某校兴趣小组开展了水火箭相关的项目化学习研究。
【项目制作】利用高压打气筒,发射架,饮料瓶,气嘴等器材制成水火箭,如图。

【项目研究】原理分析:①水火箭是利用高压空气推动水从气嘴喷出时,水的高速喷射会产生反作用力,从而提供推力。
②水火箭的最大飞行高度除了与发射角度、瓶内气压、瓶内液体质量有关外,还与瓶内水和空气的体积比有关。过少的水无法提供足够的推力,从而减小飞行高度;过多的水会增加火箭的质量,从而(填“减小”或“增大”)飞行高度。
提出问题: ;
实验步骤:①架好发射塔,使发射塔与水平面保持75°夹角。
②给火箭加水,旋好气嘴后与发射塔连接,打气至无法再充气,发射后记录最大飞行高度。重复三次实验 ,取最大飞行高度的平均值。
③改变水火箭中水的体积占比,重复上述实验,实验数据如下表:
水和空气体积比及最大飞行高度记录表 |
序号 | 水的比例(%) | 气的比例(%) | 最大飞行高度(m) |
1 | 60 | 40 | 4 |
2 | 50 | 50 | 9 |
3 | 40 | 60 | 12 |
4 | 30 | 70 | 11 |
5 | 20 | 80 | 8 |
6 | 10 | 90 | 5 |
得出结论:当发射角度等条件相同时,随着水和空气体积比减小,水火箭最大飞行高度先增大后减小,水和空气体积比2:3时最大飞行高度最高。
评价交流:①上述探究活动的设计存在明显不合理之处,请指出;
②有同学建议,为了使水火箭获得更大飞行高度,在其他条件相同时,应把发射塔与水平地面的夹角从
调整为
。请你从能量转换角度分析原因。 (不计空气阻力)