(完整版)16.5反冲运动火箭(共24PPT)

燃气的总动量为： – (M− m)ʋ1 由动量守恒得 ： mɒ– (M− m)ʋ1 = 0
(M
m)1
m
(M m
1)1
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
3. 一火箭喷气发动机每次喷出质量 m = 200 g的气体，气体 离开发动机喷出时对地速度 ʋ = 1000 m/s，设火箭质量 M = 300 kg，发动机每秒喷发 20 次。则运动第 1 秒末，火箭的速 度多大 ？
13. 5 m/s
4. 如图所示， 质量为 M、倾角为θ、长度为s的斜面放在光
第一节火箭脱离过程
课堂总结
反冲 1. 定义：向气体喷出的反方向运动
反 冲 运
运动
2. 原理：动量守恒定律 3. 常见反冲运动：烟花、喷气式飞机
动
火
1. 发展：从宋代开始
箭
2. 原理：动量守恒定律
火箭
①喷气速度 ʋ
3. 速度
②质量比
M m
课堂测试
1. 一静止的质量为 M 的原子核，以相对地的速度 ʋ 放射 出一质量为 m 的粒子后，原子核剩余部分作反冲运动的
3. 物理原理：遵循动量守恒定律。
例： 一炮弹静止在光滑的水平地面上，点火爆炸后恰好分裂 成质量分别为 m 和 M 的两块弹片，假设分开后两块弹片沿同 一条直线运动，质量为 m 的这一块弹片的速度大小为 ʋ，求另 一块弹片的速度 ʋ'。 解析：作用前的动量 p = 0 作用后的动量 p' = mʋ + Mʋ' 根据动量守恒定律有：p' = p 即 mʋ + Mʋ' = 0
滑水平地面上，一个质量为 m 的物块 A，由斜面顶端自由下 滑，求当 物块A滑到斜面底端时，斜面在水平地面上移动的 距离为多少？
ms cos
Mm
x scosθ − x
M
8
典例探究
例2 如图所示，长为 L 的船静止在平静的水面上，立于左侧 船尾的人的质量为 m，船的质量为 M，不计水的阻力，人从 船尾走到右侧船头的过程中，求船对地面的运动位移大小。
m M 0
x1 x2 L
x1 x2
M x1 M m L
m x2 M m L
1. 古代火箭
2. 现代火箭
第十六章 动量守恒定律
§ 5 反冲运动 火箭
学习目标
1. 知道反冲现象，会运用动量守恒定律解释反冲现象。 2. 知道火箭的飞行原理，初步了解提高火箭质量比的有效 方法。 3. 知道火箭的主要用途，了解人类航空、航天事业的巨大 成就。
新课导入
？ 思考与讨论
履带式自行榴弹炮炮车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？
解得： m 负号表示作用后的两弹片运动方向相反
M
4. 反冲运动的应用：大炮、火箭的发射、反击式水轮机工 作原理和蒸汽炮车等。
典例探究
例1 机关枪的质量 M＝ 8 kg，射出的子弹质量 m＝ 20 g，若 子弹从枪口飞出的速度 ʋ＝ 1000 m/s，则求机关枪后退的速 度大小 ʋ'。
m 0.021000 m/s 2.5 m/s
？ 想一想
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 ʋ1，燃料燃 尽后火箭的飞行速度 ʋ 为多大？
在火箭发射过程中，由于内力远大于外力，所以动量
守恒。以火箭的速度方向为正方向，发射前的总动量为 0，
发）
A. M
m
B. m
M m
C. M m
M
D. M m
M
2. 一小型火箭在高空绕地球做匀速圆周运动，若其沿运动方
向的相反方向释放出一物体P，不计空气阻力，则 （ AC）
A. 火箭一定离开原轨道运动 B. 物体 P 一定离开原来原轨道运动 C. 火箭运动半径一定增大 D. 物体运动半径一定减小
？ 思考与讨论
你知道章鱼、乌贼怎样游水吗？它们先把水吸入体腔， 然后用力压水，通过身体前面的孔将水喷出，使身体很快地 运动。
章鱼能够调整自己的喷水口的方向，这样可以使得身体 向任意方向前进。
你认为章鱼游水时应用了什么物理原理？
新课讲授
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：内力远远大于外力，反冲运动中系统动量守恒。