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我设计的火箭篇一
;摘 要：核热火箭具有比冲高、推力大与工作时间长等特点，是未来空间探测的主推进方式之一。首先就目前核热火箭的系统结构、热力循环及反应堆大致构成做了初步的介绍，并对美国核热火箭仿真划分的五个层级及整体研发现状进行了描述，最后重点介绍美国开发的ness核热火箭设计与仿真系统程序架构及主要求解模型，因此，在未来的深空探测任务中，核热火箭具有其他推进技术无法比拟的优势，成为未来空间任务的理想选择。
关键词：核热火箭 系统仿真 系统设计 ness
随着科学技术的发展以及人类对太空探索的需要，各类空间飞行任务层出不穷，从月球登陆到深空探测，由此也引出了人类对各类航天器与火箭技术的发展需求，核热火箭作为空间推进技术其中之一，与其他诸如化学能推进、太阳能推进等推进技术相比，具有推力大和比冲高的特点。传统能源像化学能由于比冲的限制无法进行距离较远的推进任务，太阳能则无法在距离太阳较远及星球背面工作，同位素能受困原料的稀缺，其他还有些技术成熟度不高的能源。
核热火箭主要通过核反应堆裂变产生裂变热能将工质（主要为氢气）加热到很高的温度，然后通过缩放喷管将高温高压的工质排出产生推力[1]。而由于核热火箭的研制难度高，实验测试条件苛刻、费用高昂，开发仿真与系统分析程序有助于降低核热火箭发动机的研究设计与性能评估的成本。目前我国在此方面研究尚处于早期阶段，而俄罗斯与美国则早在20世纪50年代起便已致力于核热火箭发动机的研究设计，并进行系统仿真分析，但由于俄罗斯的保密性等原因，现有俄罗斯的资料较少，因此主要对美国的核热火箭仿真与系统分析进行介绍，图1为美国核热火箭引擎与反应堆测试的年表[2]，由此也有助于我国的核热火箭设计与研发工作。
1 核热火箭发动机简介
核热火箭原理见图2[3]，其一般采用氢气作为工质，工质的典型流程如下：液氢泵将液氢从工质储箱中抽出，并通过管道将其送入喷管外部的环腔。氢气向上依次流过喷管环腔、反射层、堆顶环腔和辐射屏蔽层;然后进入涡轮机，驱动氢泵，从涡轮机排出后，向下通过反应堆堆芯;最后，经过堆芯加热的高温、高压氢气进入喷管加速喷出，产生推进动力。在流动过程中，作为工质的氢气依次冷却喷管壁、反射层和堆顶屏蔽等结构，带走堆芯产生的热量。同时，在这一过程中，由于不断受热，氢的温度上升很快，其物理状态也相应地从液氢泵入口时的低温液态迅速变成从反应堆出口时的高温气态（约3000 k），高温氢经推力室收缩扩张喷管加速膨胀排出产生推力[4]。
核热火箭发动机的热力循环主要分为3种：开式膨胀循环、抽气循环与闭式膨胀循环[5]。其中，闭式膨胀循环系统适于大喷管面积比的真空发动机，具有涡轮入口温度较低，涡轮泵可靠性高，以及推进剂效率高等优点;开式膨胀循环系统涡轮入口温度低和发动机相对简单，涡轮泵可靠性高，但性能过低，很少采用[6];抽气循环系统的抽气温度高，涡轮前温度较高，具有驱动涡轮泵所需排气流量低与相对简单带来的高循环效率的优点，美国j-2s氫氧火箭发动机采用该循环，国内尚无抽气循环发动机。图3为各循环示意图。
2 仿真的五个层级
对于核热火箭的研发，一个重要的任务就是预测各种运行工况下系统的性能，也就是对核热火箭的仿真：首先就是对整个系统性能的迅速的参数化的计算，随后是计算机程序对各部件进行足够详细的分析以指导设计和实验（这些并不能代替反应堆、涡轮机与喷嘴的必须的独立的分析）。
1991年，美国能源部（doe）、国防部（dod）和国家航天航空局（nasa）重启核热火箭发动机项目研究，旨在响应太空探索倡议（sei）计划。sei计划期间，来自阿贡国家实验室（anl）、布鲁克海文国家实验室（bnl）、爱达荷国家工程实验室（inel）、橡树岭国家实验室（ornl）、路易斯研究中心（lerc）、马歇尔太空飞行中心（msfc）的专家团队组成了核热火箭发动机系统模型研究工作组，讨论确立了开发核热火箭发动机系统模型程序的工作。
核热火箭发动机系统模型研究工作组为核热火箭发动机系统模型研究划分了5个层级。
2.1 第一层级
第一层级为相对简单的参数系统模型，用于分析系统运行一段时间后各部件的穩态性能，同时用作系统设计。用户对象为火箭任务分析团队，组件建模团队以及概念评估团队。
2.2 第二层级
第二层级为较详细的短期瞬态分析模型，它是在第一层级的基础上开发的，能够用于对系统的启动与停堆以及其反馈与振荡进行建模。这种分析将涉及反应堆中子动力学方程，程序将用于求解控制鼓转动、涡轮机组件启动、应力分析、衰变加热、详细的喷嘴热传导分析以及考虑中子与伽马加热。尽管将包括反应堆动力学，此层级将不会有中子临界、功率密度分析集成到基础框架中。此层级的用户对象为组件建模团队以及概念评估团队。
2.3 第三层级
第三层级为较详细的长期瞬态分析模型，这个集成的性能分析将基于最先进的基础架构程序开发方法。建模时组件模型必须由之前的组件模型或组件实验实测数据验证过。该层级在第二层级的基础上，将中子临界、功率密度分析整合到了基础架构中，并提供一种通过耦合来轻松传输信息的方法。此层级将包括模拟两相与多维流动的能力，并能模拟严重事故情况。此层级的用户对象为组件建模团队以及概念评估团队。
2.4 第四层级
第四层级为第三层级用于实验与飞行引擎建模的修改版，用户对象为组件建模团队，控制系统开发人员和飞行样机性能分析人员。
2.5 第五层级
第五层级为实时的瞬态实验或飞行引擎模拟模型，用户对象为引擎操纵培训团队和飞行引擎性能检查团队。
2.6 层级的分析与建立
对瞬态性能的精确预测对系统与任务的设计与分析来说十分重要，系统必须以可控的方式启动与停堆，且不会发生极端的压力与温度梯度或振荡。此外，一旦停堆，将有低冷却剂流率用于排出影响任务比冲的裂变产物衰变热。在第一层级后，所有后续模型将拥有瞬态分析的能力，第二层级的模型将使用现有的模型而第三层级的模型将利用当前和新的代码做开发工作。一旦反应堆配置得到更清楚的定义并且工作组致力于更高层级的模型建立，将使用大量的反应堆物理技术与代码来确保分析的鲁棒性。蒙特卡罗方法将用于扩散理论与离散坐标法的结合。更详细的轴向与径向功率和反应性裕度分步将根据运行历史（燃耗）和控制鼓位置计算确定瞬态分析的所有反应性反馈系数将花费大量精力。与完整航天器辐射场建模相关的辐射深度穿透问题是一个非常具有挑战性的问题，使用耦合的蒙特卡罗/离散坐标法（mcnp）可能是最佳选择。
核热火箭发动机系统模型研究工作组为此还制定了美国核热火箭发动机系统模型研制工作的时刻表（见表1），同时决定开发第1层级系统分析模型，命名为核火箭发动机系统模拟程序ness（nuclear engine system simulation）程序。其主要由nasa下属的glenn研究中心开发，用于对nerva衍生型核热火箭系统进行快速预概念设计及系统分析。它是在膨胀循环液体化学火箭发动机系统模拟程序eles基础上进行修改，也使用了西屋电气公司的固态堆芯反应堆设计模型enabler-i和enabler-ii，glenn研究中心使用ness程序针对小型核热火箭发动机设计进行了分析评估。之后由于太空探索倡议计划的终止，核热火箭发动机系统模型程序的开发进程近乎中断，未能按照制定的时间表开发更高层级的系统模型。目前，最先进的核热火箭发动机系统模型是glenn研究中心基于原ness程序开发的改进型ness程序，集成了nasa grc热物性计算程序gasplus、支持mcnp计算结果文件导入、增加辐射屏蔽模型等新功能。据文献报道，ness程序的能力介于2级模型和3级模型之间。
目前，为了支持ncps（nuclear cryogenic propulsion stage）计划，glenn研究中心在用于开发航天推进系统建模分析程序的通用工具npss（numerical propulsion system simulation）框架基础上开发了核热火箭系统分析模型。
3 ness介绍
这里就ness做个简单介绍，ness（nuclear engine system simulation）程序是为nerva衍生的核热火箭推进系统的快速初步设计和分析而开发的，可以进行核热火箭的初步设计并估算其推进系统部件（包括反应堆）的重量、性能、尺寸及操作特性。程序代码的输出还包括了发动机的循环参数，包括了压力、温度与质量流量。ness还可以模拟膨胀循环（见图4）和抽气循环等多种循环方式，所有的循环均使用氢气作为推进剂。所有这些发动机循环都可以由单个或双重涡轮泵组件配置驱动，涡轮泵组件可以是普通轴或齿轮类型。
无论选择什么样的发动机循环方式，每个涡轮泵组件都是基于一个有着可选导流级的轴流泵或离心泵。在进行涡轮泵组件设计计算时，ness检查泵或涡轮的分级需要，允许离心泵最多有四级，轴流泵二十级，涡轮两级。为了避免不切实际的设计，ness检查允许的最大叶片顶端速度（对氢气为4572m/s），迫使导流器与泵具有相同的每分钟转数，并且当叶片高度低于91.44mm是设计为部分进气涡轮机。ness中轴流泵的性能计算除了泵的特征速度外本质上与离心泵相同，其中轴流泵的特征速度为3200而离心泵的特定速度为800。
ness也有能力设计出围绕单泵失效状况的双涡轮泵组件核热火箭系统，ness首先确定单个涡轮泵组件的尺寸来提供规定的泵出推力水平。然后分析两个泵以降低的流速和转速并联工作的的同一系统。第二次分析运行是在非设计条件下运行泵，但如果涡轮泵组件发生故障，两个泵将都会在其设计点运行。
3.1 氢气物性模型
氢热物性模型贯穿核热火箭发动机系统模型分析各模块，对最终计算结果有很大影响，由于原先氢气的输入经常在饱和线附近导致输出不正确，从而对计算氢气流体特性的算法进行了更改，当温度低于1500k时改为使用nasa grc的热力学性质程序gasplus进行计算。氢的热物性随温度、压力等状态改变变化剧烈，且在低温下由于存在重氢、在高温下由于分子离解使得氢热物性更复杂。因此，未来研究中也希望能获取到更全面、更精确的氢物性理论计算数据和实测数据进行比较，不断丰富修正氢物性模型。
3.2 反应堆模型
最初用户输入推力室温度、压力和面积比，在计算出引擎比冲，最后根据比冲与要求的推力来计算出需要的质量流量，再带入到其它计算代码中来得到所需燃料元件数目等数据，虽然这种方法能得出最初的反应堆尺寸，但由于对每根燃料元件的释热取得是平均值，所以对设计所需的更加详尽的数据就无法计算了。后来对反应堆输入与建模进行了升级，使ness能够接受来自mcnp代码计算出的燃料元件与连接管道的分析结果输出文件作为输入，由mcnp程序计算出的反应堆数据的详细度非常高，它的燃料元件模型能够包括燃料、燃料包壳、氢冷却剂以及冷却剂通道包层，同样的连接管道模型也详尽很多，包括了氢气的出入口流路、膨胀间隙、管壁、慢化剂、绝缘体及外包壳等。图5为mcnp与ness的无量纲轴向功率曲线比较图。
3.3 支撑管和燃料元件的热传导
最初对于通过管道的压降与焓升使用的是平均值，在经过升级后，焓升的计算使用的是周围的燃料元件的释热值，对于每根管道，其周围的燃料元件都使用ansys进行轴向分段，在使用ansys进行传热与应力分析，flotron进行流体分析。图6为支撑管道与燃料元件的截面图[7]。
3.4 反应堆能量平衡
最初是对整个反应堆取控制体来做能量平衡性能计算，因此，推进剂的焓升是由反应堆释放的热能来计算的，在得到上面所写的反应堆输入与建模升级之后，那些在mcnp输出中没有的组件对热循环的影响还需要使用ness原代码进行估计，通过将适当的能量分数归一化到堆芯而不是整个总热能输出并乘以当前反应堆设计的热能沉积率来进行估计，这点突出了核热火箭的经典热力学处理与现实核系统使用各部件各自的核相互作用来计算热能沉积的不同。其他的部件使用mcnp建模与输出来进行计算。
3.5 推进剂流量的确定
在原本的ness计算程序中，推进剂流率主要是通过推力室条件，推力要求以及喷嘴面积比来确定的，而这些数据之前全都是输入条件。在能接收mcnp的计算结果之后，这些数据就变成了计算输出结果，现在计算推进剂流量的主要依靠于燃料峰值温度，由每根燃料元件的計算结果进行分配，产热量最大的燃料元件分配最大的冷却剂流量，同时此根燃料元件也有最大的压降。因此，最低的反应堆入口歧管压力与最低的推力室压力也得到确定。如图7所示。
3.6 屏蔽模型
ness同时拥有内部屏蔽模型与外部屏蔽模型，外部屏蔽模型（见图8）在升级之后提供三部分用户定义的选项，屏蔽由两个堆叠的圆盘组成，圆盘由第三个环形屏蔽环绕，这个环形屏蔽可以是圆柱形或锥形，材料的密度、半径、厚度及供氢气流过的空隙份额都由用户输入，一些常用的数据作为系统默认值。
4 结语
本文主要介绍了美国在开发核热火箭设计与仿真系统中所作的工作，美国把核热火箭的仿真划分为五个层级（参数系统模型、短期瞬态分析模型、长期瞬态分析模型、修改后用于实验与飞行引擎建模、实时瞬态模拟模型），并开发出了ness仿真系统，其处于第二与第三层级之间。ness具有氢物性、反应堆整体、支撑管道与燃料元件、推进剂、屏蔽等模型，并且在升级后能够使用mcnp的输出用于分析计算，使准确度与可靠性大大提升。根据美国的经验，我国的核热火箭的系统设计与仿真也可以根据5个层级作为参考来进行研发，参数系统模型由于相对较简单，可以只作为瞬态模型开发的前期工作，然后直接进行瞬态数据分析，这就可以通过对ness的学习来获得思路，最后再是实时的瞬态飞行与实验的模拟模型，在对ness模型的介绍中我们可以看到其建立了许多模型，在我们的初期模型建立中可以不用建立这么多的模型，刚开始只建立氢物性、反应堆整体、支撑管道与燃料元件与推进剂模型即可，其他模型随着系统分析的逐渐深入再慢慢加进去。
参考文献
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今天，我要去学怎样制作水火箭。
来到学校，我看到已经有很多小朋友坐在那里耐心地等待了，我们再等了十多分钟后，活动组织者大叔终于出现了，大家顿时鸦雀无声。
大叔给我们认真讲解了水火箭的原理与制作方法;水火箭也叫气压式喷水火箭、或者水推进火箭。我们今天是利用废弃的饮料塑料瓶，分别制作成动力舱、箭体、箭头、尾翼。灌入三分之一的水，再利用打气筒充入空气到达一定的压力后发射。
听完大叔的讲解，大家都迫不急待地想动手了。大叔帮我们进行了简单的分组，我的合作伙伴是我的同班同学朋朋。我跟朋朋分了下工：我负责水火箭的下半部分，他负责水火箭上半部分。我负责的下半部分中最难攻克是三个稳定翼，安装好稳定翼说起来容易装起来难，首先要控制好角度，然后安装时要保证手不发抖，这样才能万无一失。在我把稳定翼、动力舱做好的同时，朋朋也已经认真地把水火箭的箭头与箭体做好了。我们来了个对接，一架完整的水火箭就呈现在我们的眼前了。
终于到了万众期待的发射阶段了！我们去装水时一不小心把火箭头弄湿了，我们很担心飞行会受影响，不能发射或飞不远。看到前面几个小组有些发射成功，有些发射失败，我们更紧张了。轮到我们发射时，我小心翼翼地把水火箭装在发射口上，再把紧张得有点发抖的脚踩在气压器上，1、2、3……10，发射！呼——我们的水火箭快速上升，然后依靠惯性滑翔在空中，像导弹一样拖出一个漂亮的飞行轨迹。
哦耶，我们成功了！虽然发射时火箭尾翼喷出来的水把我们两的裤子喷湿了一大片，但是我们还是为我们的成功欢呼。
这次活动既锻炼了我们的动手能力，又增加我们的知识，真是一举两得啊！
我设计的火箭篇三
1、教学目标
②经历探究小车反冲运动的过程，锻炼动手能力，进一步感受反冲运动；
③体验合作的重要性和形成不怕困难的积极态度。
2、内容分析
本课是小学《科学》（教科版）五年级上册第四单元《运动和力》的第三课，属于“物质世界”的范畴。本课由“玩气球”、“用气球驱动小车”、“对小车运动的思考”三个活动组成。
第一个活动，学生玩气球。玩的方法很多，让学生说说他们的发现，把活动引导到“把气球吹足了气放开，气球会飞起来”这个问题上，然后启发学生用气球作动力推动小车。
第二个活动，用气球驱动小车。教师要在具体操作上作细致的指导。学生通过对小车反冲运动的探究，引出对反冲力的认识，包括影响反冲力方向和大小的因素，并进一步认识运动和力的关系。
第三个活动，对小车运动的思考。这是对前面三课进行整理和归纳，把“动力”对小车状态的影响作一个小结，将事实上升到概念。考虑到学生并未学习前两课，因此，我将这一环节进行删改，成了学生对“反冲力”运用的分析。
3、学情分析
通过两年的.学习，学生有了自己的科学思维方式，对科学探究过程有所了解，并能运用“探究”解决问题。反冲运动是学生比较熟悉的，反冲力学生也并不陌生，但它到底是怎么一回事，学生就不明白了。在本节课的学习中，根据学生的年龄特点，选取学生熟悉的小车作为研究对象，用气球像火箭那样驱动小车是很有趣的，操作也不难，学生研究它不但增加了对反冲力和反冲运动的感性认识，还可以进一步加深对运动和力的理解。学习过程对操作和观察记录要求比较高，要求学生要有耐心、细致的学习态度。
4、设计思路
①创设情境，充分调动学生的积极性
课的开始以“小火箭”起飞的游戏导入，激起了学生对本节课的兴趣，同时又引起学生内心无限的困惑──“小火箭到底为什么能飞起来呢？”于是，孩子们跃跃欲试，急于破解这一秘密。
探究活动结束后，又出示一组图片，让学生分析“反冲力”的运用，使学生品尝到了成功的喜悦。课的最后，组织学生到操场上玩“火箭”，学生的兴奋度达到了极点。
②注重学生的亲身体验，创造和谐的课堂氛围。
学生以小组为单位合作的形式进行探究活动，体现了新课程提倡的合作学习方法。给予学生充分的时间自己去探究、实验，并让失败的学生及时反思。学生通过这样的活动，不仅认识了反冲力，更重要的是掌握了探究事物的方法，经历了研究问题的全过程，培养了学生的认识能力、思维能力和探究能力。
③紧密联系生活，发挥多媒体课件对课堂教学的辅助功能。
火箭发射、喷气式飞机、鞭炮等的视频、图片展示，直观地向学生展示了反冲力在生产生活中的应用，实现了信息技术与科学课堂教学的有机整合。
教学环节
及时间 教师活动 学生活动 设计意图
课前交流
3分钟 表演魔术──倒不掉的水 揭秘“水倒不下来”的原因 了解科学的魅力，激发学生兴趣。
一、 激趣引入
直切重点
3分钟 1、出示小火箭，演示“火箭”发射。
2、引导质疑：大家脑海中一定有不少困惑吧，谁来说说？ 1、认真观察
2、提出问题 引发学生思考，激发探究的欲望
二、参与游戏
感知“反冲力”
7分钟 1、出示气球，让学生自由地玩一玩。
2、提问：谁来说说你有什么发现？
3、让学生试着解释气球是如何飞起来的。 1、自由地玩气球，认真观察。
2、讨论交流自己的发现。 通过活动，初步构建学生对“反冲力”的感性认识。
三、亲历探究
认识“反冲力”
23分钟 1、引导学生控制气球的运动方向：演示将气球绑在一根线上的运动情况。
2、提出探究目标
①观察小车的运动方向和气球的喷气方向有什么关系？
②看看小车的行驶距离与气球的大小是否有关。
3、出示“气球小车”装置，指导学生实验，观察和记录。
1、明确“探究要求”，了解“注意事项”。
2、对实验结果进行“预测”。
3、取出实验器材，小组分工合作，进行活动。
4、汇报交流，认识“反冲力”以及运动和力之间的关系。 通过“预测──实验──验证”的过程，帮助学生进一步认识“反冲力”。同时，提高了学生的动手操作能力，培养他们良好的思维习惯和认真的观察态度。
四、拓展延伸
了解运用
5分钟 课件展示图片：火箭、喷气式飞机、鞭炮、步枪、乌贼 分析图片中哪儿运用了反冲力，是如何运用的。 联系生活实际，实现知识的迁移。
五、总结思考
升华理解
2分钟 1、总结
2、指导学生，破解“小火箭”起飞的秘密。
3、课后到操场演示“小火箭发射”。 1、运用所学知识解释“小火箭”为什么能起飞。
使学生了解航天事业的发展有赖于科学的进步。
我设计的火箭篇四
《像火箭那样启动小车》是教科版小学科学教材五年级上册第四单元《运动和力》中的第3课。本课主要有两个主要活动，分别是“用气球驱动小车”和“对小车运动的思考”。教材编写思路清晰，从玩气球导入，到动手实践操作，再到归纳总结，符合建构理论和儿童认知特点，能增加学生对反冲力和反冲运动的感性认识，促使学生进一步提升科学概念。
1、适时出示“反冲力”概念。这一内容原教材安排在小车活动之后，我把它前置，在玩气球活动后学生产生探究欲望时引出，更自然合理。
2、增加对课题的必要解读。课题是“像火箭那样驱动小车”，而教材编排从玩气球到做气球小车，都没有与课题对应的话语，只是在后半内容中有“喷气式飞机、火箭都是靠喷气式发动机产生的反冲力运动的”一话提到“火箭”，为此我把“喷气式飞机、火箭”在导入环节中作为应用例子出示，还专门设置了“能像火箭那样驱动小车吗”的问题，让学生在讨论中明白实际上是指将反冲力应用到小车运动上，从而让教学主线更明了。
3、因为这是一节单列出来的教研课，学生没有前面几课的知识铺垫，因此在“对小车运动的思考”中重点放在反冲力的运用上。
科学概念：气球里的气体喷出时，会产生一个和喷出方向相反的推力，叫反冲力。
过程与方法：组装气球小车和研究小车的反冲运动。
情感、态度、价值观：体验合作的重要性和形成不怕苦难的积极态度。
研究小车的反冲运动。
在气球小车活动中不断修订中找到最佳方式。
1、学生准备：小车反冲运动实验套材1份、气球1个。
2、教师准备：气球若干个、长线一根、课件、赛车场地安排、长度测量工具。
一、玩气球，引出反冲力（10分钟）
1、师出示一个气球，问；这是气球，以前玩过吗？现在想不想玩？（把气球交给一生，展示玩法，并赠气球。）
2、师：谁还有不同的玩法？新奇有趣的玩法同样可以奖励气球。（学生自由实践）
3、从“吹足气的气球放手后在空中乱窜”的玩法提问：刚才的气球为什么会在空中运动啊？（气球嘴喷出气，气球喷气时会产生一股推力。）
4、问：气球喷气方向和运动方向有什么关系？（相反）老师特意设计了相关实验，想不想看看？（请两生协助演示：（1）拉一条竖立的长线，用透明胶粘上一个气球，喷气往下，吹足气，观察气球运动的方向；（2）把线拉平，重复刚才动作，喷气朝左，观察）
6、画出图中船和小车的运动方向（课件出示）
7、问：你在哪些地方看到过类似的现象？（喷气式飞机、火箭等）（课件：20xx年9月25日晚，载有翟志刚、刘伯明、景海鹏三位航天员的神舟七号飞船在酒泉卫星发射中心成功发射升空。9月27日16时41分至17时，航天员翟志刚进行了中国首次太空漫步，并在太空中展示五星红旗。28日下午，“神七”返回舱成功在内蒙古四子王旗着陆，三位航天员自主出舱。神舟七号载人航天飞行任务获得圆满成功。）
二、用气球驱动小车（10分钟）
1、师出示一辆小车，问：能不能将气球运动中的这种反冲力应用到小车上，像火箭那样驱动小车呢？（出示课件，揭示课题，板书：驱动小车。）
2、自由讨论，组织交流。（说明：这里也许会有学生说不能，因为他认为火箭是竖直往上运动的，可以给予肯定，再引导出火箭运动的原理是利用反冲力，我们能不能也像火箭那样利用反冲力来让小车动起来。）
3、小组组装小车，尝试用气球驱动小车。
4、组织交流经验，包括成功的操作方法以及操作中的失误。
三、赛车比赛（15分钟）
1、师：谁的小车能行驶的更远，想不想比比看？好——我们将举行一次赛车比赛。比赛之前，先一起来欣赏一些其他同学的赛车比赛中的精彩片断。（出示课件）
2、师：为了让比赛尽可能公平公正，请大家制定比赛规则。（要点罗列：裁判员确定、场地确定，同一起点，同时启动，严禁干扰，测量行程。）
3、进行比赛，记录成绩。（记录在课件上）
4、评比交流，总结经验。
四、对小车运动的思考（5分钟）
1、练习检测
（1）填空：将吹足了气的气球固定在小车上，放开气球的气嘴，气球里的气体就会喷出，从而产生一个和喷出方向相反的'（推力），推动小车向前运动。这个推动小车运动的力叫（反冲力）。
（2）问答：火箭靠什么飞行的？（火箭靠喷射出的火焰产生的反冲力飞行。参考资料：火箭是我国最早发明的。现代火箭用高能物质做燃料，用液态氧帮助燃烧，燃烧后产生大量的高温气体，连续不断地向后喷出，使火箭高速飞行。因为火箭自带燃料和氧气，所以可以在没有空气的宇宙空间飞行。）
2、拓展延伸
要使静止的物体运动起来，必须对物体（用力）；
要使物体运动的更快，必须对物体（用更大的力）；
要身运动的物体停止运动，必须对物体（用阻力）。
像火箭那样驱动小车
反冲力驱动小车（喷气式飞机、火箭）
用力——静止物体运动
用更大的力——物体运动更快
阻力——物体停止运动