第五节反冲运动火箭
一、反冲
1、反冲运动：
2、反冲运动的特点：
3、反冲运动应用：
二、火箭
1、火箭：现代火箭是指
2、火箭的工作原理：
3、火箭的组成：
⑴壳体：
⑵燃料：
4、火箭飞行能达到的最大飞行速度，主要决定于两个因素：
⑴_____速度：
⑵质量比：火箭_____________质量与_____________质量之比。现代火箭能达到的质量比
不超过_______。在现代技术的条件下，一级火箭的最终速度还达不到发射人造卫星所需要的速度，发射卫星要用_______火箭。
三、应用举例
1、抛出物为固体
例1、高射炮的炮筒与水平面的夹角α=60°，当它以v0=100m/s的速度发射炮弹时，炮身反冲后退，已知炮弹的质量m=10kg，炮身质量M=200kg，炮身与地面的动摩擦因素μ=0.2，则炮身后退多远才停下？
练习1、爆竹的质量M=0.3kg，其中火药的质量m=30g，其燃烧时产生的气体以v=160m/s 的对地速度离开爆竹，不计空气阻力，求爆竹能升到多高？（g=10m/s2）
2、抛出物为流体
例2、质量为4t的火箭，其喷出气体对地的速度为500m/s，则：
⑴它至少每秒喷出质量为多少的气体，才能开始上升？
⑵如果要以2m/s2的加速度上升，则每秒可喷出多少气体？
⑶火箭上升后，由于继续喷气，火箭质量将逐渐变小，如果喷气对地速度保持不变，要维
持不变的上升加速度，则每秒喷出的气体的质量应如何变化？（g=10m/s2）
练习2、一架质量为500kg的直升飞机，其螺旋桨把空气以50m/s的速度下推，恰使直升机停在空中，则每秒螺旋桨所推下的空气质量为________kg。（g=10m/s2）
高中物理：反冲运动火箭练习 基础·巩固 1.下列属于反冲运动的是( ) A.喷气式飞机的运动 B.直升机的运动 C.火箭的运动 D.反击式水轮机的运动 解析：直升机运动是飞机螺旋桨与外部空气作用的结果,不属于反冲运动. 答案：ACD 2.一气球由地面匀速上升,当气球下的吊梯上站着的人沿着梯子上爬时,下列说法正确的是 ( ) A.气球可能匀速上升 B.气球可能相对地面静止 C.气球可能下降 D.气球运动速度不发生变化 解析：设气球质量为M,人的质量为m,由于气球匀速上升,系统所受的外力之和为零,当人沿绳梯向上爬时,动量守恒,则(M+m)v 0=mv 1+Mv 2,,在人向上爬的过程中,气球的速度为v 2=M mv v m M 10)(-+.当v 2＞0且v 1恒定时,气球可匀速上升；当v 2=0时气球静止；当v 2＜0时气球下降.所以,选项A 、B 、C 均正确.要使气球运动速度不变,则人的速度仍为v 0,即人不上爬,显然不对,D 选项错. 答案：ABC 3.小车上装有一桶水,静止在光滑水平地面上,如图16-5-5所示,桶的前、后、底及侧面各装有一个阀门,分别为S 1、S 2、S 3、S 4(图中未画出),要使小车向前运动,可采用的方法是( ) 图16-5-5 A.打开阀门S 1 B.打开阀门S 2 C.打开阀门S 3 D.打开阀门S 4 解析：据水和车系统动量守恒,如原来系统动量为0,由0=m 水v 水+m 车v 车知,车的运动方向与水的运动方向相反,故水应向后喷出. 答案：B 4.静止的实验火箭,总质量为M,当它以对地速度为v 0喷出质量为Δm 的高温气体后,火箭的速度为( ) A.m M mv ?-?0 B.-m M mv ?-?0 C.M mv 0? D.-M mv 0? 解析：由动量守恒定律得Δmv 0+(M-Δm)v=0.火箭的速度为 v=- m M mv ?-?0.选项B 正确. 答案：B 5.一平板小车静止在光滑的水平地面上,甲、乙两人分别站在车的左、右端,当两人同时相向
2021年高中物理第二册反冲运动火箭教案人教版 一、教学目标 1、进一步巩固动量守恒定律 2、知道反冲运动和火箭的工作原理 3、了解反冲运动的应用 4、了解航天技术的发展和应用 二、教学重点：反冲现象的原理 三、教学难点：用动量守恒分析相关实例 四、教学用具： 铝箔纸，火柴和支架，反击式水轮机转轮的原理模型，礼花，有关航天发射、空间站等的录像带剪辑 五、教学过程 〖演示实验1〗老师当众吹一个气球，然后，让气球开口向自己放手，看到气球直向学生飞去，人为制造一点“惊险气氛”，活跃课堂氛围。 〖演示实验2〗用薄铝箔卷成一个细管，一端封闭，另一端留一个很细的口，内装由火柴头上刮下的药粉，把细管放在支架上，用火柴或其他办法给细管加热，当管内药粉点燃时，生成的燃气从细口迅速喷出，细管便向相反的方向飞去。 〖演示实验3〗把弯管装在可以旋转的盛水容器的下部，当水从弯管流出时，容器就旋转起来。 提问：实验1、2中，气球、细管为什么会向后退呢？实验3中，细管为什么会旋转起来 呢？ 看起来很小的几个实验，其中包含了很多现代科技的基本原理：如火箭的发射，人造卫
星的上天，大炮发射等。应该如何去解释这些现象呢？这节课我们就学习有关此类的问题。 〖板书〗1、反冲运动 ○1分析：细管为什么会向后退？ 〖引导学生自学书本，展开讨论，得出结论〗当气体从管内喷出时，它具有动量，由动量守恒定律可知，细管会向相反方向运动。 ○2分析：反击式水轮机的工作原理：当水从弯管的喷嘴喷出时，弯管因反冲而旋转，这是利用反冲来造福人类，象这样的情况还很多。 〖学生交流，举例，并说明其工作原理〗如：喷气式飞机、我国人民引以为荣的运载火箭等。 为了使学生对反冲运动有更深刻的印象，此时再做一个发射礼花炮的实验。请学生分析，礼花为什么会上天？在学生回答的基础上进行小结——火箭就是根据这个原理制成的。 〖板书〗2、火箭 指导学生看书，对照书上“三级火箭”图，介绍火箭的基本构造和工作原理。 播放课前准备的有关卫星发射、“和平号”空间站、“探路者”号火星探测器以及我国“神舟号”飞船等电视录像，使学生不仅了解航天技术的发展和宇宙航行的知识，而且要学生知道，我国的航天技术已经跨入了世界先进行列，激发学生的爱国热情。 在此基础上，指导学生阅读课后阅读材料——《航天技术的发展和宇宙航行》。 〖课堂小结〗反冲运动 （１）反冲运动是相互作用的物体之间的作用力与反作用力产生的效果，如发射炮弹时炮身的后退，火箭因喷气而发射等。 （２）反冲运动的过程中，如果没有外力作用或外力的作用远小于物体间的相互作用力，可利用动量守恒定律处理 作业：复习本章教材，理出知识框架。
探究二、火箭思考探究：分钟） 交流展示教师和学生 ①介绍我国古代的火箭？②现代的火箭与古代火箭有什么相同和不同之处？ 一起分析、 ③现代火箭主要用途是什么？④现代火箭为什么要采用多级结构？ 教师：指导学生看书，对照书上“三级火箭”图，介绍火箭的基本构造和工作原理。 小结： 1.火箭：是指一种靠喷射高温高压燃气获得反作用力向前推进的飞行器。 2.原理：反冲运动，满足动量守恒定律。 当火箭推进剂燃烧时，从尾部喷出的气体具有很大的动量，根据动量守恒定律，火箭获得大小相等，方向相反的动量，因而发生连续的反冲现象，随着推进剂的消耗， 火箭的质量逐渐减小，加速度不断增大，当推进剂燃尽时，火箭即以获得的速度沿着预定的空间轨道飞行 3.用途：运载工具 现代火箭主要用来发射探测仪器、常规弹头或核弹头，人造卫星或宇宙飞船，即利 用火箭作为运载工具。 思考与讨论：设火箭在Δt 时间内喷射燃气的质量是Δm，喷出燃气的速度是u，喷 出燃气后火箭的质量是m。设法算火箭在一次喷气后增加的速度Δv。 （忽略阻力和重力的影响） 火箭所获得的速度与哪些因素有关? 4.多级火箭 提高火箭速度的解决办法：要提高喷气速度，就要使用高质量的 燃料，目前常用的液体燃料是液氢，用液氧做氧化剂。目前的技术条 件下，要发射人造卫星，用一级火箭还不能达到所需的速度，必须用 多级火箭。 【例2】一火箭喷气发动机每次喷出m＝200 g 的气体，喷出的气体相对地面的速度v＝1 000 m/s。设此火箭初始质量M＝300 kg，发动机每秒喷气20 次，在不考虑地球引力及空气阻力的情况下：（1）当第三次气体喷出后，火箭的速度多大？ （2）火箭发动机1 s 末的速度是多大？归纳 规范解答思考回答 规范解答并板演 形成自己的思路 思考回答
16.5 反冲运动 火箭 习题 一、单项选择题 1．下列不属于反冲运动的是( B ) A ．喷气式飞机的运动 B ．物体做自由落体的运动 C ．火箭的运动 D ．反击式水轮机的运动 解析：喷气式飞机和火箭都是靠喷出气体，通过反冲获得前进的动力；反击式水轮机靠水轮击打水，通过反冲获得动力． 2．一人静止于光滑的水平冰面上，现欲向前运动，下列方法中可行的是( D ) A ．向后踢腿 B ．手臂向后甩 C ．在冰面上滚动 D ．脱下外衣向后水平抛出 解析：由于冰面没有摩擦，所以C 不行；A 、B 由于总动量守恒，所以人整体不动；只有D 是反冲现象． 3．一个静止的质量为M 的不稳定原子核，当它放射出质量为m 、速度为v 的粒子后，原子核剩余部分的速度为( B ) A ．－v B.－mv M －m C.－mv m －M D.－mv M 解析：以原子核为一系统，放射过程中由动量守恒定律：(M －m )v ′＋mv ＝0得v ′＝－mv M －m . 4．车厢停在光滑的水平轨道上，车厢后面的人对前壁发射一颗子弹．设子弹质量为m ，出口速度v ，车厢和人的质量为M ，则子弹陷入前车壁后，车厢的速度为( D ) A ．mv /M ，向前 B ．mv /M ，向后 C ．mv /(m ＋M )，向前 D ．0 解析：在车厢、人、子弹组成的系统中，合外力等于零，动量守恒；子弹与人的作用及子弹与车壁的作用，都是系统内力，不能使系统总动量发生变化；发射子弹前系统总动量为零，子弹打入前车壁后，系统的总动量也为零，所以车厢的速度为零． 二、双项选择题 5．采取下列哪些措施有利于增加火箭的飞行速度( AC ) A ．使喷出的气体速度增大 B ．使喷出的气体温度更高 C ．使喷出的气体质量更大 D ．使喷出的气体密度更小 解析：设原来的总质量为M ，喷出的气体质量为m ，速度是v ，剩余的质量(M －m )的速度是v ′，由动量守恒得出：(M －m )v ′＝mv 得：v ′＝mv M －m 由上式可知：m 越大，v 越大，v ′越大． 6．一气球由地面匀速上升，当气球下的吊梯上站着的人沿着梯子上爬时，下列说法正确的是( AC ) A ．气球可能匀速上升 B ．气球不可能相对地面静止 C ．气球可能下降 D ．气球运动速度不发生变化 解析：只要满足人与气球的动量之和等于气球原来的动量，A 、C 选项的情况均有可能发生． 7．某人站在静浮于水面的船上，从某时刻开始人从船头走向船尾，设水的阻力不计，那么在这段时间内人和船的运动情况是( AD ) A ．人匀速走动，船则匀速后退，且两者的速度大小与他们的质量成反比 B ．人匀加速走动，船则匀加速后退，且两者的速度大小一定相等
《反冲运动火箭》教案 一、目的要求： 教学内容的地位：本节知识是高中物理教材第七章第五节，即第七章动量的最后一节。知识的结构相对简单，但内容是对本章知识的总结和复习，尤其是对动量守恒定律知识的复习。学生在前面的学习中学习了具体的知识—动量及动量守恒定律，并能够对一些物理模型进行简单的解题，但一旦涉及到具体的问题，难免会束手无策。所以本节知识的地位是非常重要的。此外，本节知识还涉及到了一些具体的生活中的问题以及一些高科技知识；加之目前高考正面向能力测试，更多的接近生活接近科技前沿的问题考题的出现，使得本节知识显得尤为的重要了。虽然教学大纲规定为A档，即了解知道；而且从前物理老师总是把本课作为学生自学或占用少量时间讲解的内容，但随着素质教育的发展，本节的知识必成为教学的重点。综上原因，我对本节课的内容进行了深入的研究和细致的设计。通过本节课的学习，学生不仅要了解生活中的反冲运动，更要学会利用动量知识解决生活中的实际问题，这是本课的根本目的。 二、教学内容 教学的重点：巩固和深化动量守恒定律 知道反冲运动和火箭原理
了解反冲运动的应用 了解航天技术的发展和宇宙航行 教学难点：巩固和深化动量守恒定律 知道反冲运动和火箭原理 重点难点确定分析：在目的要求部分我已经说明，本节的知识关键在于对前面知识的总结和应用，而动量守恒定律知识更是重要的重要，而且学生在这部分知识的应用才刚刚接触，熟悉程度不够。所以巩固和深化动量守恒定律的内容既是教学的重点，又是教学的难点。反冲运动和火箭则是对反冲运动的具体应用，所以他的地位也是极为重要的。了解反冲运动的应用和航天技术的发展和宇宙航行，一方面使学生把具体的生活知识和学习的内容紧密结合，另一方面提高学生的处理实际问题能力，并通过我国的航天技术发展教学提高学生的爱国热忱，因此，二者的地位同样非常重要。 教材分析及设计：教材中，对于反冲运动的原理仅仅进行了简单的介绍，学生在解题过程中使用的动量守恒定律并没有进行数学上的推理，针对这方面，我在教学中加入了这部分知识，并由学生进行推理、说明。学生在自己解决问题的过程中，深入的理解了反冲运动的原理和动量守恒定律在反冲运动中的应用，教学难点迎刃而解。反冲运动的事例除了书上的之外，还引入了其他学生感兴趣的事例。对于火箭部分的知识，除了书上的知识之外还通过书籍加入了一些常
班级： _________ 组别： __________ 姓名：____________ 组内评价：_________________ 教师评价：_____________ § 16. 4-5碰撞反冲运动火箭课型新授课 【学习目标】 1、认识弹性碰撞与非弹性碰撞，认识对心碰撞与非对心碰撞 2、通过体会碰撞中动量守恒、机械能守恒与否，体会动量守恒定律、机械能守恒定律的应用。 3、了解散射和中子的发现过程，体会理论对实践的指导作用，进一步了解动量守恒定律的普适性。 4、知道反冲运动和火箭的工作原理，了解反冲运动的应用。 【学习重点】 1、用动量守恒定律、机械能守恒定律讨论碰撞问题 2、运用动量守恒定律认识反冲运动的物理实质 【学习难点】 1、对各种碰撞问题的理解. 2、动量守恒定律的应用 【自主学习】 一、弹性碰撞和非弹性碰撞（阅读教材P17-19相关内容） 1、两个（或两个以上）物体相遇，物体之间的相互作用仅持续一个极为短暂的时间，而运动状态发生显著变化，这种现象称为碰撞。碰撞是一个基本，十分重要的物理模型，其特点是： ① ___________ ?由于物体在发生碰撞时，所用时间极短，因此在计算物体运动时间时，通常把 碰撞时间忽略不计；在碰撞这一极短的时间内，物体的位置是来不及改变的，因此我们可以认为物体在碰撞中位移为零。 ② ___________ ?因碰撞时间极短，相互作用的内力大于外力，所以系统在碰撞过程中动量守恒。 ③ ___________ .在碰撞过程中，系统总动能只有减少或者不变，而绝不会增加，即不能违背能 量守恒原则。如弹性碰撞同时满足 ________________ 、_________ 守恒；非弹性碰撞只满足_______________ 守恒，而不 满足 ____________ 守恒（系统的动能减少）。 2、碰撞分类（两物体相互作用，且均设系统合外力为零） ①按碰撞前后系统的动能损失分类，碰撞可分为_____________________ 、________________ 和_______________ . ②如果碰撞过程中______________________________ ，这样的碰撞叫做弹性碰撞。 弹性碰撞前后系统________________ .其基本方程为i、_________________________ ii、_____________________ . ③ ____________________________________________________________ 非弹性碰撞：如果碰撞过程中，这样的碰撞叫做非弹性碰撞。 完全非弹性碰撞：是非弹性磁撞的特例，特点是碰后粘在一起（或碰后具有共同的速度）。 完全非弹性碰撞有两个主要特征.i、碰撞过程中系统的动能损失______________________ .ii、碰后两物 体速度________________ . 3、形变与恢复 ①在弹性形变增大的过程中，系统中两物体的总动能____________________ ，弹性势能___________ ，在形变减小 （恢复）的过程中，系统的弹性势能________________ ，总动能___________ ?在系统形变量最大时，两物体速 度____________ . ②若形变不能完全恢复，则相互作用过程中产生的内能增量等于__________________ . 二、对心碰撞和非对心碰撞（阅读教材P19相关内容） 4、对心碰撞：两球碰撞时，碰撞之前球的运动速度与两球心的连线_______________________ ，碰 撞之后两球的速度_______________ ，这种碰撞称为对心碰撞，也叫____________________ 。 注意：发生对心碰撞的两个物体，碰撞前后的速度都沿同一条直线，它们的动量也都_______________ , 在这个方向上_______________ 守恒。 5、非对心碰撞：两球碰撞时，碰撞之前的运动速度与两球心的连线不在 _______________ ，碰撞 之后两球的速度都会___________ 原来两球心的连线。这种碰撞称为非对心碰撞，也叫斜碰。斜碰也遵循 动量守恒定律，但情况较复杂，可以将小球速度沿______________________ 和垂直 ___________ 两个方向分解，在这两 个方向上应用_______________ 定律列式求解。 6、教材P20 “思考与讨论” 三、散射（阅读教材P20相关内容） 7、散射：在粒子物理和核物理中，常常使一束粒子射人物体，粒子与物体中的微粒碰撞。这些 微观粒子相互接近时_____________________________ ，这种微观粒子的碰撞叫做散射。 由于粒子与物质微粒发生对心碰撞的概率很小，所以多数粒子在碰撞后_______________ 。 8、在用a粒子轰击金箔时，a粒子与金原子核碰撞（并不直接接触）后向各个方向飞出，即发 生______ . 微观粒子之间的碰撞通常被视为完全弹性碰撞，遵从 ________ 守恒及前后动能____________ .英国物理
《反冲运动火箭》教学设计【教学目标】 一、知识与技能 1．知道什么是反冲运动。 2．能够用动量守恒定律解释反冲运动并进行简单计算。 3．了解一些火箭的工作原理。 二、过程与方法 通过观察反冲现象，寻找它们共同规律的过程培养学生的观察能力和发现问题的能力。 三、情感态度与价值观 体会物理知识来源于生活而又应用于生活的特点，培养学生主动探究、乐于探究的品质。 【教学重点】 1．能够认清某一运动是否为反冲运动。 2．用动量守恒定律对反冲运动进行解释。 【教学难点】 动量守恒定律对反冲运动进行定量计算。 【教学方法】 教师启发引导，学生讨论、交流、实验等。 【教学用具】 一些关于反冲应用的图片、动画、视频、气球火柴塑料管，小木棒等。 【教学过程】 （一）：新课引入： 投影神舟五号飞船发射时的照片，提出问题：火箭为什么能离开地球，升上天空,实现我国的飞天梦! 大胆的说出自己的想法。 演示实验一：定向释放气球实验。 小组合作讨论：刚才这三个实验有相互作用吗？分别是谁和谁之间的相互作用？ 学生讨论、交流后得出：均是相互作用。喷出的气体与气球的相互作用。 让学生举例：你能举出哪些物体的运动类似于气球所做的运动？ 如：节日的礼花，喷气式飞机，反击式水轮机，乌贼，章鱼游泳，火箭等所作的运动。 ?这样的例子很多：如实验演示二： ?演示：在玻璃管上放泡沫板，在泡沫板上放遥控小车。用遥控器启动小车，再观察。探究：讨论这两个实验有什么共同点？（与碰撞比较在形式上有何不同）学生讨论、交流后得出：1、物体在内力的作用下 2、一个物体分成两个部分 3、两部分运动方向相反 师：我们把这种相互作用下运动称为反冲运动，本节课我们就研究反冲运动。 （二）新课教学： 总结：如果一个静止的物体在内力的作用下分裂成两个部分，一部分向某个方向运动，另一个部分向相反的方向运动。这种现象称为反冲运动。 注：被分离的一部分物体可以是高速喷射出的液体、气体，也可以是固体． 三：反冲运动物理规律： 合力为0或者内力远大于外力，遵循动量守恒定律 作用前：P = 0
2016高二物理人教版选修3-5导学案：反冲运动 火箭 [目标定位] 1.了解反冲运动的概念及反冲运动的一些应用.2.理解反冲运动的原理，能够应用动量守恒定律解决反冲运动问题.3.了解火箭的工作原理及决定火箭最终速度大小的因素． 一、反 冲 [问题设计] 把一个气球吹起来，用手捏住气球的吹气口，然后突然放开，让气体喷出，简述观察到的现象． 答案 气体向后运动，气球向前运动． [要点提炼] 1．定义：如果一个静止的物体在力的作用下分裂为两部分，一部分向某个方向运动，另一部分必然向相反的方向运动．这个现象叫做反冲． 2．反冲运动的特点及遵循的规律 (1)特点：物体间作用力与反作用力产生的效果． (2)遵循的规律：反冲运动是力作用的结果，虽然有时系统所受的合外力不为零，但由于系统力远大于外力，所以可以认为系统的总动量是守恒的． 3．注意的问题 (1)速度的反向性：原来静止的整体，抛出部分具有速度时，剩余部分反冲速度的方向与抛出部分相反． (2)速度的相对性：一般指对地速度． 二、火箭 [问题设计] 设火箭发射前的总质量是M ，燃料燃尽后的质量为m ，火箭燃气的喷射速度为v ，试求燃料燃尽后火箭飞行的最大速度v ′. 答案 在火箭发射过程中，由于力远大于外力，所以可认为动量守恒．取火箭的速度方向为正方向，发射前火箭的总动量为0，发射后的总动量为m v ′－(M －m )v 则由动量守恒定律得m v ′－(M －m )v ＝0 所以v ′＝M －m m v ＝???? M m －1v
[要点提炼] 1．工作原理：利用反冲运动，火箭燃料燃烧产生的高温、高压燃气从尾部喷管迅速喷出，使火箭获得向前的速度． 2．火箭燃料燃尽时火箭获得的最大速度由喷气速度和质量比(火箭起飞时的质量与火箭除燃料外的箭体质量之比)两个因素决定． 3．火箭喷气属于反冲类问题，是动量守恒定律的重要应用．在火箭运动的过程中，随着燃料的消耗，火箭本身的质量不断减小，对于这一类的问题，可选取火箭本身和在相互作用的时间喷出的全部气体为研究对象，取相互作用的整个过程为研究过程，运用动量守恒的观点解决问题． 三、“人船模型”探究 [问题设计] 如图1所示，长为L 、质量为M 的小船停在静水中，质量为m 的人从静止开始从船头走到船尾，不计水的阻力，求船和人相对地面的位移各为多少？ 图1 答案 设任一时刻人与船相对地面的速度大小分别为v 1、v 2，作用前都静止．因整个过程中动量守恒，所以有 m v 1＝M v 2 而整个过程中的平均速度大小为v 1、v 2，则有 m v 1＝M v 2. 两边乘以时间t 有m v 1t ＝M v 2t ，即mx 1＝Mx 2. 且x 1＋x 2＝L ，可求出 x 1＝M m ＋M L ，x 2＝m m ＋M L . [要点提炼] 1．两物体满足动量守恒定律：m 1v 1－m 2v 2＝0. 2．运动特点：人动船动，人静船静，人快船快，人慢船慢，人左船右；人船位移比等于它们质量的反比；人船平均速度(瞬时速度)比等于它们质量的反比，即x 1x 2＝v 1v 2＝m 2m 1 . 3．应用此关系时要注意一个问题：即公式中v 、v 和x 一般都是相对地面而言的．
《反冲运动火箭》教学设计 【教学目标】 一、知识与技能 1．知道什么是反冲运动。 2．能够用动量守恒定律解释反冲运动并进行简单计算。 3．了解一些火箭的工作原理。 二、过程与方法 通过观察反冲现象，寻找它们共同规律的过程培养学生的观察能力和发现问题的能力。 三、情感态度与价值观 体会物理知识来源于生活而又应用于生活的特点，培养学生主动探究、乐于探究的品质。 【教学重点】 1．能够认清某一运动是否为反冲运动。 2．用动量守恒定律对反冲运动进行解释。 【教学难点】 动量守恒定律对反冲运动进行定量计算。 【教学方法】 教师启发引导，学生讨论、交流、实验等。 【教学用具】 实验器材：反击式水轮机原理模型，一些关于反冲应用的图片、动画、视频、火炮、火柴、酒精、气球等。 【教学过程】 新课引入： 师：物体间的相互作用除碰撞以外还有另一种方式也较常见，我们先观察三个实验，看一看它们是否也有相互作用？ 演示实验一：反击式水轮机。 演示实验二：铝箔纸火箭。 演示实验三：定向释放气球实验。 探究一： 小组合作讨论：刚才这三个实验有相互作用吗？分别是谁和谁之间的相互作用？ 学生讨论、交流后得出：均是相互作用。实验一是喷出的水与喷嘴之间的相互作用。实验二是火箭和气体的相互作用；实验三是喷出的气体与气球的相互作用。 探究二：讨论这三个实验有什么共同点？（与碰撞比较在形式上有何不同） 学生讨论、交流后得出：1、原来静止，2、相互作用的两个物体本来是一个整体，3、通过相互作用才分开。 师：我们把这种相互作用下运动称为反冲运动，本节课我们就研究反冲运动。 新课教学： 总结：1．反冲运动：静止或运动的物体通过分离出一部分物体使另一部分物体向反方向运动的现象。 反冲运动在生产、生活中很常见。 探究三：请讨论举例生产、生活中有哪些反冲运动？ 学生讨论、交流后会得出很多实例如：打枪时枪会后座，爆竹“二踢脚”第一响后飞上天空，旋转烟花，喷气式飞机，火箭，高压锅气阀旋转，甚至打喷嚏、章鱼游泳等。 视频2：认识反冲运动。 可见只要注意观察，反冲运动在我们身边到处都有。为什么会发生反冲现象呢？ 探究四：以气球喷气为例讨论为什么静止的气球向后喷出气体后，气球会获得向前的速度呢？ 学生讨论、交流：有用动量守恒定律解释的，也有用相互作用力解释的。 总结归纳：2．反冲运动原理：
《反冲运动火箭》导学案 学习目标 1. 了解什么反冲运动，和反冲运动在生活中的应用。 2. 知道火箭的飞行原理和主要用途。 3. 了解我国的航天技术的发展。 重点和难点：了解反冲的定义，会用反冲运动解决实际问题。 【基础新知预习】 一、反冲现象 1.定义：物体的不同部分在内力作用下向_________运动。 2.特点： (1)反冲运动中，相互作用力一般较大，通常可以用_________定律来处理。 (2)反冲运动中，由于有其他形式的能转变为机械能，所以系统的_______增加。 二、火箭 1.工作原理：利用_____运动，火箭燃料燃烧产生的高温、高压燃气从尾部迅速喷出时，使 火箭获得巨大的_____。 2.影响火箭获得速度大小的因素： (1)喷气速度：现代液体燃料火箭的喷气速度为2000～4 000 m/s。 (2)质量比：火箭起飞时的质量与火箭除燃料外的_________之比。喷气速度_____，质量比_ ____，火箭获得的速度越大 3.速度大小：式中Δm为Δt时间内_________的质量，m为喷出燃气后_____的质 量，u为_____相对喷气前火箭的速度。 【合作探究】 探究一反冲运动 1．为什么反冲运动过程中动量守恒？ 2．假如在月球上建一飞机场，应配置喷气式飞机还是螺旋桨飞机呢？ 3.试举例说明反冲运动有哪些应用。 4．试举例说明反冲运动的危害。
【探究提升】 反神运动的特点及其遵循的规律 (1）特点： ①物体的不同部分在内力作用下向相反方向运动。 ②反冲运动中，由于有其他形式的能转变为机械能，所以系统的总动能增加。 （2）反冲运动中，以下三种情况均可应用动量守恒定律解决: ①系统不受外力或所受外力之和为零。 ②系统虽然受到外力作用，但内力远远大于外力，外力可以忽略。 ③系统虽然所受外力之和不为零，系统的动量并不守恒，但系统在某一方向上不受外力或外力在该方向上的分力之和为零，则系统的动量在该方向上的分量保持不变，可以在该方向上应用动量守恒定律。 【针对性练习】 1一个质量为m的物体从高处自由下落，当物体下落h距离时突然炸裂成两块，其中质量为m1的一块恰好能沿竖直方向回到开始下落的位置，求刚炸裂时另一块的速度v2 2. (2013·江苏高考)如图所示，进行太空行走的宇航员A和B的质量分别为80kg和100 kg，他 们携手远离空间站，相对空间站的速 度为0.1m/s。A将B向空间站方向轻推 后，A的速度变为0.2m/s，求此时B 的速度大小和方向。 探究二火箭的飞行原理： 1.火箭飞行利用了怎样的工作原理？在分析火箭运动问题时可否应用动量守恒定律？ 2.根据“火箭喷气后增加的速度Δv的计算结果”，分析提高火箭飞行速度的可行办法。 【针对性练习】 3质量为M的小车，以速度υ0在光滑水平地面上前进，上面站有一质量为m的人，问：当人以相对于车的速度υ1向后水平跳出后，车速变为多大？
反冲运动火箭练习题 1、（多选）下列属于反冲运动的是（） A、喷气式飞机的运动； B、直升飞机的运动； C、火箭的运动； D、反击式水轮机的运动； 2、穿着溜冰鞋的人，站在光滑的冰面上，沿水平方向举枪射击，设第一次射出子弹后，人 的后退速度为v，下列说法正确的是（） A、无论射出多少颗子弹，人后退的速度为v 保持不变； B、射出n 颗子弹后，人后退速度为nv； C、射出n 颗子弹后，人后退速度小于nv； D、射出n 颗子弹后，人后退速度大于nv； 3、（多选）如图所示，甲、乙两人从原来静止的小车左右两端同时相向而行，水平地面摩擦 不计，那么小车的运动情况是（） A、若 m甲＞m乙、车将向右运动； B、若 m甲＞m乙、车将向左运动； C、若甲的动量比乙的动量大，小车将向左运动； D、小车也有可能保持静止； 4、炮身的质量为M，炮弹的质量为m，发射炮弹时炮筒与水平方向的夹角为θ，若炮弹射出 时相对地面的速度为v，则炮身在水平方向反冲的速度为（） A、 mv ； B、 mv sin ； C、 mvsin ； D、 mv cos ； M M M m M 5、质量为 m、速度为 v 的小物体与质量为M、静止的物体相碰后连成一体，并有一小块质量 为 m o的物体以 v0的速度向相反方向飞出，那么剩下物块的速度应为（作用过程合外力为零）（） A、 mv m0 v0 ； B、(M m)v m0 v0；C、 mv m0 v0 ；D、 (M m)v m0 v0； M m m0 M m m0 M m m0 M m m0 6、静止在水面上的船身长L，质量为 M，船头紧靠码头，船头上有一固定木板伸出船身，现 有一质量为m的人从船尾走向码头，如图所示。要使该人能安全上岸，则木板伸出船身部分长度至少应为（水对船及码头对木板的阻力不计）（） A、 mL/（ M＋ m） B、 mL/（ M— m） C、（ M一 m） L/ （M＋ m） D、 mL/M
【优教学】第5节反冲运动火箭 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．一炮弹质量为m ，以一定的倾角斜向上发射，达到最高点时速度大小为v ，方向水平．炮弹在最高点爆炸成两块，其中一块恰好做自由落体运动，质量为 4m ，则爆炸后另一块瞬时速度大小为( ) A ．v B ．34v C ．43v D ．0 2．向空中发射一枚炮弹，不计空气阻力，当此炮弹的速度恰好沿水平方向时，炮弹炸裂成a 、b 两块，若质量较大的a 的速度方向仍沿原来的方向，则有（ ） A ．b 的速度方向一定与原来速度方向相反 B ．从炸裂到落地的这段时间内，a 飞行的水平距离一定比b 的大 C ．a 、b 一定同时到达水平地面 D ．在炸裂过程中，a 、b 受到的爆炸力的冲量一定相同 3．A 、B 两球之间压缩一根轻弹簧，静置于光滑水平桌面上.已知A 、B 两球质量分别为2m 和m .当用挡板挡住A 球而只释放B 球时，B 球被弹出落于距桌边距离为x 的水平地面上，如图所示.若保持弹簧的压缩程度不变，取走A 左边的挡板，将A 、B 同时释放，则B 球的落地点距离桌边的距离x 为（ ） A ．3x B C ．x D ．3 x 4．一弹丸在飞行到距离地面5 m 高时仅有水平速度 v ＝2 m/s ，爆炸成为甲、乙两块水平飞出，甲、乙的质量比为3∶1．不计质量损失，取重力加速度 g ＝10 m/s 2，则下列图中两块弹片飞行的轨迹可能正确的是( ) A ． B ．
C ． D ． 5．运送人造地球卫星的火箭开始工作后，火箭做加速运动的原因是（ ） A ．燃料推动空气，空气反作用力推动火箭 B ．火箭燃料燃烧发热，加热周围空气，空气膨胀推动火箭 C ．火箭吸入空气，然后向后排出，空气对火箭的反作用力推动火箭 D ．火箭发动机将燃料燃烧产生的气体向后推出，气体的反作用力推动火箭 6．一枚火箭搭载着卫星以速率v 0进入太空预定位置，由控制系统使箭体与卫星分离.已知分离前火箭与卫星的总质量为m 1，分离后的箭体质量为m 2，分离后箭体以速率v 2沿火箭原方向飞行，若忽略空气阻力及分离前后系统质量的变化，则分离后卫星的速率v 1为（ ） A ．102212m v m v m m -- B ．02v v + C ．2021m v v m - D ．()20021 m v v v m +- 二、多选题 7．一个士兵坐在一只静止的小船上练习射击，船、人连同枪（不包括子弹）及靶的总质量为M ，枪内有n 颗子弹，每颗子弹的质量为m ，枪口到靶的距离为L ，子弹水平射出枪口时相对于地面的速度为v 0，在发射后一发子弹时，前一发子弹已射入靶中．在射完第1颗子弹时，小船的速度和后退的距离为 A ．01)mv M n m （+- B ．()02mv M n m +- C ．1)mL M n m +-（ D ．mL M nm + 三、解答题 8．如图所示，甲、乙两船的总质量（包括船、人和货物）分别为10m 、12m ，两船沿同一直线、同一方向运动，速度分别为2v 0、v 0 ．为避免两船相撞，乙船上的人将一质
反冲运动 火箭 宾川一中 物理组 李志周 三维教学目标 1、知识与技能 （1）进一步巩固动量守恒定律； （2）知道反冲运动和火箭的工作原理，了解反冲运动的应用； （3）了解航天技术的发展和应用。 2、过程与方法：理解反冲运动的物理实质，能够运用动量守恒定律分析、解决有关反冲运动的问题。 3、情感、态度与价值观：培养学生动手动脑的能力，发掘学生探索新知识的潜能。 教学重点：运用动量守恒定律认识反冲运动的物理实质。 教学难点：动量守恒定律的应用。 教学方法：教师启发、引导，学生讨论、交流。 教学用具：录像带剪辑，投影片，多媒体辅助教学设备。 教学过程： （一）引入新课：前面我们学习了动量守恒定律，并用它分析处理了碰撞、爆炸问题，从中我们体会了动量守恒定律在处理问题时的特点和优点。它还能处理别的问题吗？让我们先来看一些有趣的现象! 观看视频，导入新课。 (二)提出问题，引导学生自主学习，独立思考。 ● 这些现象中的运动有何共同点？ ● 可用什么规律分析？ ● 根据规律，可写成什么样的表达式？ (三)讨论、交流，小组合作探讨。 (四)学生展示，教师作点评，小结。 1、得出所有现象中的共同点是： ● 系统不受外力或者所受合外力为0，有的内力远大于外力，遵守动量守恒定律。 ● 系统初态静止，P=0 ● 在内力作用下分裂为两个部分，一部分向某个方向运动，另一部分向相反的方向运动。 2、反冲运动的定义： 根据动量守恒定律，如果一个静止的物体在内力的作用下分裂为两个部分，一部分向某个方向运动，另一部分必然向相反的方向运动。这种现象叫做反冲。 3、规律表达式： 若以m 1运动方向为正，则上述过程可表为： 22112211v m v m 0=-=或者v m v m
反冲运动 火箭练习题 1、（多选）下列属于反冲运动的是（ ） A 、喷气式飞机的运动； B 、直升飞机的运动； C 、火箭的运动； D 、反击式水轮机的运动； 2、穿着溜冰鞋的人，站在光滑的冰面上，沿水平方向举枪射击，设第一次射出子弹后，人的后退速度为v ，下列说法正确的是（ ） A 、无论射出多少颗子弹，人后退的速度为v 保持不变； B 、射出n 颗子弹后，人后退速度为nv ； C 、射出n 颗子弹后，人后退速度小于nv ； D 、射出n 颗子弹后，人后退速度大于nv ； 3、（多选）如图所示，甲、乙两人从原来静止的小车左右两端同时相向而行，水平地面摩擦不计，那么小车的运动情况是（ ） A 、若m 甲＞m 乙、车将向右运动； B 、若m 甲＞m 乙、车将向左运动； C 、若甲的动量比乙的动量大，小车将向左运动； D 、小车也有可能保持静止； 4、炮身的质量为M ，炮弹的质量为m ，发射炮弹时炮筒与水平方向的夹角为θ，若炮弹射出时相对地面的速度为v ，则炮身在水平方向反冲的速度为（ ） A 、M mv ； B 、M mv θsin ； C 、m M mv +θsin ； D 、M mv θcos ； 5、质量为m 、速度为v 的小物体与质量为M 、静止的物体相碰后连成一体，并有一小块质量为m o 的物体以v 0的速度向相反方向飞出，那么剩下物块的速度应为（作用过程合外力为零）（ ） A 、000m m M v m mv -++； B 、000)(m m M v m v m M ++++； C 、000m m M v m mv -+-； D 、0 00)(m m M v m v m M -+-+； 6、静止在水面上的船身长L ，质量为M ，船头紧靠码头，船头上有一固定木板伸出船身，现有一质量为m 的人从船尾走向码头，如图所示。要使该人能安全上岸，则木板伸出船身部分长度至少应为（水对船及码头对木板的阻力不计）（ ） A 、mL/（M ＋m ） B 、mL/（M —m ） C 、（M 一m ）L/（M ＋m ） D 、mL/M
5.反冲运动火箭 课前预习 情景导入 农业灌溉用的自动喷水器如图16-5-1所示，当水从弯管的喷嘴里喷射出来时，弯管自动旋转，大大增加了喷水的面积.试说明其原理. 图16-5-1 简答：当水从弯管的喷嘴里喷射出来时，水会给弯管一个反作用力，弯管正是在这个反作用力下旋转的. 知识预览 1.反冲运动：一个静止的物体在___________的作用下分裂为两部分，一部分向某个方向运动，另一部分必然向__________的方向运动，这个现象叫做反冲运动. 答案：内力相反 2.火箭：我国早在__________就发明了火箭.火箭应用了__________的原理，是靠喷出气流的__________作用而获得巨大速度的. 答案：宋代反冲反冲
2019-2020学年高考物理模拟试卷 一、单项选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的 1．通过对自然现象及实验现象的仔细观察和深入研究，物理学家得出科学的结论，推动了物理学的发展。下列说法符合事实的是（） A．光电效应说明光具有粒子性，康普顿效应说明光具有波动性 B．卢瑟福用人工转变的方法发现了质子，并预言了中子的存在 C．玻尔的原子理论成功地解释了原子发光的现象 D．贝克勒尔通过对天然放射现象的研究，提出了原子中存在原子核的观点 2．如图所示，轻质弹簧下端固定，上端与一质量为m的物块A连接，物块A经过P点时速度大小为v，方向竖直向下。经过t秒物块A又回到P点。速度大小为1v，方向竖直向上，则在时间t内（） A．物块A受到弹簧力的冲量大小为2mv B．物块A受到合力的冲量大小为2mv C．弹簧弹力对物块A所做的功大小为2 mv D．合力对物块A所做的功大小为2 mv 3．如图所示，物体A、B的质量分别为m、2m，物体B置于水平面上，B物体上部半圆型槽的半径为R，将物体A从圆槽的右侧最顶端由静止释放，一切摩擦均不计。则（） A．A、B物体组成的系统动量守恒 B．A不能到达圆槽的左侧最高点 C．A运动到圆槽的最低点时A 2 3 gR
普通高中课程标准实验教科书（义务教育课程标准实验教科书） 《物理》必修（选修）3-5 §16.5 反冲运动火箭（教案） 班级备课人备课时间年月日 【教学目标】 一、知识与技能 1．知道什么是反冲运动。 2．能够用动量守恒定律解释反冲运动并进行简单计算。 3．了解一些火箭的工作原理。 二、过程与方法 通过观察反冲现象，寻找它们共同规律的过程培养学生的观察能力和发现问题的能力。 三、情感态度与价值观 体会物理知识来源于生活而又应用于生活的特点，培养学生主动探究、乐于探究的品质。 【教学重点】 1．能够认清某一运动是否为反冲运动。 2．用动量守恒定律对反冲运动进行解释。 【教学难点】 动量守恒定律对反冲运动进行定量计算。 【教学方法】 教师启发引导，学生讨论、交流、实验等。 【教学用具】 实验器材：铝箔纸，火柴，支架，反击式水轮机原理模型，一些关于反冲应用的图片、动画、视频、多媒体等。 【教学过程】 新课引入： 师：物体间的相互作用除碰撞以外还有另一种方式也较常见，我们先观察几个实验，看一看它们是否不同于碰撞但也是相互作用。 演示实验一：释放充了气的气球，气球喷气的同时向前“窜”。 演示实验二：教材图16．5-3乙（铝箔纸、火柴药粉、支架）。 演示实验三：教材图16．5-3甲（反击式水轮机原理）。 师：刚才这三个实验是相互作用吗？分别是谁和谁之间的相互作用？ 学生讨论、交流后得出：均是相互作用。实验一是喷出的气体与气球的相互作用；实验二是喷出的气体与铝箔卷的相互作用；实验三是喷出的水与喷嘴之间的相互作用。 师：这种相互作用与碰撞有什么不同？ 学生讨论、交流后得出：碰撞中两个物体先是分开的，相互作用后可能合为一体，也可能再次分开，而这种相互作用中两个物体本来是一体的，通过相互作用才分开。 师：我们把这种相互作用称为反冲运动，本节课我们就研究反冲运动。
16.5：反冲运动火箭 ★新课标要求 1、知识与技能 1．知道什么是反冲运动。 2．能够用动量守恒定律解释反冲运动并进行简单计算。 3．了解一些火箭的工作原理。 2、过程与方法 通过观察反冲现象，寻找它们共同规律的过程培养学生的观察能力和发现问题的能力。 3、情感、态度与价值观 体会物理知识来源于生活而又应用于生活的特点，培养学生主动探究、乐于探究的品质。★教学重点： 1．能够认清某一运动是否为反冲运动。 2．用动量守恒定律对反冲运动进行解释。 ★教学难点： 动量守恒定律对反冲运动进行定量计算。 ★教学方法 教师启发引导，学生讨论、交流、实验等。 ★教学用具： 滑轨、小车两个、夹子、圆珠笔、视频资料、多媒体课件 ★教学过程 一、新课引入： 播放有关反冲的视频资料，提醒同学们注意观察现象，特别要留意提出的问题。指出这些现象都是同一种运动，反冲运动。今天我们就要一道学习第5节，反冲运动火箭。 二、新课教学： （一）反冲运动 1、实验演示 2、总结反冲运动的特征（3个）： 两个物体（一个物体的两个部分） 相反的方向 内力 3、与投影的4个反冲现象比较，让学生进一步体会反冲运动特征
4、让学生总结得出反冲运动定义：如果一个静止的物体在内力的作用下分裂成两个部分，一部分向某个方向运动，另一部分必然向相反的方向运动。这个现象叫反冲。 （二）理解反冲运动产生原因 1、提出问题，为什么会产生反冲现象 2、分析原因，反冲运动满足动量守恒定律 3、结合实例分析 系统不受外力（小车实验） 条件是系统某一方向不受外力（砸夹子实验） 系统内力远大于外力（结合图片） 4、实验演示，过渡到下面学习内容，火箭 （三）火箭 1、古代火箭 古代火箭有什么缺陷，怎样解决？ 2、现代火箭 三、目标检测： 学生自己完成以下2个小题，以巩固本节课所学。 1．一个静止的质量为M的不稳定原子核，当它放射出质量为m的速度为v的粒子后，原子核剩余部分的速度多大？ 2．火箭喷气发动机每次喷出m=200 g的气体，喷出的气体相对于地面的速度v=1000 m/s．设
《反冲运动火箭》教学设计 天津市第一百中学李春华 【教学目标】 一、知识与技能 1．知道什么是反冲运动。 2．能够用动量守恒定律解释反冲运动并进行简单计算。 3．了解一些火箭的工作原理。 二、过程与方法 通过观察反冲现象，寻找它们共同规律的过程培养学生的观察能力和发现问题的能 力。 三、情感态度与价值观 体会物理知识来源于生活而又应用于生活的特点，培养学生主动探究、乐于探究的 品质。 【教学重点】 1．能够认清某一运动是否为反冲运动。 2．用动量守恒定律对反冲运动进行解释。 【教学难点】 动量守恒定律对反冲运动进行定量计算。 【教学方法】 教师启发引导，学生讨论、交流、实验等。
【教学用具】 实验器材：铝箔纸，火柴，支架，反击式水轮机原理模型，一些关于反冲应用的图 片、动画、视频等。 【教学过程】 新课引入： 师：物体间的相互作用除碰撞以外还有另一种方式也较常见，我们先观察几个实验，看一看它们是否不同于碰撞但也是相互作用。 演示实验一：释放充了气的气球，气球喷气的同时向前“窜”。 演示实验二：教材图16．5-3乙（铝箔纸、火柴药粉、支架）。 演示实验三：教材图16．5-3甲（反击式水轮机原理）。 师：刚才这三个实验是相互作用吗？分别是谁和谁之间的相互作用？ 学生讨论、交流后得出：均是相互作用。实验一是喷出的气体与气球的相互作用；实验二是喷出的气体与铝箔卷的相互作用；实验三是喷出的水与喷嘴之间的相互作用。 师：这种相互作用与碰撞有什么不同？ 学生讨论、交流后得出：碰撞中两个物体先是分开的，相互作用后可能合为一体，也可能再次分开，而这种相互作用中两个物体本来是一体的，通过相互作用才分开。 师：我们把这种相互作用称为反冲运动，本节课我们就研究反冲运动。 新课教学： 板书：一、认识反冲运动 板书：1．反冲运动：静止或运动的物体通过分离出一部分物体使另一部分物体向 反方向运动的现象。 师：反冲运动在生产、生活中很常见。 播放视频：章鱼或乌贼的运动；草坪喷灌装置等。 师：你还能列举出其它实例吗？