个可乐瓶。

2、瓶体中水量的多少是影响压力转化为反作用力的重要因素。水太少,则压缩空气产生的动能不能完全转化为反作用力;太多又不能迅速将瓶中的水排出,从而使其爆发力不足,经过多次试验,笔者发现。

阻力的改进:

1、瓶体的选择,“水火箭”飞行是依靠爆射瞬间所获得的惯性,而空气的阻力是影响它射程的最大因素。因此在火箭主体的选材上应以细长的圆柱形为宜,如500ml类的可乐瓶,而更大容积的可乐瓶子并不是很适合。另外火箭头尽可能的变成细长的“圆锥形”,这样飞行时受到的阻力最小。

2、尾翼的作用,水火箭在没有尾翼的情况下,飞行时很容易左右摇摆,其所获得的动能便部分消耗在纠正方向上,所以必须加上尾翼。笔者曾进行过对比,在同等动力的情况下,有尾翼的“水火箭”射程是没有尾翼的“水火箭”的射程的近二倍。

尾翼的制作只要掌握一个原则,即所有的尾翼大小上,方向上均应保持一致,尤其是方向必须与火箭主体的中心线保持一致,这样就能避免旋转。发射角度也很重要,一般以45度为宜,就拿笔者研制的水火箭来说,45度发射的一般要比40度角发射的远10到20米。

水火箭简介:

水火箭是一个利用质量比和气压作用而设计的玩具,同时是物理教学中著名的案例之一,可以培养学生对于物理学习的兴趣,而其中蕴含的物理原理是了解物理中力学的重要的基础。

水做的火箭?

水火箭 水火箭又称气压式喷水火箭、水推进火箭。是利用废弃的饮料瓶制作成动力舱、箭体、箭头、尾翼、降落伞。灌入一定数量的水,利用打气筒充入空气到达一定的压力后发射。是利用水和空气的质量之比(水的质量是空气的816倍),压力空气把水从火箭尾部的喷嘴向下高速喷出,在反作用下,水火箭快速上升,加速度、惯性滑翔在空中飞行,像导弹一样有一个飞行轨迹,最后达到一定高度,在空中打开降落伞徐徐降落的火箭模型。 水火箭是寓教于乐、花百元钱、科技含量高,深受广大青少年喜爱的动手、动脑的科普教材。可以让学生直观了解导弹,运载火箭的发射升空,回收的过程,导弹的飞行与飞机的飞行原理及不同点。解释牛顿第一、第二、第三定律(作用与反作用、惯性、能量守恒定律)了解一些基本的空气动力学和飞行力学等方面知识。使广大青少年了解航天科技,热爱航天科技,为国家航天事业培养、造就、输送优秀人才。[编辑本段]发射原理 用橡皮塞塞紧的可乐瓶,形成一个密闭的空间.把气体打入密闭的容器内,使得容器内空气的气压增大,当超过橡皮塞与瓶口接合的最大程度时,瓶口与橡皮塞自由脱离,箭内水向后喷出,获得反作用力射出.[编辑本段]水火箭的制作 1.材料准备:3~6个2.25L的可乐瓶、剪刀、单面刀片、木塞、球类气针、圆珠笔芯、订书机、双面胶、彩色装饰纸. 2.制作过程:如图1,取出其中一个可乐瓶,大约以1/3的间距切成三等份.如图2,留下瓶口及中段部分,将第二个可乐瓶倒过来.如图3,将第一个的瓶口盖在第二个可乐瓶的瓶底,再将第一个的中段瓶身盖在第二个可乐瓶的瓶口.盖上后,用双面胶粘紧.再找出一个硬纸板,剪出平衡翼,平衡翼的数量为4个.太大的平衡翼很重,太小的起不了平衡作用. 3.制作重点:在制作过程中,喷口是最为重要的,密封一定要好,否则不能提供良好的压力.气针在木塞中,也要达到密不透水,最好用烧红的针尖穿洞。如果还有漏水情况,可以在气针上加装一个圆珠笔芯,圆珠笔芯的顶端伸出水面,可防止打气时气泡的翻滚和漏水情况。[编辑本段]研究方法 1.水火箭的竖直升高高度与瓶内水位的关系可以通过做实验的方法获得:通过实验得出,当水量为1/4时,水火箭飞地最高.由实验结果看出:气压与射程成正比.这是因为气压越大,喷水的力量越大,水火箭的冲量越大,水火箭做反冲运动.而在发射水量为1000ml以上时,水火箭中的水未喷完,由于气压减小就停止了加速,增加水火箭的重量,使水火箭受重力影响而提前坠落了.质量越大,所需提供的动量就越大,当质量一定时,速度越大动量越大.而提高速度的方法是提高单位时间内的喷水量.所以,只有当水火箭内的气压与水量适当时,才能飞地更远更高.实验中发现,若水量大于固定气压所能喷射的上限,则水火箭中的水不会喷完,要如何避免水喷不完的情形呢?根据PV=nRT,可求出一定气压所能喷出的水量上限.若是水量不够一定气压所能喷出的水量被较早喷完.根据理论,发射时我们先量出能灌进水火箭的最大值,再算出此气压能喷出的最大水量,根据此两数据装水灌气,即可达到水火箭之最大射程(Pmax=Fmax×Mmax). 2.怎样提高水火箭的稳定性. 水火箭在上升过程中,并不是竖直向上升的,经常横着或侧着瓶身上升.这就要求我们必须提高它的稳定性,使它竖直上升.提高它的稳定性,就得考虑大气阻力的作用.首先,水火箭顶部应为尖的,以便于减小空气阻力;其次瓶体形状应接近流线型,这样便于气流的通过;要使它竖直上升,还要在放置的时候使它竖直,我们就取了一个三角架,把水火箭支住(不是紧套)使它能竖直地立着. 3.发射轨道对射程的影响. 固定水量600ml,发射仰角50°.利用无轨发射架和70cm发射架分别发射水火箭并记录结果及发射情况.比较发射轨道对飞行距离的影响.实验结果显示:有轨及无轨发射器在同一冲量所造成的射程都差不多,可见有无轨道都不影响射程.但在冲量越小时,无轨发射器发射的水火箭容易常常偏离预定方向;而有轨发射器因为有两个支点,使水柱喷射时不易产生其他方向的分力,因此水火箭能精确的直线前进.所以,有轨发射器在准确度上胜于无轨发射器. 4.弹头重量对发射轨道的影响. 固定水量600ml,发射仰角50°,使用有轨发射器.弹头依序放置填充物,质量为30g,40g,50g,60g.比较弹头重量对水火箭发射轨道的影响. 由实验可知:未加前置填充物的弹头,因受到尾翼质量的影响,重心明显偏后.这时候,因为物体旋转时的中心为重心,所以我们可以把重心G当成支点,则在只受重力的情况下弹头即成一个以G为支点的平横杠杆.在飞行时,弹头A与弹尾B将受到相同的风阻影响,但由于力臂不同(AG>AB),所以A点所产生的力矩大于B点,故水火箭即会旋转影响航道.所以我们必须放前置填充物,将重心G向A移动,使力臂AG=BG(即水火箭的中点),这样A、B产生的力矩才会相同,达成平衡.但是如果前置填充物放得太多,重心偏前,造成力臂AG<BG,力矩A<力矩B,则又会变成旋转的情形,而造成反效果.所以,由实验的结果得知,填充物约65g为最好,而此时重心正好位于首尾中点.当然,这个质量是不确定的,因水火箭的不同而异. 5.发射仰角的影响. 固定水量500ml水,前置填充物,使用有轨发射器.分别使用发射仰角35°、45°、55°、65°、75°.比较发射仰角对水火箭发射距离的影响. 水火箭的斜发与斜抛有关,所以由理论可得发射仰角为45°时,飞行距离最长.但由发射的结果得知:在发射仰角50°到55°之间(约为52°)时,可以达到最大的射程.当发射仰角太小时,水火箭向上的分力不大,使爬升高度不大,且由于水火箭的重量受地球引力的牵引,使其容易落下,造成射程缩短.而当角度太大时,其向上分力虽大,但向前分力太小,以至于射程太短,行成“射得高,但射不远”的情形.所以在水火箭的发射角度方面,须考虑向上分力及向前分力适中、各种外界因素的影响以及发射仰角. 四、延伸制作. 1.于大型水火箭的制作.熟悉了水火箭的基本制作后,可以尝试制作大型水火箭.由质量较轻的金属做成,提供气压由气泵完成. 2.多级火箭的制作. 把几个水火箭绑在一起,由一个进气孔提供气压.同时喷出水柱,提高水火箭的飞行能力. 经过这半个多学期的探索、研究、实验我们初步地完成了水火箭研制工作,从中我们在许多方面有了提高.通过查找资料的方法,我们对火箭的发展历史,特别是我国火箭技术发展的历史,有了很深刻的认识.知道火箭是现代航天所必需的运载工具,我国是火箭技术的发源地,现在的运载技术已经达到了世界先进水平,成为当今世界的航天大国.我国对航天航空事业很关注,然而由于资金短缺以及技术的缺陷航天事业发展地很缓慢,但随着综合国力的强大,在与外国的合作下已发射了多枚“长征系列”的火箭,去年,我国又成功发射了“神州二号”、“神州三号”宇宙飞船,为将来开发宇宙打下坚固的基础. 2、将其中一个宝特瓶分割成 三部分;将瓶口及中段留 下 3、将留下的瓶口及中段,分 别套上另一宝特瓶的底部 及瓶口,记的涂上黏著剂 并用绝缘胶带固定 ps:请保持火箭的箭身是一 直线 4、利用厚透明胶片或珍珠版 制作尾翼四片 并将其平均分配固定在火 箭的后半部 ps:涂上黏著剂并用胶带确 实固定。未平均分配或 未固定会影响火箭行进 的方向 5、套上火箭头及喷嘴,准备 展翅高飞了 6、在发射架上准备发射

水火箭制作说明 何谓火箭 所谓火箭,简而言之就是利用作用力与反作用力来向前推的飞行器。火箭和一般飞行器最大的不同,在於她自行携带燃烧所需的氧气。由於燃烧产生高温高压,而高压或向低压流去,故引擎喷嘴成为唯一的出口,冲出喷嘴的高温高压空气会给火箭一个反作用力,使火箭向前飞行。 何谓水火箭 水火箭和火箭最大的不同,在於其推进的媒介由高温空气变成水而已。在发射水火箭前会灌入空气达一定压力,由於高压会自然向低压流去,故在喷嘴被打开时,空气自然向喷嘴流去,但由於水档在前方,故水会被空气推出火箭,而火箭也藉此获得向前的速度。 制作水火箭 材料准备 在此准备的材料仅足够供基本型水火箭用。 1. 3-6个1250--2000cc汽水用宝特瓶 2. 细油性签(麦)克笔、透明胶带、彩色胶带、双面胶带、三秒胶、旧报纸….。 3. 美工刀、剪刀、尺、连接器、喷嘴、发射台、打气筒(附压力表)..。 作业分组 以2到3人为一组,分工合作完成一水火箭成品,并能正常发射。 制作过程 制作前请先阅读注意事项 1.首先将宝特瓶的其中一个拿来,大约以1/3的间距切成三等份。 2.如图 2,留下瓶口及中段部分;将第二个宝特瓶倒过来。 3.如图 3,将第一个的瓶口盖在第二个宝特瓶的评底;再将第一个的中段瓶身盖在第二个宝特瓶的瓶口。 4.盖上去之后,从各个方向确定整个火箭的箭身完全是直的,确定之后,用宽胶带将两个接口粘紧。 5.现在将珍珠板或纸板拿来,参考图 4剪出弹翼,弹翼的数目可以是3或4片,至於图中尺寸仅供参考,也可以根据个人喜好设计外型。太大的弹翼很容易被风吹掉且蛮重的;太小的弹翼发挥不了稳定的作用。 6.弹翼完成后,就将其平均分配在后段的箭身上,若分配不均,火箭会向一边偏航。另外一件事,虽然不影响飞行,不过会令我觉得好笑,那就是:弹翼请不要装反了! 7.弹翼装上之后要确定是否牢固。根据过去经验,不牢固的弹翼,在发射瞬间就会脱落。一般加强固定法是在翼根两边用胶带再贴一次。 8.在过来就是弹头的制作,图6,7,8是方法之一,我也相信大家都看得懂我的图,所以就不多说啦! 发射水火箭 1.由於水火箭的动力来源是水及空气,所以发射前请记得装水! 2.水的量约 1/3 的宝特瓶容量。过多的水会造成水火箭过重飞不起来,且相对空气的空间后减少,导致没有足够的空气把水推出去;过少的水会因水分流光的时间很短,对於持久飞行比较不利。 3.水装好了,水火箭也上发射架了,接下来就是灌入空气了。如果有电动打气机的话,当然用电动的啦?(不过很容易灌过头,然后就爆炸了...),如果只有手动打气筒的话,那就加油加油啦,至於要打几下?因为每个打气筒都不一样,所以很难说,反正就是努力的用力的打气就对啦!一直到完全打不进去为止(不过不要以为手动打气就不会爆,只是不容易而已)。 4.拉下开关,发射!要如何发射才能最远呢?只要上过国中理化的人就知道,45度角能飞的最远;同理,垂直发射飞得最高。目前我参予过的发射中最远的达几十公尺,最高的(延伸设计型)可达五层楼。 注意事项 虽然水火箭比火火箭易制作也安全(前一阵子彰化某高中生参加火火箭比赛时因调药不慎,不幸被炸伤手掌),不过还是的注重安全,故以下事项请务必遵守。 1.箭身使用的宝特瓶绝对要用汽水用的,一般瓶身设计并没考虑耐压设计,一但开始灌入空气加压,轻则瓶身变形,重则爆炸! 2.箭身制作前请先将包装纸撕掉,否则弹翼会不稳定。 3.由於宝特瓶切割不易,且切口锐利,小朋友制作时务必有大人陪伴会代为切割。 4.使用胶带接合箭身时应确定缠紧缠牢。我曾经遇过一个没黏好的,打气打著打著突然ㄆㄧㄚ的一声,接合处居然被撑开! 5.弹头上应该要加上缓冲物,以避免在击中人或其他动物时(这种事本就该避免)造成过大的伤害。 6.绝对严禁在人多或朝人多的地方发射!在发射前应有人负责清场,并规划出一块区域做为目标地。 7.发射时避免在前方展开180度区,要不然会被火箭击中。 8.发射时避免在其正后方 2到 3公尺处及方圆1公尺内(除了发射人员外),此点并不影响安全性,不过有谁想要被淋得湿湿的?(当了数次工作人员,被淋了无数次-_-b) 延伸制作 熟悉了基本型的制作后,可以试试进阶的水火箭,有人做过的最大的水火箭高有半个人高,用了六个两千升的宝特瓶,外加酬载舱一个,弹翼六片,两根铝管,还有玻璃纤维… 一、发射原理: 用橡皮塞塞紧的可乐瓶,形成一个密闭的空间.把气体打入密闭的容器内,使得容器内空气的气压增大,当超过橡皮塞与瓶口接合的最大程度时,瓶口与橡皮塞自由脱离,箭内水向后喷出,获得反作用力射出. 二、水火箭的制作: 1.材料准备:3~6个2.25L的可乐瓶、剪刀、单面刀片、木塞、球类气针、圆珠笔芯、订书机、双面胶、彩色装饰纸. 2.制作过程:如图1,取出其中一个可乐瓶,大约以1/3的间距切成三等份.如图2,留下瓶口及中段部分,将第二个可乐瓶倒过来.如图3,将第一个的瓶口盖在第二个可乐瓶的瓶底,再将第一个的中段瓶身盖在第二个可乐瓶的瓶口.盖上后,用双面胶粘紧.再找出一个硬纸板,参考图4剪出平衡翼,平衡翼的数量为4个.太大的平衡翼很重,太小的起不了平衡作用.平衡翼的装法参考图5.剩余的工作就是装饰了,弹头的做法参考图6、7. 制作流程图: 3.制作重点:在制作过程中,喷口是最为重要的,密封一定要好,否则不能提供良好的压力.气针在木塞中,也要达到密不透水,最好用烧红的针尖穿洞.如果还有漏水情况,可以在气针上加装一个圆珠笔芯,圆珠笔芯的顶端伸出水面,可防止打气时气泡的翻滚和漏水情况.制作示意图如下图: 4.水火箭的结构图示意图: 三、研究方法: 1.水火箭的竖直升高高度与瓶内水位的关系可以通过做实验的方法获得:通过实验得出,当水量为1/4时,水火箭飞地最高.由实验结果看出:气压与射程成正比.这是因为气压越大,喷水的力量越大,水火箭的冲量越大,水火箭做反冲运动.而在发射水量为1000ml以上时,水火箭中的水未喷完,由于气压减小就停止了加速,增加水火箭的重量,使水火箭受重力影响而提前坠落了.质量越大,所需提供的动量就越大,当质量一定时,速度越大动量越大.而提高速度的方法是提高单位时间内的喷水量.所以,只有当水火箭内的气压与水量适当时,才能飞地更远更高.实验中发现,若水量大于固定气压所能喷射的上限,则水火箭中的水不会喷完,要如何避免水喷不完的情形呢?根据PV=nRT,可求出一定气压所能喷出的水量上限.若是水量不够一定气压所能喷出的水量被较早喷完.根据理论,发射时我们先量出能灌进水火箭的最大值,再算出此气压能喷出的最大水量,根据此两数据装水灌气,即可达到水火箭之最大射程(Pmax=Fmax×Mmax). 2.怎样提高水火箭的稳定性. 水火箭在上升过程中,并不是竖直向上升的,经常横着或侧着瓶身上升.这就要求我们必须提高它的稳定性,使它竖直上升.提高它的稳定性,就得考虑大气阻力的作用.首先,水火箭顶部应为尖的,以便于减小空气阻力;其次瓶体形状应接近流线型,这样便于气流的通过;要使它竖直上升,还要在放置的时候使它竖直,我们就取了一个三角架,把水火箭支住(不是紧套)使它能竖直地立着. 3.发射轨道对射程的影响. 固定水量600ml,发射仰角50°.利用无轨发射架和70cm发射架分别发射水火箭并记录结果及发射情况.比较发射轨道对飞行距离的影响.实验结果显示:有轨及无轨发射器在同一冲量所造成的射程都差不多,可见有无轨道都不影响射程.但在冲量越小时,无轨发射器发射的水火箭容易常常偏离预定方向;而有轨发射器因为有两个支点,使水柱喷射时不易产生其他方向的分力,因此水火箭能精确的直线前进.所以,有轨发射器在准确度上胜于无轨发射器. 4.弹头重量对发射轨道的影响. 固定水量600ml,发射仰角50°,使用有轨发射器.弹头依序放置填充物,质量为30g,40g,50g,60g.比较弹头重量对水火箭发射轨道的影响. 由实验可知:未加前置填充物的弹头,因受到尾翼质量的影响,重心明显偏后.这时候,因为物体旋转时的中心为重心,所以我们可以把重心G当成支点,则在只受重力的情况下弹头即成一个以G为支点的平横杠杆.在飞行时,弹头A与弹尾B将受到相同的风阻影响,但由于力臂不同(AG>AB),所以A点所产生的力矩大于B点,故水火箭即会旋转影响航道.所以我们必须放前置填充物,将重心G向A移动,使力臂AG=BG(即水火箭的中点),这样A、B产生的力矩才会相同,达成平衡.但是如果前置填充物放得太多,重心偏前,造成力臂AG<BG,力矩A<力矩B,则又会变成旋转的情形,而造成反效果.所以,由实验的结果得知,填充物约65g为最好,而此时重心正好位于首尾中点.当然,这个质量是不确定的,因水火箭的不同而异. 5.发射仰角的影响. 固定水量500ml水,前置填充物,使用有轨发射器.分别使用发射仰角35°、45°、55°、65°、75°.比较发射仰角对水火箭发射距离的影响. 水火箭的斜发与斜抛有关,所以由理论可得发射仰角为45°时,飞行距离最长.但由发射的结果得知:在发射仰角50°到55°之间(约为52°)时,可以达到最大的射程.当发射仰角太小时,水火箭向上的分力不大,使爬升高度不大,且由于水火箭的重量受地球引力的牵引,使其容易落下,造成射程缩短.而当角度太大时,其向上分力虽大,但向前分力太小,以至于射程太短,行成“射得高,但射不远”的情形.所以在水火箭的发射角度方面,须考虑向上分力及向前分力适中、各种外界因素的影响以及发射仰角. 四、延伸制作. 1.于大型水火箭的制作.熟悉了水火箭的基本制作后,可以尝试制作大型水火箭.由质量较轻的金属做成,提供气压由气泵完成. 2.多级火箭的制作. 把几个水火箭绑在一起,由一个进气孔提供气压.同时喷出水柱,提高水火箭的飞行能力. 经过这半个多学期的探索、研究、实验我们初步地完成了水火箭研制工作,从中我们在许多方面有了提高.通过查找资料的方法,我们对火箭的发展历史,特别是我国火箭技术发展的历史,有了很深刻的认识.知道火箭是现代航天所必需的运载工具,我国是火箭技术的发源地,现在的运载技术已经达到了世界先进水平,成为当今世界的航天大国.我国对航天航空事业很关注,然而由于资金短缺以及技术的缺陷航天事业发展地很缓慢,但随着综合国力的强大,在与外国的合作下已发射了多枚“长征系列”的火箭,去年,我国又成功发射了“神州二号”、“神州三号”宇宙飞船,为将来开发宇宙打下坚固的基础. 水火箭—又称气压式喷水火箭、水推进火箭。是利用废弃的饮料瓶制作成动力舱、箭体、箭头、尾翼、降落伞。灌入一定数量的水,利用打气筒充入空气到达一定的压力后发射。是利用水和空气的质量之比(水的质量是空气的816倍),压力空气把水从火箭尾部的喷嘴向下高速喷出,在反作用下,水火箭快速上升,加速度、惯性滑翔在空中飞行,像导弹一样有一个飞行轨迹,最后达到一定高度,在空中打开降落伞徐徐降落的火箭模型。 水火箭是寓教于乐、不用花钱、科技含量高,深受广大青少年喜爱的动手、动脑的科普教材。可以让学生直观了解导弹,运载火箭的发射升空,回收的过程,导弹的飞行与飞机的飞行原理及不同点。解释牛顿第一、第二、第三定律(作用与反作用、惯性、能量守恒定律)了解一些基本的空气动力学和飞行力学等方面知识。使广大青少年了解航天科技,热爱航天科技,为国家航天事业培养、造就、输送优秀人才。

关于火箭发射论文范文资料

可以去参考参考一下国际航空航天科学,虽然这是针对于学术论文的资料~你但是肯定也是有值得你参考学习的内容的

从红军长征精神到航天精神 酒泉卫星发射中心发射测试站一代代官兵与广大科技工作者一起,谱写了中国尖端科研事业的不朽史诗,创造了中国航天史上的一次次辉煌:成功发射40颗卫星、6艘飞船,和一枚枚火箭……同时,也付出了52个年轻的生命,他们的平均年龄只有20多岁。 捧读这个先进的群体、这批特殊官兵的事迹,我们不禁想起了这样一群人和这样一种精神,那就是红军长征精神。 整整70年前,当三支长征大军在西北的黄土高原紧紧拥抱的时候,他们的身后,同样是一部世所罕见的伟大史诗:几乎每天都有一次遭遇战,平均走365华里才休息一次,日均行军74华里…… 从长征路到飞天路,贯穿两部伟大史诗之中的,是同样一种精神。这便是自主创新、敢闯新路的精神,这便是百折不挠、敢于胜利的精神,这便是无私奉献、勇于牺牲的精神。 长征途中,中国共产党人首次独立自主地解决了中国革命的重大问题,使党和红军,使中国革命的命运和前途转危为安;长征途中,党领导红军突破了几倍乃至十倍于己的敌人的围追堵截;长征途中,英勇的红军战士跨越了雪山草地,仅是牺牲的营以上干部,就超过了400人。 作为中华民族最可宝贵的精神财富,长征精神生生不息,航天精神的源头无疑就是长征精神。 中国航天事业的飞跃,同样靠的是自主创新,是自强不息,是航天官兵和广大科技工作者的勇于牺牲和奉献。面对发达国家在高技术领域的一系列封锁,他们靠自力更生起步,在自主创新中发展;面对恶劣的环境条件,他们战天斗地风餐露宿;面对一次次危险的试验任务,他们不惜献出年轻的生命,即使死后也要选择大漠作为最后归宿,守望着茫茫荒原万古不灭的篝火,守望中国航天和尖端科研领域一次次辉煌的腾飞。 他们,无愧于红军的传人;他们,无愧于长征的接力者。 长征途中率十七勇士强渡大渡河的孙继先将军,在48年前成为酒泉卫星发射中心前身——中国第一个导弹综合试验靶场的第一任司令员;而参与指挥那场战斗的聂荣臻元帅,则成了我国国防科技尖端事业和航天事业的奠基人。 元帅和将军,都把自己的归宿选择在大漠戈壁的发射架下,而中国的运载火箭也定名为“长征”,这不仅仅是巧合。 当一枚枚火箭直刺云霄的时候,全人类几乎都看到了箭体上那两团鲜明的标志:长征。 长征精神薪火相传,在人类探索太空的新征程上,长征的后来人无疑会谱写出更加绚丽的新的史诗

火箭起源于中国,是我国古代的重大发明之一,早在宋代就发明了火箭,在十三世纪以前,中国的火箭技术在世界上遥遥领先,火箭是热机的一种,工作时燃料的化学能最终转化成火箭机械能.现代火箭用来发射探测仪器,以及人造卫星、宇宙飞船、航天飞机等空间的飞行器.目前各种型号的中国火箭有: 1、长征一号是我国第一枚三级运载火箭.它以两级液体火箭为基础,加固体第三级.固体发动机由固体发动机研究院研制.全箭由中国运载火箭技术研究院技术抓总.箭长29.46m,最大直径2.25m,起飞质量81.5t,起动推力达106 N.二、三级有转接锥壳相连.第三级与第二级完全分离后,起旋火箭点火,使第三级在空中自由起旋.整流罩用水平抛脱.长征一号火箭具有将300 kg的卫星射入倾角为70°、高为440km的圆轨道的运载能力. 1970年4月24日,“长征一号”运载火箭在酒泉发射中心首次发射我国第一颗人造地球卫星“东方红一号”,再次发射把实践一号科学实验卫星送入轨道. “长征一号”的改型,“长征一号丁”,在原一二级基础上,更换三级固体发动机,将使其近地轨道的运载能力达到700kg~750kg. 2、长征二号两级液体运载火箭,全箭长约32m,最大直径3.35m,起飞质量190 t,一级装有4台发动机,地面推力为2.8×106 N,二级主发动机真空推力7.3×105 N,还有4个可以遥控的游动发动机(总推力4.7×104N),能将1.8 t的有效载荷送入近地轨道,1974年11月首次发射,由于一根导线有暗伤,导致飞行试验失败.1975年11月发射返回式遥感卫星准确入轨.接着,又发射两次,均获成功. 随着卫星对火箭运载能力要求的提高,“长征二号”火箭也作了相应的技术状态的修改,使技术性能和运载能力均有所改进和提高.近地轨道运载能力达到2.5 t左右,命名为“长征二号丙”,多次发射均获得成功.发射表明:“长征二号丙”设计方案正确,性能稳定,质量可靠,获得国内外同行的好评. 3、长征二号E即长征二号捆绑火箭,中国运载火箭技术研究院研制的第一枚推力捆绑式(也叫集束式)运载火箭,它是以经过改进的“长征二号丙”火箭作芯级(一级加长4.6 m,二级加长5.2 m)第一级箭体上并联4个长15.3 m,直径2.25 m的液体助推火箭.上面级和卫星都装在直径4.2 m,高10.5 m的整流罩内,全箭长49.7 m,芯级直径3.35 m,芯级一级发动机4机关联,加上4枚助推火箭,总推力为6×106N,可把8.8 t有效载荷送入200 km的圆轨道,1988年底获准研制,只用了18个月的时间,实现了预定目标.1990年7月16日首次发射,一举成功,把一颗巴基斯坦的科学试验卫星和一模拟有效载荷准确送入轨道.用如此短的周期,研制成功一个新型大推力运载火箭,这在我国是史无前例的,在世界航天史上也属罕见,它为我国发展载人航天技术和满足国际卫星发射服务市场的需要奠定了基础.1992年为澳大利亚发射两颗美制第二代通信卫星. 这种火箭,如配以中国的固体推进剂的上面级可将3 t的有效载荷送入同步转移轨道;如配以液氢液氧推进剂上面级,构成“长征二号E/HO”,其同步轨移轨道的运载能力将达到4.8t. 4、长征三号是以“长征二号丙”为原型加氢氧第三级组成的三级运载火箭.由中国运载火箭技术研究院负责总设计和研制第三级,第一、第二级由上海航天局承制,全箭总长44.56 m,起飞质量202 t,起飞推力2.8×106 N,第三级氢氧发动机在高空失重条件下二次启动.其同步转移轨道推力为1.4×104N.1984年1月29日首次发射,由于第三级发动机二次启动不正常,卫星进入近地轨道运行.经过70个昼夜的奋斗,4月8日再发射,获得圆满成功. 1990年4月7日,“长征三号”为香港卫星通信有限公司成功地发射了亚洲一号通信卫星,标志着中国的长征系列运载火箭开始步入国际卫星发射服务市场. 5、“长征三号甲”“长征三号甲”是为发射新一代通信广播卫星而研制的新型运载火箭.它在“长征二号”运载火箭的基础上,采用了多项先进技术,同步转移运载能力由原来的1.4 t提高到2.5 t,它是一种大型三级液体火箭,全长52.5 m,直径和整流罩均超过长征三号,起飞质量241 t,起飞推力3×106 N,火箭质量近40 t,自1986年2月开始研制,重大技术有30多项,其中火箭的三级推力氢氧发动机,冷氦加温增压系统,动调陀螺四轴平台,低温氢气能源双向摇摆伺服机构等4项技术已属世界一流.我国航天科技工作者倾注8年心血研制的这种运载火箭,至今发射3次,均获成功,巍巍长箭涉三关,在我国航天史上写下一页新的篇章. 首试锋芒送双星.1994年2月8日北京时间下午4时34分,最新研制的“长征三号甲”运载火箭在西昌卫星发射中心点火起飞,将一颗“实践4号”空间探测卫星和一颗模拟卫星送上太空. 前功尽弃经磨难.第二枚“长征三号甲”运载火箭于1994年11月30日凌晨1时2分在西昌卫星中心发射成功,火箭点火升空后,经过24分钟飞行,把我国新一代通信卫星“东方红3号”送入近地点20.58 km,远地点36 220 km的地球同步转移轨道,卫星完成第三次变轨,进入巡航姿态.经过三次变轨后,卫星已在准同步轨道上运行.由于星上姿态控制推力器燃料泄漏,未达到进入同步轨道的目的.1997年5月12日,“长征三号甲”运载火箭第三次发射,成功地将“东方红3号”通信广播卫星送入预定轨道. 6、长征三号乙我国自行研制、目前运载能力最大的新型捆绑式运载火箭“长征三号乙”于1997年8月20日凌晨从西昌卫星发射中心成功地将菲律宾卫星送入轨道,这表明长征系列运载火箭具备了能把5 000 kg有效载荷送入高轨道的能力.这是长征火箭第46次成功发射,也是中国长城工业总公司第12次执行商业发射服务合同. “长征三号乙”火箭全长54838 m,起飞质量426t,可将5000 kg的有效载荷送入倾角为28.5°的地球同步转移轨道,它充分继承了长征系列的芯级除贮箱加长,结构加强及整流罩加大以外,与长征三号甲火箭相同,也具有在真空条件下二次启动能力的氢氧发动机技术和同轴挠性平台等技术.火箭一级周围捆绑的4个助推器,与长二捆火箭完全相同.由于捆绑了助推器,其控制和遥测系统在长三甲的基础上作了相应的修改,是中国长征系列火箭中高轨道运载能力最大的火箭. 马部海卫星是美国劳拉空间系统公司在fs1300平台的基础上设计的三轴稳定地球同步通信卫星,它共有30个C波段转发器和24个KU波段转发器,能向菲律宾、中国和东南亚地区提供语言、图像和数据传输等通信服务.马部海卫星是亚洲地区功率最大的通信卫星,其最大分离质量约3770kg,在轨道寿命超过12年.它将定点在东经144暗某嗟郎峡 .1997年10月17日凌晨3点13分,长征三号乙运载火箭在西昌卫星发射中心又一次发射升空,将亚太二号R通信卫星成功送入预定轨道,远地点47 922 km近地点201 km,倾角24.4º,卫星质量3 700 kg,此次发射是长征系列运载火箭是48次发射. 7、风暴一号是两级运载火箭.由上海航天局研制,火箭长32.6 m,直径3.35 m,起飞推力2.8×106 N,起飞质量191 t,推进剂为四氧化二氮和偏二甲肼.一级发动机由四台可切向摇摆的游动发动机组成,二级发动机由一台主发动机和四台可切向摇摆的游动发动机组成.制导系统采用平台一计算机全惯性系统,姿态控制采用有源网络校正装置,贮箱采用主强度铝合金材料,采用自然增压方案.“风暴一号”可把1 500 kg的有效载荷送入近地轨道. 为了提高运载能力,采用了大幅度减轻结构重量,降低发动机混合比偏差,一级采用耗尽关机.二级主发动开机后采用游动发动机小推力飞行入轨等措施.为了提高轨道精度,采用了速度导引有机结合的制导方法,为了用一枚火箭发射三颗卫星,攻克了结构动力学和多星分离运动学的技术关键. 1975年以来,“风暴一号”先后发射了六颗卫星.它们是三颗科学技术实验卫星和1981年9月20日用一枚“风暴一号”运载火箭成功发射的三颗卫星. 8、长征四号是一种多用途三级常温推进剂运载火箭,具有性能优良,结构可靠,成本低廉,发射场通用,使用方便等特点,由上海航天局研制. “长征四号”采用四氧化二氮和偏二甲肼推进剂,全长41.9 m,改进的一、二级直径为3.35 m,新研制的三级直径为2.9 m,火箭起飞质量249 t,起飞推力3×106N.“长征四号”在总体上进行了优化设计,加长一级推进剂贮箱4 m,加大一级发动机推力2×105N,三级采用两台5×104N推力的发动机,减轻结构设计质量约300 kg,使火箭的运载能力大幅度提高,该火箭运送地球同步转移轨道卫星的运载能力为1 250 kg,运送900 km高度的太阳同步轨道卫星的运载能力为1 650 kg.“长征四号”在国内大型运载火箭上首次应用了数字式姿态控制系统.三子级全程氮气压力值增压输送系统,三子级双向摇摆发动机.无水肼表面张力定箱,三级单层高强度铝薄壁共贮箱等多项先进技术. 1988年9月7日和1990年9月3日,“长征四号”运载火箭两次发射太阳同步轨道“风云一号”气象卫星均获圆满成功.“长征四号”具有两种不同直径的卫星整流罩,可适应不同质量和尺寸的有效载荷,也可一箭多星发射,这为承担多种卫星的发射业务,特别是为发射同步轨道和极地轨道卫星创造了有利的条件. 附: 主要数据 长/m 芯级最大直径/m 起飞推力/N 运载能力/t 轨道/km 长征一号 29.46 2.25 1.04×106 0.3 400 长征二号 32 3.35 2.8×106 1.8 近地 长征二E 49.7 3.35 6×106 8.8 200 长征三号 44.56 3.35 2.8×106 1.4 同步轨道 长三甲 52.5 3.35 3×106 2.5 同步轨道 长三乙 54.848 3.35 5.0 同步轨道 风暴一号 32.6 3.35 2.8×106 4.8 200 长征四号 41.9 3.35 3×106 1.25 同步轨道

水火箭制作研究论文

水火箭 水火箭又称气压式喷水火箭、水推进火箭。是利用废弃的饮料瓶制作成动力舱、箭体、箭头、尾翼、降落伞。灌入一定数量的水,利用打气筒充入空气到达一定的压力后发射。是利用水和空气的质量之比(水的密度是空气的771倍),压力空气把水从火箭尾部的喷嘴向下高速喷出,在反作用下,水火箭快速上升,加速度、惯性滑翔在空中飞行,像导弹一样有一个飞行轨迹,最后达到一定高度,在空中打开降落伞徐徐降落的火箭模型。 水火箭是寓教于乐、花百元钱、科技含量高,深受广大青少年喜爱的动手、动脑的科普教材。可以让学生直观了解导弹,运载火箭的发射升空,回收的过程,导弹的飞行与飞机的飞行原理及不同点。解释牛顿第一、第二、第三定律(作用与反作用、惯性、能量守恒定律)了解一些基本的空气动力学和飞行力学等方面知识。使广大青少年了解航天科技,热爱航天科技,为国家航天事业培养、造就、输送优秀人才。发射原理用橡皮塞塞紧的可乐瓶,形成一个密闭的空间.把气体打入密闭的容器内,使得容器内空气的气压增大,当超过橡皮塞与瓶口接合的最大程度时,瓶口与橡皮塞自由脱离,箭内水向后喷出,获得反作用力射出.水火箭和火箭最大的不同,在於其推进的媒介由高温空气变成水而已。在发射水火箭前会灌入空气达一定压力,由於高压会自然向低压流去,故在喷嘴被打开时,空气自然向喷嘴流去,但由於水档在前方,故水会被空气推出火箭,而火箭也藉此获得向前的速度。 [编辑本段]水火箭的制作1.材料准备:3~6个2.25L的可乐瓶、剪刀、单面刀片、木塞、球类气针、圆珠笔芯、订书机、双面胶、彩色装饰纸. 2.制作过程:如图1,取出其中一个可乐瓶,大约以1/3的间距切成三等份.如图2,留下瓶口及中段部分,将第二个可乐瓶倒过来.如图3,将第一个的瓶口盖在第二个可乐瓶的瓶底,再将第一个的中段瓶身盖在第二个可乐瓶的瓶口.盖上后,用双面胶粘紧.再找出一个硬纸板,剪出平衡翼,平衡翼的数量为4个.太大的平衡翼很重,太小的起不了平衡作用.3.制作重点:在制作过程中,喷口是最为重要的,密封一定要好,否则不能提供良好的压力.气针在木塞中,也要达到密不透水,最好用烧红的针尖穿洞。如果还有漏水情况,可以在气针上加装一个圆珠笔芯,圆珠笔芯的顶端伸出水面,可防止打气时气泡的翻滚和漏水情况。 [编辑本段]研究方法1.水火箭的竖直升高高度与瓶内水位的关系可以通过做实验的方法获得:通过实验得出,当水量为1/4时,水火箭飞地最高.由实验结果看出:气压与射程成正比.这是因为气压越大,喷水的力量越大,水火箭的冲量越大,水火箭做反冲运动.而在发射水量为1000ml以上时,水火箭中的水未喷完,由于气压减小就停止了加速,增加水火箭的重量,使水火箭受重力影响而提前坠落了.质量越大,所需提供的动量就越大,当质量一定时,速度越大动量越大.而提高速度的方法是提高单位时间内的喷水量.所以,只有当水火箭内的气压与水量适当时,才能飞地更远更高.实验中发现,若水量大于固定气压所能喷射的上限,则水火箭中的水不会喷完,要如何避免水喷不完的情形呢?根据PV=nRT,可求出一定气压所能喷出的水量上限.若是水量不够一定气压所能喷出的水量被较早喷完.根据理论,发射时我们先量出能灌进水火箭的最大值,再算出此气压能喷出的最大水量,根据此两数据装水灌气,即可达到水火箭之最大射程(Pmax=Fmax×Mmax). 2.怎样提高水火箭的稳定性. 水火箭在上升过程中,并不是竖直向上升的,经常横着或侧着瓶身上升.这就要求我们必须提高它的稳定性,使它竖直上升.提高它的稳定性,就得考虑大气阻力的作用.首先,水火箭顶部应为尖的,以便于减小空气阻力;其次瓶体形状应接近流线型,这样便于气流的通过;要使它竖直上升,还要在放置的时候使它竖直,我们就取了一个三角架,把水火箭支住(不是紧套)使它能竖直地立着. 3.发射轨道对射程的影响. 固定水量600ml,发射仰角50°.利用无轨发射架和70cm发射架分别发射水火箭并记录结果及发射情况.比较发射轨道对飞行距离的影响.实验结果显示:有轨及无轨发射器在同一冲量所造成的射程都差不多,可见有无轨道都不影响射程.但在冲量越小时,无轨发射器发射的水火箭容易常常偏离预定方向;而有轨发射器因为有两个支点,使水柱喷射时不易产生其他方向的分力,因此水火箭能精确的直线前进.所以,有轨发射器在准确度上胜于无轨发射器. 4.弹头重量对发射轨道的影响. 固定水量600ml,发射仰角50°,使用有轨发射器.弹头依序放置填充物,质量为30g,40g,50g,60g.比较弹头重量对水火箭发射轨道的影响. 由实验可知:未加前置填充物的弹头,因受到尾翼质量的影响,重心明显偏后.这时候,因为物体旋转时的中心为重心,所以我们可以把重心G当成支点,则在只受重力的情况下弹头即成一个以G为支点的平横杠杆.在飞行时,弹头A与弹尾B将受到相同的风阻影响,但由于力臂不同(AG>AB),所以A点所产生的力矩大于B点,故水火箭即会旋转影响航道.所以我们必须放前置填充物,将重心G向A移动,使力臂AG=BG(即水火箭的中点),这样A、B产生的力矩才会相同,达成平衡.但是如果前置填充物放得太多,重心偏前,造成力臂AG<BG,力矩A<力矩B,则又会变成旋转的情形,而造成反效果.所以,由实验的结果得知,填充物约65g为最好,而此时重心正好位于首尾中点.当然,这个质量是不确定的,因水火箭的不同而异. 5.发射仰角的影响. 固定水量500ml水,前置填充物,使用有轨发射器.分别使用发射仰角35°、45°、55°、65°、75°.比较发射仰角对水火箭发射距离的影响. 水火箭的斜发与斜抛有关,所以由理论可得发射仰角为45°时,飞行距离最长.但由发射的结果得知:在发射仰角50°到55°之间(约为52°)时,可以达到最大的射程.当发射仰角太小时,水火箭向上的分力不大,使爬升高度不大,且由于水火箭的重量受地球引力的牵引,使其容易落下,造成射程缩短.而当角度太大时,其向上分力虽大,但向前分力太小,以至于射程太短,行成“射得高,但射不远”的情形.所以在水火箭的发射角度方面,须考虑向上分力及向前分力适中、各种外界因素的影响以及发射仰角. 四、延伸制作. 1.于大型水火箭的制作.熟悉了水火箭的基本制作后,可以尝试制作大型水火箭.由质量较轻的金属做成,提供气压由气泵完成. 2.多级火箭的制作. 把几个水火箭绑在一起,由一个进气孔提供气压.同时喷出水柱,提高水火箭的飞行能力. 经过这半个多学期的探索、研究、实验我们初步地完成了水火箭研制工作,从中我们在许多方面有了提高.通过查找资料的方法,我们对火箭的发展历史,特别是我国火箭技术发展的历史,有了很深刻的认识.知道火箭是现代航天所必需的运载工具,我国是火箭技术的发源地,现在的运载技术已经达到了世界先进水平,成为当今世界的航天大国.我国对航天航空事业很关注,然而由于资金短缺以及技术的缺陷航天事业发展地很缓慢,但随着综合国力的强大,在与外国的合作下已发射了多枚“长征系列”的火箭,去年,我国又成功发射了“神州七号”宇宙飞船,为将来开发宇宙打下坚固的基础. 2、将其中一个宝特瓶分割成三部分;将瓶口及中段留下3、将留下的瓶口及中段,分别套上另一宝特瓶的底部及瓶口,记的涂上黏著剂并用绝缘胶带固定ps:请保持火箭的箭身是一直线4、利用厚透明胶片或珍珠版制作尾翼四片,并将其平均分配固定在火箭的後半部ps:涂上黏著剂并用胶带确实固定。未平均分配或未固定会影响火箭行进的方向5、套上火箭头及喷嘴,准备展翅高飞了6、在发射架上准备发射

今天,天气十分明朗,于是,我心头突然出现了一个念头——我要做一个一鸣惊人的水火箭。说干就干,我准备好材料便兴冲冲地开始了我的飞天之梦。首先,我照着火箭的样子,用剪刀在卡纸上剪下许多飞翼,接下来,我又用双面胶把飞翼给一一粘在塑料瓶上,从远处看,还真像一只精巧的小火箭。然后,我开始往瓶里小心翼翼灌水,等到水到三分之一时,我立即停止了灌水。接着,我把瓶子的瓶盖给盖的严严实实的,生怕一点没有做好就会失败,再把它给安在准备好的发射台上。最后一步了,我的心里像有无数的变化球在打,十分激动,我颤抖着用铁钻在瓶下开个不大不小的洞,接着,我把打气线放进去,不一会儿,瓶里便发出“吧,吧,吧,咚,咚,咚”的声音,似乎里面发生了什么战争,又过了一会儿,瓶子开始颤动了,好像随时会爆发的可能,于是,我毫不思索地放开了手,“嗖——”一声响,水火箭飞上了空,只留下一条水柱从空中落下,紧接着“火箭”便重重的掉到地上。虽然水火箭飞的不怎么高,可是我让它真的冲上空中,我要继续努力,做出更多冲上高空的火箭!加油!!

编辑词条水火箭水火箭又称气压式喷水火箭、水推进火箭。是利用废弃的饮料瓶制作成动力舱、箭体、箭头、尾翼、降落伞。灌入一定数量的水,利用打气筒充入空气到达一定的压力后发射。是利用水和空气的质量之比(水的质量是空气的816倍),压力空气把水从火箭尾部的喷嘴向下高速喷出,在反作用下,水火箭快速上升,加速度、惯性滑翔在空中飞行,像导弹一样有一个飞行轨迹,最后达到一定高度,在空中打开降落伞徐徐降落的火箭模型。 水火箭是寓教于乐、花百元钱、科技含量高,深受广大青少年喜爱的动手、动脑的科普教材。可以让学生直观了解导弹,运载火箭的发射升空,回收的过程,导弹的飞行与飞机的飞行原理及不同点。解释牛顿第一、第二、第三定律(作用与反作用、惯性、能量守恒定律)了解一些基本的空气动力学和飞行力学等方面知识。使广大青少年了解航天科技,热爱航天科技,为国家航天事业培养、造就、输送优秀人才。编辑本段发射原理用橡皮塞塞紧的可乐瓶,形成一个密闭的空间.把气体打入密闭的容器内,使得容器内空气的气压增大,当超过橡皮塞与瓶口接合的最大程度时,瓶口与橡皮塞自由脱离,箭内水向后喷出,获得反作用力射出.编辑本段水火箭的制作1.材料准备:3~6个2.25L的可乐瓶、剪刀、单面刀片、木塞、球类气针、圆珠笔芯、订书机、双面胶、彩色装饰纸. 2.制作过程:如图1,取出其中一个可乐瓶,大约以1/3的间距切成三等份.如图2,留下瓶口及中段部分,将第二个可乐瓶倒过来.如图3,将第一个的瓶口盖在第二个可乐瓶的瓶底,再将第一个的中段瓶身盖在第二个可乐瓶的瓶口.盖上后,用双面胶粘紧.再找出一个硬纸板,剪出平衡翼,平衡翼的数量为4个.太大的平衡翼很重,太小的起不了平衡作用.3.制作重点:在制作过程中,喷口是最为重要的,密封一定要好,否则不能提供良好的压力.气针在木塞中,也要达到密不透水,最好用烧红的针尖穿洞。如果还有漏水情况,可以在气针上加装一个圆珠笔芯,圆珠笔芯的顶端伸出水面,可防止打气时气泡的翻滚和漏水情况。编辑本段研究方法1.水火箭的竖直升高高度与瓶内水位的关系可以通过做实验的方法获得:通过实验得出,当水量为1/4时,水火箭飞地最高.由实验结果看出:气压与射程成正比.这是因为气压越大,喷水的力量越大,水火箭的冲量越大,水火箭做反冲运动.而在发射水量为1000ml以上时,水火箭中的水未喷完,由于气压减小就停止了加速,增加水火箭的重量,使水火箭受重力影响而提前坠落了.质量越大,所需提供的动量就越大,当质量一定时,速度越大动量越大.而提高速度的方法是提高单位时间内的喷水量.所以,只有当水火箭内的气压与水量适当时,才能飞地更远更高.实验中发现,若水量大于固定气压所能喷射的上限,则水火箭中的水不会喷完,要如何避免水喷不完的情形呢?根据PV=nRT,可求出一定气压所能喷出的水量上限.若是水量不够一定气压所能喷出的水量被较早喷完.根据理论,发射时我们先量出能灌进水火箭的最大值,再算出此气压能喷出的最大水量,根据此两数据装水灌气,即可达到水火箭之最大射程(Pmax=Fmax×Mmax). 2.怎样提高水火箭的稳定性. 水火箭在上升过程中,并不是竖直向上升的,经常横着或侧着瓶身上升.这就要求我们必须提高它的稳定性,使它竖直上升.提高它的稳定性,就得考虑大气阻力的作用.首先,水火箭顶部应为尖的,以便于减小空气阻力;其次瓶体形状应接近流线型,这样便于气流的通过;要使它竖直上升,还要在放置的时候使它竖直,我们就取了一个三角架,把水火箭支住(不是紧套)使它能竖直地立着. 3.发射轨道对射程的影响. 固定水量600ml,发射仰角50°.利用无轨发射架和70cm发射架分别发射水火箭并记录结果及发射情况.比较发射轨道对飞行距离的影响.实验结果显示:有轨及无轨发射器在同一冲量所造成的射程都差不多,可见有无轨道都不影响射程.但在冲量越小时,无轨发射器发射的水火箭容易常常偏离预定方向;而有轨发射器因为有两个支点,使水柱喷射时不易产生其他方向的分力,因此水火箭能精确的直线前进.所以,有轨发射器在准确度上胜于无轨发射器. 4.弹头重量对发射轨道的影响. 固定水量600ml,发射仰角50°,使用有轨发射器.弹头依序放置填充物,质量为30g,40g,50g,60g.比较弹头重量对水火箭发射轨道的影响. 由实验可知:未加前置填充物的弹头,因受到尾翼质量的影响,重心明显偏后.这时候,因为物体旋转时的中心为重心,所以我们可以把重心G当成支点,则在只受重力的情况下弹头即成一个以G为支点的平横杠杆.在飞行时,弹头A与弹尾B将受到相同的风阻影响,但由于力臂不同(AG>AB),所以A点所产生的力矩大于B点,故水火箭即会旋转影响航道.所以我们必须放前置填充物,将重心G向A移动,使力臂AG=BG(即水火箭的中点),这样A、B产生的力矩才会相同,达成平衡.但是如果前置填充物放得太多,重心偏前,造成力臂AG<BG,力矩A<力矩B,则又会变成旋转的情形,而造成反效果.所以,由实验的结果得知,填充物约65g为最好,而此时重心正好位于首尾中点.当然,这个质量是不确定的,因水火箭的不同而异. 5.发射仰角的影响. 固定水量500ml水,前置填充物,使用有轨发射器.分别使用发射仰角35°、45°、55°、65°、75°.比较发射仰角对水火箭发射距离的影响. 水火箭的斜发与斜抛有关,所以由理论可得发射仰角为45°时,飞行距离最长.但由发射的结果得知:在发射仰角50°到55°之间(约为52°)时,可以达到最大的射程.当发射仰角太小时,水火箭向上的分力不大,使爬升高度不大,且由于水火箭的重量受地球引力的牵引,使其容易落下,造成射程缩短.而当角度太大时,其向上分力虽大,但向前分力太小,以至于射程太短,行成“射得高,但射不远”的情形.所以在水火箭的发射角度方面,须考虑向上分力及向前分力适中、各种外界因素的影响以及发射仰角. 四、延伸制作. 1.于大型水火箭的制作.熟悉了水火箭的基本制作后,可以尝试制作大型水火箭.由质量较轻的金属做成,提供气压由气泵完成. 2.多级火箭的制作. 把几个水火箭绑在一起,由一个进气孔提供气压.同时喷出水柱,提高水火箭的飞行能力. 经过这半个多学期的探索、研究、实验我们初步地完成了水火箭研制工作,从中我们在许多方面有了提高.通过查找资料的方法,我们对火箭的发展历史,特别是我国火箭技术发展的历史,有了很深刻的认识.知道火箭是现代航天所必需的运载工具,我国是火箭技术的发源地,现在的运载技术已经达到了世界先进水平,成为当今世界的航天大国.我国对航天航空事业很关注,然而由于资金短缺以及技术的缺陷航天事业发展地很缓慢,但随着综合国力的强大,在与外国的合作下已发射了多枚“长征系列”的火箭,去年,我国又成功发射了“神州二号”、“神州三号”宇宙飞船,为将来开发宇宙打下坚固的基础. 2、将其中一个宝特瓶分割成三部分;将瓶口及中段留下3、将留下的瓶口及中段,分别套上另一宝特瓶的底部及瓶口,记的涂上黏著剂并用绝缘胶带固定ps:请保持火箭的箭身是一直线4、利用厚透明胶片或珍珠版制作尾翼四片并将其平均分配固定在火箭的後半部ps:涂上黏著剂并用胶带确实固定。未平均分配或未固定会影响火箭行进的方向5、套上火箭头及喷嘴,准备展翅高飞了6、在发射架上准备发射

关于物流的数学建模论文范文

数学建模论文范文一篇,带例题,结构格式要求有摘要、关键词、问题背景、建模过程、模型解释、小结、参考文献点一下就可以进去了,希望你早日完成论文。祝你顺利资料什么的都有,论文相关的。加油!

高等数学对物流专业的影响 [摘 要] 随着物流管理专业的迅速发展,高等数学教学对于物流管理专门人才的培养具有极其重要意义。本文结合物流管理专业的特色阐述了高等数学对于物流管理专门人才培养的重要性及在物流方面重要用途。 [关键词] 高等数学物流管理 人才 高校 数学作为一门技术学科,在知识经济时代,越来越受到各行各业的重视。高等院校数学教学正在向以培养学生的数学素质为宗旨的能力教育转变。而物流管理是一门新兴学科,它主要包括理论、技术、设备三大方面,涉及企业管理、市场营销、电子商务、信息技术等多个学科的内容,因此高等数学教学对于物流管理专门人才的培养具有极其重要意义。 一、问题的提出 进入本世纪以来,尤其是我国加入WTO以后,我国经济快速、健康、稳定的发展给物流业带来了新的发展契机,现代物流业的蓬勃发展使得物流人才需求急剧升温,当前物流专业人才已被列为我国12类紧缺人才之一。2000年以来,我国高校物流管理专业急剧增加,全国已有75所高校开设了物流管理专业,其中包括一部分高职院校。物流管理学是在现代技术条件下,现代经济运行理念及世界经济全球化环境下产生的,是一门综合性、系统性较强的学科,是许多观念和方法的系统综合。这些观念原理和方法主要来自市场营销、企业、生产、会计、采购和运输领域的,特别来自应用数学。这些内容按现代物流管理技术要求有机地组合起来,形成了现代物流管理学体系。因此,在开展物流专业的数学的教学过程中,摆脱高等院校传统的数学教学模式,要渗透数学素质的教育和能力的培养,要培养出社会需要的复合型人才。 二、数学在物流方面的应用 物流专业的数学课程不是单一的为专业课打基础,而是教学中要渗透数学素质的教育和能力的培养,要培养出社会需要的复合型人才,同时要明确对于物流专业学生学习数学的目的,不是为了研究数学,而是为了应用数学,运用各种数学知识和方法解决自己所从事专业中遇到各种实际问题。中国现代物流的发展需要依靠一项项物流工程建设,依靠各个层次物流系统的运营来实现。物流工程包括物流基础工程、物流设施工程、物流管理工程、物流技术工程和物流运营工程。而物流运营基础工程是由国家建设的,如铁路线路建设工程、物流基地(中心)建设工程、货运站场建设工程、高速公路建设工程、货运枢纽建设工程、港口码头、货运航空港建设工程等,对物流的运营起到平台支持的作用。在现代物流中,物流基础设施平台决定整个物流系统的水平。一个能够有效共用的、高技术水平的、标准化的平台对提升物流运作水平有着极其重大的意义。而数学在研究投资主体在满足工程项目预定目标条件下如何使工程项目的建设成本达到最小,如何投资和管理物流工程项目中,发挥了重要的方法和工具的作用。 “建”即构造,“模”即模型, 建模教学是一种现代教法。所谓数学模型方法, 就是把所考察的实际问题, 化为数学问题, 构造相应的数学模型通过对模型的研究, 使实际问题得以解决的一种数学方法。其中, 建立起合适的数学模型是上述方法最关键的一步。建立数学模型的基本步骤是: 准备、假设、建立(模型)、求解、分析、检验。分析在问题中哪些是变量, 哪些是常量, 哪些量是已知的, 哪些量是未知的、待求的, 然后分析系统内部性质与关系。 例如:某跨国汽车制造公司在全球有m个生产基地Ai,i=1,2,3…n供应量是ai,i=1,2…m,有n个销地Bj,从Ai到Bj运输单位物资的运价(美元)为Cij,这些数据可归结为产销平衡。若Xij表示从Ai到Bj的运输量,那么在产销平衡条件下要求运费最小的方案有最优解?分析:我们可以先用数学建立模型,使其复杂的问题转化为数学问题,并用数学运筹学的方法解决实际问题。 以上的案例,通过数学建模及论证,运输问题有最优解,从而解决了物流运输的理论问题。 再例如,在物流工程项目中的财务分析中,数学提供了在单利和复利情况下,本金与利息之和的计算公式:单利情况时,公式为FV=PV(1+nr):,其中PV为本金(原投资额),r为利率,n为计息周期数,FV为本金与利息之和;复利情况时,公式为:FV=PV(1+nr)n,其中PV为本金(原投资额),r为利率,n为计息周期数,FV为本金与利息之和。例如,在学习导数概念时,除了举出书本上变化率问题中介绍的变速直线运动的速度外,还可介绍一些与专业有关的变化率问题。在物流专业教学中可介绍产品总运输量对时间的导数就是总运输量的变化率,物流总成本对运输量的导数就是运输产品总成本的变化率(边际成本)。在讲授微分方程时,可结合讲解物流运输模型等实例。我们还可以。数学运筹学解决了利用约束条件,求最优解的问题。这些内容要有利于学生主动地进行观察、实验、猜测、验证、推理与交流、实践与应用等活动利用这些学生熟悉的问题进行教学,可提高学生对数学学习的兴趣,激发他们利用所学知识,主动地去探索研究实际问题。 三、结论 总之,高等院校物流管理专业数学能力的培养是高等院校生存发展的需要,势在必行,合理的定位与体现,以适应高等教育迅速发展的形势和培养21世纪创新人才的需要。 参考文献: [1]钱颂迪:运筹学[M].北京:清华大学出版社,1990.82~92 [2]黎诣远:经济数学基础[M].北京:高教出版社, 1998,7 [3]王之泰:现代物流管理.中国工人出版社,2002 [4]宋 华 胡左浩:现代物流与供应链管理[M].北京:经济管理出版社,2002.50~56

数学应用是数学 教育 的重要内容,呼唤数学应用意识,提高数学应用教学质量,已成为广大数学教育工作者的共识。下面是我为大家推荐的数学建模论文,供大家参考。

数学建模论文 范文 一:建模在高等数学教学中的作用及其具体运用

一、高等数学教学的现状

(一) 教学观念陈旧化

就当前高等数学的教育教学而言,高数老师对学生的计算能力、思考能力以及 逻辑思维 能力过于重视,一切以课本为基础开展教学活动。作为一门充满活力并让人感到新奇的学科,由于教育观念和思想的落后,课堂教学之中没有穿插应用实例,在工作的时候学生不知道怎样把问题解决,工作效率无法进一步提升,不仅如此,陈旧的教学理念和思想让学生渐渐的失去学习的兴趣和动力。

(二) 教学 方法 传统化

教学方法的优秀与否在学生学习的过程中发挥着重要的作用,也直接影响着学生的学习成绩。一般高数老师在授课的时候都是以课本的顺次进行,也就意味着老师“由定义到定理”、“由习题到练习”,这种默守陈规的教学方式无法为学生营造活跃的学习氛围,让学生独自学习、思考的能力进一步下降。这就要求教师致力于和谐课堂氛围营造以及使用新颖的教育教学方法,让学生在课堂中主动参与学习。

二、建模在高等数学教学中的作用

对学生的 想象力 、观察力、发现、分析并解决问题的能力进行培养的过程中,数学建模发挥着重要的作用。最近几年,国内出现很多以数学建模为主体的赛事活动以及教研活动,其在学生学习兴趣的提升、激发学生主动学习的积极性上扮演着重要的角色,发挥着突出的作用,在高等数学教学中引入数学建模还能培养学生不畏困难的品质,培养踏实的工作精神,在协调学生学习的知识、实际应用能力等上有突出的作用。虽然国内高等院校大都开设了数学建模选修课或者培训班,但是由于课程的要求和学生的认知水平差异较大,所以课程无法普及为大众化的教育。如今,高等院校都在积极的寻找一种载体,对学生的整体素质进行培养,提升学生的创新精神以及创造力,让学生满足社会对复合型人才的需求,而最好的载体则是高等数学。

高等数学作为工科类学生的一门基础课,由于其必修课的性质,把数学建模引入高等数学课堂中具有较广的影响力。把数学建模思想渗入高等数学教学中,不仅能让数学知识的本来面貌得以还原,更让学生在日常中应用数学知识的能力得到很好的培养。数学建模要求学生在简化、抽象、翻译部分现实世界信息的过程中使用数学的语言以及工具,把内在的联系使用图形、表格等方式表现出来,以便于提升学生的表达能力。在实际的学习数学建模之后,需要检验现实的信息,确定最后的结果是否正确,通过这一过程中的锻炼,学生在分析问题的过程中可以主动地、客观的辩证的运用数学方法,最终得出解决问题的最好方法。因此,在高等数学教学中引入数学建模思想具有重要的意义。

三、将建模思想应用在高等数学教学中的具体 措施

(一) 在公式中使用建模思想

在高数教材中占有重要位置的是公式,也是要求学生必须掌握的内容之一。为了让教师的教学效果进一步提升,在课堂上老师不仅要让学生对计算的技巧进一步提升之余,还要和建模思想结合在一起,让解题难度更容易,还让课堂氛围更活跃。为了让学生对公式中使用建模思想理解的更透彻,老师还应该结合实例开展教学。

(二) 讲解习题的时候使用数学模型的方式

课本例题使用建模思想进行解决,老师通过对例题的讲解,很好的讲述使用数学建模解决问题的方式,让学生清醒的认识在解决问题的过程中怎样使用数学建模。完成每章学习的内容之后,充分的利用时间为学生解疑答惑,以学生所学的专业情况和学生水平的高低选择合适的例题,完成建模、解决问题的全部过程,提升学生解决问题的效率。

(三) 组织学生积极参加数学建模竞赛

一般而言,在竞赛中可以很好地锻炼学生竞争意识以及独立思考的能力。这就要求学校充分的利用资源并广泛的宣传,让学生积极的参加竞赛,在实践中锻炼学生的实际能力。在日常生活中使用数学建模解决问题,让学生独自思考,然后在竞争的过程中意识到自己的不足,今后也会努力学习,改正错误,提升自身的能力。

四、结束语

高等数学主要对学生从理论学习走向解决实际问题的能力进行培养,在高等数学中应用建模思想,促使学生对高数知识更充分的理解,学习的难度进一步降低,提升应用能力和探索能力。当前,在高等教学过程中引入建模思想还存在一定的不足,需要高校高等数学老师进行深入的研究和探索的同时也需要学生很好的配合,以便于今后的教学中进一步提升教学的质量。

参考文献

[1] 谢凤艳,杨永艳. 高等数学教学中融入数学建模思想[J]. 齐齐哈尔师范高等专科学校学报,2014 ( 02) : 119 -120.

[2] 李薇. 在高等数学教学中融入数学建模思想的探索与实践[J]. 教育实践与改革,2012 ( 04) : 177 -178,189.

[3] 杨四香. 浅析高等数学教学中数学建模思想的渗透 [J].长春教育学院学报,2014 ( 30) : 89,95.

[4] 刘合财. 在高等数学教学中融入数学建模思想 [J]. 贵阳学院学报,2013 ( 03) : 63 -65.

数学建模论文范文二:数学建模教学中数学素养和创新意识的培养

前言

创新人才的培养是新的时代对高等教育提出的新要求.培养高质量、高层次人才不仅需要传统意义上的逻辑思维能力、推理演算能力,更需要具备对所涉及的专业问题建立数学模型,进行数学实验,利用先进的计算工具、数学软件进行数值求解和做出定量分析的能力.

因此,如何培养学生的求知欲,如何培养学生的学习积极性,如何培养学生的创新意识和创新能力已成为高等教育迫切需要解决的问题[1].

在数学教学中,传统的数学教学往往注重知识的传授、公式的推导、定理的证明以及应用能力的培养.尽管这种模式并非一无是处,甚至有时还相当成功,但它不能有效地激发广大学生的求知欲,不能有效地培养学生的学习积极性,不能有效地培养学生的创新意识和创新能力.

而如何培养学生的创新意识和创新能力,既没有现成的模式可循,也没有既定的方法可套用,只能靠广大教师不断探索和实践.

近年来,国内几乎所有大学都相继开设了数学建模和数学实验课,在人才培养和学科竞赛上都取得了显着的成效.数学建模是指对特定的现象,为了某一目的作一些必要的简化和假设,运用适当的数学理论得到的一个数学结构,这个数学结构即为数学模型,建立这个数学模型的过程即为数学建模[2].

所谓数学教学中的数学实验,就是从给定的实际问题出发,借助计算机和数学软件,让学生在数字化的实验中去学习和探索,并通过自己设计和动手,去体验问题解决的教学活动过程.数学实验是数学建模的延伸,是数学学科知识在计算机上的实现,从而使高度抽象的数学理论成为生动具体的可视性过程.

因此,数学实验就是一个以学生为主体,以实际问题为载体,以计算机为媒体,以数学软件为工具,以数学建模为过程,以优化数学模型为目标的数学教学活动过程[3-7].

因此,如何把实际问题与所学的数学知识联系起来;如何根据实际问题提炼数学模型;建模的方法和技巧;数学模型所涉及到的各类算法以及这些算法在相应数学软件平台上的实现等问题就成了我们研究的重点.现结合教学实践,谈谈笔者在数学建模和数学实验课的教学中 总结 的几点看法.

1掌握数学语言独有的特点和表达形式

准确使用数学语言模拟现实模型数学语言是表达数学思想的专门语言,它是自然语言发展到高级状态时的特殊形式,是人类基于思维、认知的特殊需要,按照公有思维、认知法则而制造出来的语言及其体系,给人们提供一套完整的并不断精细、完善、完美的思维和认知程序、规则、方法.

用数学语言进行交流和良好的符号意识是重要的数学素质.数学建模教学是以训练学生的思维为核心,而语言和思维又是密不可分的.能否成功地进行数学交流,不仅涉及一个人的数学能力,而且也涉及到一个人的思路是否开阔,头脑是否开放,是否尊重并且愿意考虑各方面的不同意见,是否乐于接受新的思想感情观念和新的行为方式.数学建模是利用数学语言模拟现实的模型,把现实模型抽象、简化为某种数学结构是数学模型的基本特征.

现实问题要通过数学方法获得解决,首先必须将其中的非数学语言数学化,摒弃其中表面的具体叙述,抽象出其中的数学本质,形成数学模型.通过分析现实中的数学现象,对常见的数学现象进行数学语言描述,从而将现实问题转化为数学问题来解决.

2借助数学建模教学使学生学会使用数学语言构建数学模型

根据现阶段普通高校学生年龄特点和知识结构,我们可以通过数学建模对学生加强数学语言能力的培养,让他们熟练掌握数学语言,以期提升学生的形象思维、 抽象思维 、逻辑推理和表达能力,提高学生的数学素质和数学能力.在数学建模教学过程中,教师要力求做到用词准确,叙述精炼,前后连贯,逻辑性强.在问题的重述和分析中揭示数学语言的严谨性;在数学符号说明和模型的建立求解中揭示数学语言的简约性,彰显数学语言的逻辑性、精确性和情境性,突出数学符号语言含义的深刻性;在模型的分析和结果的罗列中,显示图表语言的直观性,展示数学语言的确定意义、语义和语法;在模型的应用和推广中,显示出数学符号语言的推动力的独特魅力.

而在学生的书面作业或论文 报告 中,注意培养学生数学语言表达的规范性.书面表达是数学语言表达能力的一种重要形式.通过教师数学建模教学表述规范的样板和学生严格的书面表达的长期训练来完成.在书面表达上,主要应做到思维清晰、叙述简洁、书写规范.例如在建立模型和求解上,严格要求学生在模型的假设,符号说明、模型的建立和求解,图形的绘制、变量的限制范围、模型的分析与推广方面,做到严谨规范.

对学生在利用建模解决问题时使用符号语言的不准确、不规范、不简洁等方面要及时纠正.

3借助数学实验教学,展示高度抽象

的数学理论成为具体的可视性过程要培养创新人才,上好数学实验课,首先要有创新型的教师,建立起一支"懂实验""会试验""能创新"的教师队伍.由于数学实验课理论联系实际,特点鲜明,内容新颖,方法特别,所以能够上好数学实验课,教师就必须具备扎实的数学理论功底,计算机软件应用操作能力,良好的科研素质与科研能力.

因此,数学与统计学院就需要选取部分教师,主攻数学建模、数学实验、数值分析课程.优先选派数学实验教师定期出去进修深造提高,以便真正形成一支"懂实验""会实验""能创新"的教师队伍.实验课的地位要给予应有的重视.我院现存的一个重要表现就是实验设备不足,实验室开放时间不够.为了确保数学实验有物质条件上的保证,必须建立数学实验与数学建模实验室.

配备足够的高性能计算机,全天候对学生开放,尽快尽早淘汰陈旧的计算机设备.精心设计实验内容,强化典型实验,培养宽厚扎实理论水平;精选实验内容,加强学生之间的互动,培养协作意识和团队精神.在实验教学时数有限的情况下,依据培养目标和教学纲要,对教材中的实验内容进行选择、设计.要最大限度地开发学生的创造性思维,数学实验在项目设计过程中应当遵循适应性、趣味性、灵活性、科学性、渐进性和应用性的基本原则.

选择基础性试验,重点培养宽厚扎实的理论水平,提高对数学理论与方法的深刻理解.熟练各种数学软件的应用与开发,提高计算机应用能力,增强实践应用技能;增加综合性实验和设计性实验,从实际问题出发,培养学生分析问题,解决问题的能力,强化 创新思维 的开发.

教学方法上实行启发参与式教学法:启发-参与-诱导-提高.充分发挥学生主体作用,以学生亲自动脑动手为主.

教师先提出问题,对实验内容,实验目标,进行必要的启发;然后充分发挥学生主体作用,学生动手操作,每个命令、语句学生都要在计算机上操作得到验证;根据学生出现的情况,老师总结学生出现的问题,进行进一步的诱导;再让其理清思路,再次动手实践,从理论与实践的结合上获得能力上提高.数学实验是一门强调实践、强调应用的课程.

数学实验将数学知识、数学建模与计算机应用三者融为一体,可以使学生深入理解数学的基本概念和理论,掌握数值计算方法,培养学生运用所学知识使用计算机解决实际问题的能力,是一门实践性很强的课程.在这一教学活动中,通过数学软件如MAT-LAB、Mathematica、SPSS的教学和综合数学实验,如碎片拼接、罪犯藏匿地点的查找、光伏电池的连接、野外漂流管理、水资源的有效利用、葡萄酒的分类等,通这些实际问题最终的数学化的解决,将高度抽象的数学理论呈现为生动具体的可视性结论,展示数学模型与计算机技术相结合的高度抽象的数学理论成为生动具体的可视性过程.

4突出学生的主体作用,循序渐进培养学生学习、实践到创新

实践教学的目的是要提高学生应用所学知识分析、解决实际问题的综合能力.

在教学中,搭建数学建模与数学实验这个平台,提示学生用计算机解决经过简化的问题,或自己提出实验问题,设计实验步骤,观察实验结果,尤其是将庞大繁杂的数学计算交给计算机完成,摆脱过去害怕数学计算、画函数图像、解方程等任务,避免学生一见到庞大的数学计算公式就会产生畏惧心理,从而丧失信心,让学生体会到在数学面前自己由弱者变成了强者,由失败者变成了胜利者、成功者.

再设计让学生自己动手去解决的各类实际问题,使学生通过对实际问题的仔细分析、作出合理假设、建立模型、求解模型及对结果进行分析、检验、总结等,解决实际问题,逐步培养学生熟练使用计算机和数学软件的能力以及运用数学知识解决实际问题的意识和能力.

同时,给学生提供大量的上机实践的机会,提高学生应用数学软件的能力.一个实际问题构成一个实验内容,通过实践环节加大训练力度,并要求学生通过计算机编程求解、编写实验报告等形式,达到提高学生解决实际问题综合能力的目标.数学建模与数学实验课程通过实际问题---方法与分析---范例---软件---实验---综合练习的教学过程,以实际问题为载体,以大学基本数学知识为基础,采用自学、讲解、讨论、试验、文献阅读等方式,在教师的逐步指导下,学习基本的建模与计算方法.

通过学习查阅文献资料、用所学的数学知识和计算机技术,借助适当的数学软件,学会用数学知识去解决实际问题的一些基本技巧与方法.通过实验过程的学习,加深学生对数学的了解,使同学们应用数学方法的能力和发散性思维的能力得到进一步的培养.实践已证明,数学建模与数学实验课这门课深受学生欢迎,它的教学无论对培养创新型人才还是应用型人才都能发挥其他课程无法替代的作用.

5具体的教学策略和途径

数学建模课程和数学实验课程同时开设,在课程教学中,要尽可能做到如下几个方面:

1)注重背景的阐述

让学生了解问题背景,才能知道解决实际问题需要哪些知识,才能做出贴近实际的假设,而这恰恰是建立一个能够解决实际问题的数学模型的前提.再者,问题背景越是清晰,越能够体现问题的重要性,这样才能激发学生解决实际问题的兴趣.

2)注重模型建立与求解过程中的数学语言的使用

在做好实际问题的简化后,使用精炼的数学符号表示现实含义是数学语言使用的彰显.基于必要的背景知识,建立符合现实的数学模型,通过多个方面对模型进行修正,向学生展示不同的条件相对应的数学模型对于现实问题的解决.在模型的求解上,严格要求学生在模型的假设,符号说明、图形的绘制、变量的限制范围、模型的分析与推广方面,做到严谨规范.对学生在利用建模解决问题时使用符号语言的不准确、不规范、不简洁等方面及时纠正.

3)注重经典算法的数学软件的实现和改进

由于实际问题的特殊性导致数学模型没有固定的模式,这就要求既要熟练掌握一般数学软件和算法的实现,又要善于改进和总结,使得现有的算法和程序能够通过修正来解决实际问题,这对于学生能力的培养不可或缺.只有不断的学习和总结,才有数学素养的培养和创新能力的提高.

参考文献:

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[4]姜启源.数学实验与数学建模[J].数学的实践与认识,2001,(5):613-617.

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[7]付桐林.数学建模教学与创新能力培养[J].教育导刊,2010,(08):89-90.

水火箭制作个人研究小结论文

吃的,赶快独具风格看到健康减肥的客观法国发广泛的个

制作的裙子。接下来让我们开始制作水火箭的尾翼用剪刀剪下饮料瓶的中间部位。找出喷嘴2cm处。把两点连线。同样的方法用乙烯胶带安装火箭的头部,请检查两个饮料瓶安装的是否直。沿白线修整底部。在两边5厘米处各点上一个点。用双面胶沿虚线帖接。两个饮料瓶对接。底部用双面胶带粘贴,以防止开裂。怎么样.5厘米的8个缺口。对称四面帖接,把它压平。用1厘米的双面胶贴接。用一个样板制作出大小一样的方形;1,尺子从造型线的瓶底5厘米(见你白线)处剪掉。剪刀修整成型;5厘米宽双面胶带油基毡尖笔大型订书机大型切割机剪刀钳木片辊,喷射口需要另外制作或购买约2厘米宽的塑料带4〜,这个是制作水火箭折零部件顶部聚乙烯,木材。乙烯胶带贴上。连接到水火箭的底部。用钳子作出折痕。连接部位用塑料胶带包裹好,并做出标记。用剪刀修剪平整,切断多余部分。乙烯胶带贴牢固。并压牢固。沿瓶底5厘米(见你白线)处剪下。注意。用乙烯胶带包裹后。用刀子沿画线部位切来。用同样的方法做出4个羽翼。画出对称线,要等分。底部修整后的图片从壶嘴下约2厘米处剪下瓶嘴。从1厘米长的地方用剪子去掉。到这里。这个是水火箭喷嘴安装到一个新的饮料瓶上。用钉书器钉上,一定切割齐。用滚子或木块。修剪出长度为1厘米〜,水火箭到这里就已经做完了。乙烯胶带帖上,水火箭的箭身就出来了。贴上部。这是切开后的图片。底部折开。两边用钉书器加固,保证大小相同。撕开双面胶的内一侧把两片样板对齐贴接到一起。沿剪切部位向内折。然后修整底部材料需要彩色的5升炭酸饮料用瓶子

水火箭制作说明 何谓火箭 所谓火箭,简而言之就是利用作用力与反作用力来向前推的飞行器。火箭和一般飞行器最大的不同,在於她自行携带燃烧所需的氧气。由於燃烧产生高温高压,而高压或向低压流去,故引擎喷嘴成为唯一的出口,冲出喷嘴的高温高压空气会给火箭一个反作用力,使火箭向前飞行。 何谓水火箭 水火箭和火箭最大的不同,在於其推进的媒介由高温空气变成水而已。在发射水火箭前会灌入空气达一定压力,由於高压会自然向低压流去,故在喷嘴被打开时,空气自然向喷嘴流去,但由於水档在前方,故水会被空气推出火箭,而火箭也藉此获得向前的速度。 制作水火箭 材料准备 在此准备的材料仅足够供基本型水火箭用。 1. 3-6个1250--2000cc汽水用宝特瓶 2. 细油性签(麦)克笔、透明胶带、彩色胶带、双面胶带、三秒胶、旧报纸….。 3. 美工刀、剪刀、尺、连接器、喷嘴、发射台、打气筒(附压力表)..。 作业分组 以2到3人为一组,分工合作完成一水火箭成品,并能正常发射。 制作过程 制作前请先阅读注意事项 1.首先将宝特瓶的其中一个拿来,大约以1/3的间距切成三等份。 2.如图 2,留下瓶口及中段部分;将第二个宝特瓶倒过来。 3.如图 3,将第一个的瓶口盖在第二个宝特瓶的评底;再将第一个的中段瓶身盖在第二个宝特瓶的瓶口。 4.盖上去之后,从各个方向确定整个火箭的箭身完全是直的,确定之后,用宽胶带将两个接口粘紧。 5.现在将珍珠板或纸板拿来,参考图 4剪出弹翼,弹翼的数目可以是3或4片,至於图中尺寸仅供参考,也可以根据个人喜好设计外型。太大的弹翼很容易被风吹掉且蛮重的;太小的弹翼发挥不了稳定的作用。 6.弹翼完成后,就将其平均分配在后段的箭身上,若分配不均,火箭会向一边偏航。另外一件事,虽然不影响飞行,不过会令我觉得好笑,那就是:弹翼请不要装反了! 7.弹翼装上之后要确定是否牢固。根据过去经验,不牢固的弹翼,在发射瞬间就会脱落。一般加强固定法是在翼根两边用胶带再贴一次。 8.在过来就是弹头的制作,图6,7,8是方法之一,我也相信大家都看得懂我的图,所以就不多说啦! 发射水火箭 1.由於水火箭的动力来源是水及空气,所以发射前请记得装水! 2.水的量约 1/3 的宝特瓶容量。过多的水会造成水火箭过重飞不起来,且相对空气的空间后减少,导致没有足够的空气把水推出去;过少的水会因水分流光的时间很短,对於持久飞行比较不利。 3.水装好了,水火箭也上发射架了,接下来就是灌入空气了。如果有电动打气机的话,当然用电动的啦?(不过很容易灌过头,然后就爆炸了...),如果只有手动打气筒的话,那就加油加油啦,至於要打几下?因为每个打气筒都不一样,所以很难说,反正就是努力的用力的打气就对啦!一直到完全打不进去为止(不过不要以为手动打气就不会爆,只是不容易而已)。 4.拉下开关,发射!要如何发射才能最远呢?只要上过国中理化的人就知道,45度角能飞的最远;同理,垂直发射飞得最高。目前我参予过的发射中最远的达几十公尺,最高的(延伸设计型)可达五层楼。 注意事项 虽然水火箭比火火箭易制作也安全(前一阵子彰化某高中生参加火火箭比赛时因调药不慎,不幸被炸伤手掌),不过还是的注重安全,故以下事项请务必遵守。 1.箭身使用的宝特瓶绝对要用汽水用的,一般瓶身设计并没考虑耐压设计,一但开始灌入空气加压,轻则瓶身变形,重则爆炸! 2.箭身制作前请先将包装纸撕掉,否则弹翼会不稳定。 3.由於宝特瓶切割不易,且切口锐利,小朋友制作时务必有大人陪伴会代为切割。 4.使用胶带接合箭身时应确定缠紧缠牢。我曾经遇过一个没黏好的,打气打著打著突然ㄆㄧㄚ的一声,接合处居然被撑开! 5.弹头上应该要加上缓冲物,以避免在击中人或其他动物时(这种事本就该避免)造成过大的伤害。 6.绝对严禁在人多或朝人多的地方发射!在发射前应有人负责清场,并规划出一块区域做为目标地。 7.发射时避免在前方展开180度区,要不然会被火箭击中。 8.发射时避免在其正后方 2到 3公尺处及方圆1公尺内(除了发射人员外),此点并不影响安全性,不过有谁想要被淋得湿湿的?(当了数次工作人员,被淋了无数次-_-b) 延伸制作 熟悉了基本型的制作后,可以试试进阶的水火箭,有人做过的最大的水火箭高有半个人高,用了六个两千升的宝特瓶,外加酬载舱一个,弹翼六片,两根铝管,还有玻璃纤维… 一、发射原理: 用橡皮塞塞紧的可乐瓶,形成一个密闭的空间.把气体打入密闭的容器内,使得容器内空气的气压增大,当超过橡皮塞与瓶口接合的最大程度时,瓶口与橡皮塞自由脱离,箭内水向后喷出,获得反作用力射出. 二、水火箭的制作: 1.材料准备:3~6个2.25L的可乐瓶、剪刀、单面刀片、木塞、球类气针、圆珠笔芯、订书机、双面胶、彩色装饰纸. 2.制作过程:如图1,取出其中一个可乐瓶,大约以1/3的间距切成三等份.如图2,留下瓶口及中段部分,将第二个可乐瓶倒过来.如图3,将第一个的瓶口盖在第二个可乐瓶的瓶底,再将第一个的中段瓶身盖在第二个可乐瓶的瓶口.盖上后,用双面胶粘紧.再找出一个硬纸板,参考图4剪出平衡翼,平衡翼的数量为4个.太大的平衡翼很重,太小的起不了平衡作用.平衡翼的装法参考图5.剩余的工作就是装饰了,弹头的做法参考图6、7. 制作流程图: 3.制作重点:在制作过程中,喷口是最为重要的,密封一定要好,否则不能提供良好的压力.气针在木塞中,也要达到密不透水,最好用烧红的针尖穿洞.如果还有漏水情况,可以在气针上加装一个圆珠笔芯,圆珠笔芯的顶端伸出水面,可防止打气时气泡的翻滚和漏水情况.制作示意图如下图: 4.水火箭的结构图示意图: 三、研究方法: 1.水火箭的竖直升高高度与瓶内水位的关系可以通过做实验的方法获得:通过实验得出,当水量为1/4时,水火箭飞地最高.由实验结果看出:气压与射程成正比.这是因为气压越大,喷水的力量越大,水火箭的冲量越大,水火箭做反冲运动.而在发射水量为1000ml以上时,水火箭中的水未喷完,由于气压减小就停止了加速,增加水火箭的重量,使水火箭受重力影响而提前坠落了.质量越大,所需提供的动量就越大,当质量一定时,速度越大动量越大.而提高速度的方法是提高单位时间内的喷水量.所以,只有当水火箭内的气压与水量适当时,才能飞地更远更高.实验中发现,若水量大于固定气压所能喷射的上限,则水火箭中的水不会喷完,要如何避免水喷不完的情形呢?根据PV=nRT,可求出一定气压所能喷出的水量上限.若是水量不够一定气压所能喷出的水量被较早喷完.根据理论,发射时我们先量出能灌进水火箭的最大值,再算出此气压能喷出的最大水量,根据此两数据装水灌气,即可达到水火箭之最大射程(Pmax=Fmax×Mmax). 2.怎样提高水火箭的稳定性. 水火箭在上升过程中,并不是竖直向上升的,经常横着或侧着瓶身上升.这就要求我们必须提高它的稳定性,使它竖直上升.提高它的稳定性,就得考虑大气阻力的作用.首先,水火箭顶部应为尖的,以便于减小空气阻力;其次瓶体形状应接近流线型,这样便于气流的通过;要使它竖直上升,还要在放置的时候使它竖直,我们就取了一个三角架,把水火箭支住(不是紧套)使它能竖直地立着. 3.发射轨道对射程的影响. 固定水量600ml,发射仰角50°.利用无轨发射架和70cm发射架分别发射水火箭并记录结果及发射情况.比较发射轨道对飞行距离的影响.实验结果显示:有轨及无轨发射器在同一冲量所造成的射程都差不多,可见有无轨道都不影响射程.但在冲量越小时,无轨发射器发射的水火箭容易常常偏离预定方向;而有轨发射器因为有两个支点,使水柱喷射时不易产生其他方向的分力,因此水火箭能精确的直线前进.所以,有轨发射器在准确度上胜于无轨发射器. 4.弹头重量对发射轨道的影响. 固定水量600ml,发射仰角50°,使用有轨发射器.弹头依序放置填充物,质量为30g,40g,50g,60g.比较弹头重量对水火箭发射轨道的影响. 由实验可知:未加前置填充物的弹头,因受到尾翼质量的影响,重心明显偏后.这时候,因为物体旋转时的中心为重心,所以我们可以把重心G当成支点,则在只受重力的情况下弹头即成一个以G为支点的平横杠杆.在飞行时,弹头A与弹尾B将受到相同的风阻影响,但由于力臂不同(AG>AB),所以A点所产生的力矩大于B点,故水火箭即会旋转影响航道.所以我们必须放前置填充物,将重心G向A移动,使力臂AG=BG(即水火箭的中点),这样A、B产生的力矩才会相同,达成平衡.但是如果前置填充物放得太多,重心偏前,造成力臂AG<BG,力矩A<力矩B,则又会变成旋转的情形,而造成反效果.所以,由实验的结果得知,填充物约65g为最好,而此时重心正好位于首尾中点.当然,这个质量是不确定的,因水火箭的不同而异. 5.发射仰角的影响. 固定水量500ml水,前置填充物,使用有轨发射器.分别使用发射仰角35°、45°、55°、65°、75°.比较发射仰角对水火箭发射距离的影响. 水火箭的斜发与斜抛有关,所以由理论可得发射仰角为45°时,飞行距离最长.但由发射的结果得知:在发射仰角50°到55°之间(约为52°)时,可以达到最大的射程.当发射仰角太小时,水火箭向上的分力不大,使爬升高度不大,且由于水火箭的重量受地球引力的牵引,使其容易落下,造成射程缩短.而当角度太大时,其向上分力虽大,但向前分力太小,以至于射程太短,行成“射得高,但射不远”的情形.所以在水火箭的发射角度方面,须考虑向上分力及向前分力适中、各种外界因素的影响以及发射仰角. 四、延伸制作. 1.于大型水火箭的制作.熟悉了水火箭的基本制作后,可以尝试制作大型水火箭.由质量较轻的金属做成,提供气压由气泵完成. 2.多级火箭的制作. 把几个水火箭绑在一起,由一个进气孔提供气压.同时喷出水柱,提高水火箭的飞行能力. 经过这半个多学期的探索、研究、实验我们初步地完成了水火箭研制工作,从中我们在许多方面有了提高.通过查找资料的方法,我们对火箭的发展历史,特别是我国火箭技术发展的历史,有了很深刻的认识.知道火箭是现代航天所必需的运载工具,我国是火箭技术的发源地,现在的运载技术已经达到了世界先进水平,成为当今世界的航天大国.我国对航天航空事业很关注,然而由于资金短缺以及技术的缺陷航天事业发展地很缓慢,但随着综合国力的强大,在与外国的合作下已发射了多枚“长征系列”的火箭,去年,我国又成功发射了“神州二号”、“神州三号”宇宙飞船,为将来开发宇宙打下坚固的基础. 水火箭—又称气压式喷水火箭、水推进火箭。是利用废弃的饮料瓶制作成动力舱、箭体、箭头、尾翼、降落伞。灌入一定数量的水,利用打气筒充入空气到达一定的压力后发射。是利用水和空气的质量之比(水的质量是空气的816倍),压力空气把水从火箭尾部的喷嘴向下高速喷出,在反作用下,水火箭快速上升,加速度、惯性滑翔在空中飞行,像导弹一样有一个飞行轨迹,最后达到一定高度,在空中打开降落伞徐徐降落的火箭模型。 水火箭是寓教于乐、不用花钱、科技含量高,深受广大青少年喜爱的动手、动脑的科普教材。可以让学生直观了解导弹,运载火箭的发射升空,回收的过程,导弹的飞行与飞机的飞行原理及不同点。解释牛顿第一、第二、第三定律(作用与反作用、惯性、能量守恒定律)了解一些基本的空气动力学和飞行力学等方面知识。使广大青少年了解航天科技,热爱航天科技,为国家航天事业培养、造就、输送优秀人才。

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