喷射小船模型制作及探究

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1、喷射小船模型制作及探究摘要:为了更加生动的了解作用力与反作用力、浮力等原理,做出喷射小船模型。本文详细介绍了喷射小船的设计和制作。关键字:小船;喷射;浮力;模型；在物理课堂学习中，大家对于牛顿第三定律较多的都是理论的理解，并没有实践的应用或分析，在讲课中很难向学生传i>Z<]授精髓，大家也不是很理解浮力和离心力，为了更清晰的向同学们展示这些力的相互作用和性质，我们制作了这个模型。一模型的结构图和尺寸：图一（喷射小船模型的结构图）图二（小船正面）图三（背面涡轮）二实验模型的原理说明：喷射船的行进原理:在小船的尾部有一塑料喷水管，在喷水管的顶部有两个小孔,当马达转动时，带动叶轮旋转使水从喷射管的小

2、孔中喷出,形成反作用力，从而向前行进。①叶轮的作用:叶轮旋转时产生了离心力，离心力将叶轮内的水向喷水管内挤压，使水从小孔喷出;同时叶轮内形成一定的真空度，使得外界气压可以将水压入叶轮，这和抽水机的工作原理是相同的。②船体的作用:提供足够的浮力来承载小船的重量，船的头部做成三角状可以减少阻力。2喷射船的漂浮原理：喷射船能在水上漂浮而不是沉到水底是因为它受到浮力的作用。浮力是指物体在流体（包括液体和气体）中，上下表面所受的压力差。公元前245年，阿基米德发现了浮力原理。漂浮于流体表面或浸没于流体之中的物体，受到各方流体静压力的向上合力。小船能在水上漂浮也是受到了水给它一个向上的浮力,这个浮力的大小

3、和重力相等，方向和重力相反。三制作方法及实物图介绍%1结构:船体、叶轮盖、叶轮、开关、喷水管、马达、电池、导线%1制作：1•用泡沫制作一个船体和船盖，漆上油漆。2•将马达正极一端和开关中间金属端用红色导线连接起来，取另一条红色导线，红色导线两端金属端将开关左边金属端和正极弹片连接，取另一条黑色导线，黑色导线两端金属端将马达负极一端和负极弹片连接3•将马达装入船尾直至另一端的马达轴露出，将叶轮对准马达轴压入马达轴。4•将电池正、负极弹片分别装入船体。将电池装入，将叶轮盖对准叶轮装好，然后把喷水管套在叶轮盖上的形接口上。四模型的使用说明:1•将模型放置于水中，调节船身，使它处于水中边缘位置。2•打

4、开开关，使涡轮产生离心力水柱喷出,使小船受到作用力与反作用力向前行驶，观察船行驶方向。3•改变喷水管的方向，分别观察船只行驶改变的方向。可以发现，喷水管向左倾斜时，小船向右行驶;喷水管向右倾斜时,小船向左行驶。五相关拓展知识抽水机的工作原理：抽水机按工作原理可以分为好几类，如离心式,旋涡式，射流式等等,我们的喷射小船采取了和离心式抽水机相似的原理。离心式的基本构造是由六部分组成的，分别是:叶轮,泵体,泵轴，轴承，密封环，填料函。抽水机在启动前，先往泵壳内灌水，排出泵壳内的空气，。当起动后，叶轮在发动机的带动下高速旋转产生离心力,泵壳里的水也随着叶轮高速旋转，被甩入出水管中。这时叶轮附近的压强小

5、于外界大气压，外界大气压就将底处的水压进泵壳，进来的水又被叶轮甩入出水管，这样一直循环下去，就能不断地把水抽到高处•抽水机能吸水主要靠的是叶轮进口形成真空,为此外壳和吸水管必须严格密封，不得漏气，否则不能形成真空,将水吸上来。并且因为叶轮进口不能做到绝对真空，故而离心式抽水机吸水高度不能超过十米。此外山区特别是高山区气压低，安装时高度不应过高。参考文献⑴漆安慎，杜禅英编，《力学》•高等教育出版社,2005年[2]杨维□编，《力学与理论力学》.科学出版社,2008年