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水火箭是一個利用質量比和氣壓作用而設計的玩具，同時是物理教學中著名的案例之一，可以培養學生對於物理學習的興趣，而其中蘊含的物理原理是了解物理中力學的重要的基礎。

水火箭又稱氣壓式噴水火箭、水推進火箭。是利用廢棄的飲料瓶製作成動力艙、箭體、箭頭、尾翼、降落傘。

概述

水火箭是一個利用質量比和氣壓作用而設計的玩具，同時是物理教學中經常用到的典型的案例之一。水火箭又稱氣壓式噴水火箭、水推進火箭，是用廢棄的飲料瓶製作而成的一種玩具。它分為動力艙、箭體、箭頭、尾翼、降落傘等部分。水火箭科技含量高，寓教於樂，深受廣大青少年喜愛，可以讓他們直觀地了解導彈、運載火箭的發射升空和回收過程，理解導彈與飛機飛行的原理及其不同點。

製作時，灌入三分之一的水，利用打氣筒充入空氣到達一定的壓力後發射。是利用水和空氣的質量之比（水的密度是空氣的771倍），壓縮空氣把水從火箭尾部的噴嘴向下高速噴出，在反作用下，水火箭快速上升，加速度、慣性滑翔在空中飛行，像導彈一樣有一個飛行軌跡，最後達到一定高度，在空中打開降落傘徐徐降落的火箭模型。

水火箭是寓教於樂、科技含量高，深受廣大青少年喜愛的動手、動腦的科普教材。可以讓學生直觀了解導彈，運載火箭的發射升空，回收的過程，導彈的飛行與飛機的飛行原理及不同點。解釋牛頓第一、第二、第三定律，了解一些基本的空氣動力學和飛行力學等方面知識。使廣大青少年了解航天科技，熱愛航天科技，為國家航天事業培養、造就、輸送優秀人才。

發射原理

用橡皮塞緊的瓶子，形成一個密閉的空間。把氣體打入密閉的容器內，使得容器內空氣的氣壓增大，當超過橡皮塞與瓶口接合的最大程度時，瓶口與橡皮塞自由脫離，箭內水向後噴出，獲得反作用力射出。水火箭和火箭最大的不同，在於其推進的媒介由高溫空氣變成水而已。在發射水火箭前會灌入空氣達一定壓力，由於高壓會自然向低壓流去，故在噴嘴被打開時，空氣自然向噴嘴流去，但由於水擋在前方，故水會被空氣推出火箭，而火箭也藉此獲得向前的速度。

2~6個2.25L的可樂瓶、剪刀、單面刀片、橡皮塞、球類氣針、氣門芯、訂書機、雙面膠、彩色裝飾紙、桌布等輕便不透風的材質。

水火箭發射方法：

1. 水量調控。水火箭用水量和火箭容氣空間有一定的比例，不能太多也不能太少，最佳用水量約為火箭容氣空間的1/4到2/5之間（2.5升的空間大約裝600毫升左右，可多試驗幾次尋找確定）。

2. 發射角度。水平方向飛行，由於空氣的阻力，發射的最佳角度在50到55度之間，不同的水火箭可能不同，可通過控制變量的方法試驗確定。（我們製作的水火箭最佳角度是53度左右）。豎直方向飛行則為90度。

3. 氣塞使用。氣塞的使用原理是通過壓縮軟膠塞體積膨脹來調節氣塞的鬆緊程度，壓縮越厲害體積膨脹越大，氣塞越緊，要把氣塞衝出來的氣壓就越大，即火箭獲得的動力越大。具體使用方法如下：首先拆下氣塞的氣門芯，將氣塞在原形塞進火箭的瓶口內，然後用套筒（一種專門用來擰螺絲的工具，五金店有賣）擰緊氣塞的螺絲，最後安裝氣門芯即可加氣使用。（註：擰緊程度可按需要來調節。）

4. 發射穩定調控。僅討論水平方向的發射。需要製作一個發射台，發射台要配有導航軌道，導航軌道不要太長也不要太短，一般長為60cm（可用三個教學用的大三角板和兩根掃帚柄拼湊而成，為減少掃帚柄作導航軌道時對水火箭的摩擦，可用透明膠粘貼掃帚柄）。無風天氣時，正對目標按最佳發射角度（指發射軌道與地面的夾角）發射。颳風天氣時，應視風力和風向適當調偏與發射目標的方向，保持最佳發射角度發射。

5. 注意事項。發射時，確保火箭和軌道的平直一致，若偏離1~2度都會影響飛行的平穩性而呈「8」字型飛行。用氣筒打氣時，要儘可能平穩，打氣頻率不要太慢應快點。要儘可能將氣塞塞緊，可通過擰緊氣塞的螺絲來調節，氣塞塞得越緊瓶內氣壓越大而火箭的動力就越大。取第一個瓶子，稱之為A瓶。在瓶子上下畫兩條線，兩條線位置的決定方法如下。第一條線選瓶上弧線曲度與火箭泡棉頭曲度相近處。第二條線選瓶子下方曲線轉直點的下方約0.5cm處。

自兩條線線下方約0.5cm處用美工刀（或剪刀）切（剪）開。

用剪刀慢慢修剪至畫線處，儘量使其平整，以便與B瓶銜接時可以較為密合。將火箭泡棉頭放置於A瓶上方，由正上方看泡棉頭是否對準保特瓶之正中央位置。若已放正，則使用電工膠布纏繞於相接處，加以固定。取另一個瓶子稱之為B瓶，將瓶蓋卸下，然後將噴嘴由保特瓶開口處旋緊。將A、B瓶相連接。然後至於平坦之桌面或地上滾動，看看是否連接平整，滾動是否平順。若是，則以電工膠布加以固定。取第三個瓶子，稱為C瓶。

在瓶子3-3、4-4之位置各畫一條線。3-3：選瓶子上方曲線轉折點的下方約0.5cm。4-4：選瓶子下方曲線轉折點的下方約0.5cm。自3-3線上方、4-4線下方約0.5cm處用美工刀（剪刀）切（剪）開。將厚紙板對摺，然後用鉛筆畫出四個梯形。然後用剪刀沿線剪開。註：尾翼之尺寸、形狀，可以做不同的變化，以測試其對飛行有何影響。同樣以投影片至做出與厚紙板規格相同之梯形。將製作好之投影片包覆於厚紙板梯形之外側，可以先使用雙面膠帶將投影片及厚紙板接合在一起，然後使用電工膠布將其三邊貼過。用雙面膠帶貼於摺起部分之底部。此步驟為了將做好之四個尾翼年貼於C瓶。四個尾翼完成。將四片尾翼年貼於C瓶上，需確定為十字對稱，如此才能平衡。先以電工膠布黏貼於尾翼兩側，黏貼時須注意電工膠布的長度須夠長，上方需比尾翼高約一個膠帶的高度，下方反折入C瓶內，以增加牢固程度。再以電工膠布纏繞於尾翼上方約兩圈。將C瓶與B瓶用電工膠布做連接。註：同樣須注意保持水火箭箭身的筆直以確保飛行方向的準確。

製作重點

在製作過程中，噴口是最為重要的，密封一定要好，否則不能提供良好的壓力。氣針在木塞中，也要達到密不透水，最好用燒紅的針尖穿洞。如果還有漏水情況，可以在氣針上加裝一個圓珠筆芯，圓珠筆芯的頂端伸出水面，可防止打氣時氣泡的翻滾和漏水情況。降落傘的線一定要粘牢，不然壓力過大，可能會使線從傘身上掉落。

世界紀錄

高度為830米，由開普敦大學的幾個學生創造。該火箭外形奇特，遠看類似一根筷子。由專業團隊在進行多次數據採集分析計算後，設計而成，外部採用特殊材料製作而成。與傳統水火箭製作工藝和理念都有較大差異。

視頻

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