【精品课件】反冲运动火箭课件

实 验：
把气球吹满气，猛一松手，会出现什 么情形呢？
一、反冲运动
静止或运动的物体分离出一部分物 体 ，使另一部分向相反方向运动的现象 叫反冲运动。 反冲运动中如果属于内力远远大 于外力的情况，可以认为反冲运动中 系统动量守恒。
火箭模型
在箭支前端缚上火药筒，利 用火药向后喷发产生的反冲作用 力把箭发射出去。
演示
1
中国新型自行榴弹炮
2
.
. 自 行 火 炮 为 什 么 要 装 在 履 带 式 车 辆 上 ？ 车 身 后 的 止 退 犁 又 是 起 什 么 作 用 的 呢 ？
喷气式飞机通过连续不断地向后喷射高 速燃气，可以得到超过音速的飞行速度。
法国 “幻 影”20 00
反击式水轮机是靠水流的反冲作用旋转的。
对于第一个发射装置，气密性不好（气密性好，也是有唯一性）
第二、第三个发射装置，气密性。能发射多个类型的水火箭。
怎样才能做好水火箭的气密性？
发射装置的气嘴与可乐瓶的接口的紧密性是关键
为了保证接口的紧密性，可用软塞套在气嘴的 外面，使气嘴与可乐瓶相接时，能很好的密封。
由第一种装置做成的水火箭需要多 人才能很好地发射。
由动量守恒得 ：
mv (M m)v1 0
( M m)v1 M v ( 1)v1 m m
燃料燃尽时火箭获得的最终速度由 M 喷气速度及质量比 共同决定 。
m
反 冲 运 动 火 箭
反 冲 运 动
1．定义：静止或运动的物体分离出一部 分物体 ，使另一部分向相反方向运动的 现象叫反冲运动。
• 反冲运动-火箭.flv
水火箭
简单用力、牛顿第三运动定律： 如果以一力推（拉）一物体时，该物体 会以相等大小的力推（拉）施力者 水火箭是利用水和空气的质量之比，空气 压力把水从火箭尾部的喷嘴向下高速喷出， 在反作用下，水火箭快速上升，加速度、 惯性滑翔在空中飞行，像导弹一样有一个 飞行轨迹，最后达到一定高度, 从而得到 火箭模型。

1. 通过观察以上两个演示实验 他们有什么 不同的实验现象？
2.两个实验都遵循什么规律？
3.能否用公式解释为什么会出现不同的实 验 现象？(设小车的质量为 M , 喷出燃气的质量为 m ,
喷出燃气时车的速度为V1, 燃气速度V2.)
反冲的应用------人船模型
质量为M的船停在静止的水面上，船长为L，一质 量为m的人，由船头走到船尾，若不计水的阻力， 则整个过程人和船相对于水面移动的距离？
第十六章 动量守恒定律
第五节
反冲运动 火箭
课堂小测验 1.动量的定义式？ 2.动量守恒的条件？
3.动量守恒定律表达式？
实 验 探究
把气球吹满气，猛一松手，会出现什么 情形呢？
学以致用
例题：水平方向射击的大炮，炮身重M，炮弹 重m，炮弹射击的速度为V，射击后炮身后退的 速度为多大？
实验探究二
L M
L M
生活中的反冲运动
牛刀小试
假设一小型宇宙飞船沿人造卫星的轨道在高空中作匀速圆周
运动，如果飞船沿与其速度相反的方向抛出一个物体A，则下
列说法正确的是（ ）CΒιβλιοθήκη A．A与飞船都可能按原轨道运动
B．A与飞船不可能按原轨道运动 C．飞船运行的轨道半径一定增加，A运动的轨道半径
可能大于原来的轨道半径 D．A可能沿地球半径方向竖直下落，而飞船运行的轨
习题
1、机关枪重8kg，射出的子弹质量为20g，若子弹的 出口速度是1000m/s，则机关枪的后退速度是多少？
2、一个静止质量为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 多大？
拓展练习：
例：水平方向射击的大炮，炮身重450 kg，炮 弹重为5 kg，炮弹射击的速度是450 m/s，射 击后炮身后退的距离是45 cm，则炮受地面的 平均阻力为多大？

则根据动量守恒定律有：p' = p
即 mv + Mu = 0
故有：u = − ( m/M )v
负号表示作用后的两部分运动方向相反
4. 反冲运动的应用及防止：大炮、火箭的发射等。
自行火炮为什么要装在履带式的车辆上呢？
自行火炮后面为什么装有止退犁？履带表面为什么有 较深的突起抓地钩型设计？
例1. 机关枪重 8 kg，射出的子弹质量为 20 g，若子弹的 出口速度是 1000 m/s，则机枪的后退速度是多少？
于原来的轨道半径 D. A 可能沿地球半径方向竖直下落，而飞船运行的轨道半径
将增大
M x1 M m L
m x2 M m L
1. 古代火箭
2. 现代火箭
火箭在燃料燃尽时所能获得的最终速度与什么 有关呢？
假设火箭发射前的总质量为 M，燃料燃尽后的 质量为 m，火箭燃气对地的喷射速度为 v1，燃料燃 尽后火箭的飞行速度 v 为多大？
v
(M
m)v1 m
(M m
1)v1
燃料燃尽时火箭获得的最终速度由喷气速度及质量比
M/m共同决定。要提高喷气速度，就要使用高质量的燃料。
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。
漫漫“长征”路：长征系列运载火箭发展史
第一节火箭脱离过程
1. 一静止的质量为 M 的原子核，以相对地的速度 v 放 射出一质量为 m 的粒子后，原子核剩余部分作反冲运
火箭发射
1. 定义 ：一个物体在内力的作用下分裂为两个部分，一部 分向某一方向运动，另一部分必然向相反的方向运动。这个 现象叫做反冲。
2. 特点：在发射的短暂时间内，物体系统无外力作用或外
力远小于内力时，反冲运动中动量是守恒的。 3. 物理原理：遵循动量守恒定律。

是人的质量的 8 倍。从某时刻起，这个人向船尾走去，走到
船中部他突然停止走动。水对船的阻力忽略不计。下列说法
中正确的是
()
A．人走动时，他相对于水面的速度和小船相对于水面的速度
大小相等、方向相反
B．他突然停止走动后，船由于惯性还会继续走动一小段时间
C．人在船上走动过程中，人对水面的位移是船对水面位移的
3．反冲现象的应用及防止 (1)应用：农田、园林的喷灌装置是利用反冲使水从喷口喷 出时，一边喷水一边旋转。 (2)防止：用枪射击时，由于枪身的反冲会影响射击的准确 性，所以用步枪射击时要把枪身抵在肩部，以减少反冲的影响。
火箭
工作原理 火箭的工作原理是 反冲 运动，其 反冲 过程动量守恒。它 是靠向后喷出的气流的反冲作用而获得向前速度的。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。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。当然， 随着燃料的消耗，火箭本身的质量不断减小，研究时应该取火 箭本身和相互作用的时间内喷出的气体为研究对象。
3．(多选)采取下列措施有利于增大喷气式飞机的飞行速度的是 ()
A．使喷出的气体速度更大 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：把喷气式飞机和喷出的气体看成系统，设原来总质量 为 M，喷出的气体质量为 m，速度是 v，剩余质量(M－m)的 速度为 v′，规定飞机的速度方向为正方向，由动量守恒得 mv－(M－m)v′＝0，v′＝Mm－vm。故 A、C 正确。 答案：AC
A．打开阀门 S1 B．打开阀门 S2 C．打开阀门 S3 D．打开阀门 S4
[解析] 根据水和小车组成的系统动量守恒，原来系统 动量为零，由 0＝m 水 v 水＋m 车 v 车知，小车的运动方向与水 的运动方向相反，故水应向后喷出，选项 B 正确。