成淵高中火箭隊

五、四、三、二、一、發射隆隆的聲音、巨大的火焰，當她載著人類的夢想，奔向浩瀚宇宙時，我們都會為那象徵智慧結晶的火箭而感動。鎮長每當上到基礎物理運動與力的單元時，都會播放電影「十月的天空」與同學分享，除了希望學生能進一步探討火箭劃過長空時，運用的原理和影響的因素外，還能產生探究科學真理的動機。

和學生一起玩水火箭是從去年所開的「科學實作」選修課開始，與水火箭的緣也就是在此時結下的。去年第一代火箭隊成員在參加成大舉辦的「第三屆飛行造物大賽」後，觀摩到降落傘水火箭的表演，回到學校正值校慶活動陸續展開，於是大家毛遂自薦在校慶時表演水火箭，第一代火箭隊成員開始研發大型降落傘火箭並且加入巧思搭配校慶布幕，為校慶展開序幕。

今年第二代火箭隊成員，開始傳承校慶水火箭表演時，正值缺水時刻，不過同學們仍然期待能上場表演降落傘水火箭，於是大家將珍惜水資源身體力行於課堂上，他們蒐集大氣中的水氣(也就冷氣機滴下來的水)回收運用，也實際上到了愛惜資源的一課。

第二代火箭隊成員

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科學實作─水火箭

簡易水火箭的製作

前言：

十、九、八、七、六、五、四、三、二、一發
射。不論是電影或是實況轉播。你是否都為那象
徵人類智慧結晶火箭等噴出巨大火焰，載著人類的夢想，奔向浩瀚的太空，嚮往不已。我們如何使火箭劃過長空，她的原理是甚麼？影響的因素又有那些？

製作：

1.準備二至三個寶特瓶，自行組合裝置如圖。

2.準備一個軟木塞，能緊塞住寶特瓶口。將一球類用打氣球針穿軟木塞。

3.尾翼製作材料可自行選擇，安裝時要對稱與牢固。

4.準備一個架子，以能置放製作的水火箭，且能改變發射角度為原則。

活動：

1.先注入水於火箭底部，再將軟木塞塞緊瓶口。

2.將軟木塞上之球針和打氣筒的氣嘴結合扣緊。置於架子上。

3.開始打進入瓶內〈此時可以由瓶內水冒出氣泡觀察到〉。持續打氣進入瓶內直至火箭射出。

4.不同組別所製作之火箭一一發射。比較那一組飛的比較遠？那一組飛的比較穩？請互相比較並討論原因何在？

問題：

1.讓火箭飛出的原因是當火箭底部壓力變大後，將軟木塞噴出後，水亦快速噴出。這和火箭噴出氣體後向上推進是一樣的。所以軟木塞的鬆緊，水量的適量與否？你是否找到一個最佳的方式？日常生活還有那些應用是相似的原理呢？為甚麼，簡述之。

2.你是否發現不同發射角度，有相當不同的距離結果？火箭的軌跡是否很相似，請將幾次觀察的結果，大致劃出和描述它的軌跡？

3.火箭本身的重心會影響飛行的角度，如同標槍一樣，你找到的重心是偏後一點、中心、還是偏前呢？〈可以利用加水在前端等方法改變重心，重心求法可利用高中課本的線綁住畫出鉛垂線的交點〉。

4.沒加尾翼時，火箭是否旋轉？為何加上尾翼卻不會，寫下你的理由〈你可以將火箭至於電風扇前，點燃香，觀察煙霧留過火箭的變化，以力距觀點去思考〉

比賽：
累積上述的經驗後，你對火箭發射，結構，飛行應該有較深入的掌握，那我們就可以來比賽了

1.以同樣的寶特瓶兩個。自行結合，加上你的配重和設計。以三次成績總和決勝負。看誰的火箭飛最遠。

2.找一個目標，看誰射的最準，最靠近。開放五次機會，去找出你要的條件後，以一次決定，看誰是未來最佳的迫擊炮射手。

施放程序	說明	相關物理名詞
加水	提供質量以增加動量	動量守恆
打氣	利用水火箭內外空氣壓力差，產生作用力	氣壓
發射	利用動量守恆及作用力與反作用力使水火箭前進	作用與反作用力動量守恆
飛行	主要以衝力、地心引力及空氣阻力為受力來源。	氣壓、拋體運動、萬有引力、摩擦力

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