16.5反冲运动-火箭讲课课件
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第十六章
动量守恒定律
第5节 反冲运动 火箭
一、反冲
1.反冲定义:当物体的一部分以一定的速度离开物体时,剩余部分将做_____________的运动,这种现象叫反冲运动。学科网
2.反冲中的动量守恒:物体间的相互作用力是________,作用时间很___,作用力很______,远远大于系统受到的__________,可以与动量守恒定律来处理。
3.反冲中的能量:因为有其他形式的能转化为_______,所以系统的___________________。
二、爆炸
1.爆炸中的动量守恒:物体间的相互作用力是________,作用时间很_____,作用力很______,远远大于系统受到的__________,可以与动量守恒定律来处理。
2.爆炸中的能量:因为有其他形式的能转化为_________,所以系统的________________。
3.爆炸后的运动状态:在空中沿水平方向运动的物体,如果爆炸后分裂成两块,前面一块做平抛运动时,后面一块可能做同向或反向的平抛运动,也可能做自由落体运动。
相反方向 变力 短 大 外力 动能 动能增加
变力
短 大 外力 动能 动能增加
一、爆炸和反冲
1.爆炸的特点
(1)动量守恒。由于爆炸是在极短的时间内完成的,爆炸时物体间的相互作用力远远大于系统受到的外力,所以爆炸过程中,系统的总动量守恒。
(2)动能增加。在爆炸过程中,由于其他形式的能量(如化学能)转化为动能,所以爆炸后系统的总动能增加。
(3)位移不变。爆炸时间极短,因而作用过程中物体运动的位移很小,一般忽略不计,可以认为爆炸
后物体仍然从爆炸时的位置以新的动量开始运动。
2.反冲
(1)现象。物体的不同部分在内力的作用下向相反的方向运动。
(2)特点。一般情况下,物体间的相互作用力(内力)较大,因此系统动量往往有以下几种情况:
①动量守恒;②动量近似守恒;③某一方向动量守恒。
1 物理选修 3-5 第十六章 动量守恒定律 16.5 反冲运动 火箭 1课时
课 题 反冲运动 火箭
主备人 常静云 审稿人 组长签字
教
学
目
标
知识与技能 1、了解反冲运动的概念和反冲运动的一些应用。
2、理解反冲运动的原理。
3、能够应用动量守恒定律解决反冲运动问题。
4、了解火箭的工作原理和决定火箭最终速度大小的因素。
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。
情感态度价值观 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。
重点难点 重点:用动量守恒定律对反冲运动进行解释。
难点:动量守恒定律对反冲运动进行定量计算。
学习方法 自主学习---合作学习----探究学习
教学方法 目标诱导—学生自学—展示交流—精讲点拔—当堂训练—小结拓展
教学用具 多媒体 、气球
教
学
过
程 目标诱导--学生自学
【探究一】(小组讨论)
演示一:释放充了气的气球,气球喷气的同时向前“窜”。
演示二:水母的运动(视频)
演示三:模拟火箭的运动(视频)
细心观察这几个现象,认真思考它们运动的共同之处?
【探究二】(小组讨论)
1、请举出生产生活中的反冲现象。
2、一切反冲现象都是有利的吗?请举例说明。
3、如何减少反冲带来的影响?比如:打枪、榴弹炮
【探究三】阅读课本23-24页相关内容,思考以下问题(学生自学)
1、我国古代的火箭是什么样的?
2、现代火箭和古代火箭有什么相同和不同之处?现代火箭的主要用途是什么?
3、设火箭飞行时在极短的时间△t内喷射燃气的质量是 △ m,喷出的燃气相对之前火箭喷气前的速度是u,喷出燃气后火箭的质量为m,试计算火箭在这样一次喷气后增加的速度△ v ? 2 4、现代火箭为什么要采用多级结构?
展示交流—精讲点拔
学必求其心得,业必贵于专精
1 5 反冲运动、火箭
[目标定位] 1.了解反冲运动及反冲运动的典型事例.2。能够应用动量守恒定律解决反冲运动.3.了解火箭的飞行原理及决定火箭最终速度大小的因素.
一、反冲
1.定义: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的现象.
2.特点: (1)反冲运动是物体的不同部分在内力作用下产生的结果.
(2)反冲运动中,相互作用力一般较大,通常可以用动量守恒定律来处理.
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,一边喷水一边旋转来自动改变喷水的方向.
(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.
【深度思考】
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?
答案 喷气式飞机是靠喷出自身携带的气体而做反冲运动的;螺旋桨飞机靠螺旋桨转动时桨面与周围空气发生相互作用而获得向上的动力.因为月球上没有气体,所以只能配置喷气式飞机.
【例1】 反冲小车静止放在水平光滑玻璃上,点燃酒精,水蒸气将橡皮塞水平喷出,小车沿相反方向运动.如果小车的总质量M=3 kg,水平喷出的橡皮塞的质量m=0。1 kg.
(1)若橡皮塞喷出时获得的水平速度v=2。9 m/s,求小车的反冲速度.
(2)若橡皮塞喷出时速度大小不变,方向与水平方向成60°角,小车的反冲速度又如何?(小车一直在水平方向运动)
解析 (1)小车和橡皮塞组成的系统所受外力之和为零,系统总动量为零.以橡皮塞运动的方向为正方向
根据动量守恒定律,mv+(M-m)v′=0
v′=-错误! v=-错误!×2。9 m/s=-0。1 m/s
负号表示小车运动方向与橡皮塞运动的方向相反,反冲速度大小是0。1 m/s。
(2)小车和橡皮塞组成的系统水平方向动量守恒.以橡皮塞运动的方向为正方向,有 学必求其心得,业必贵于专精
16.5 反冲运动 火箭
四、典型例题
例1采取下列哪些措施有利于增加喷气式飞机的飞行速度( )
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、
例2、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动的速度大小为( )
A. mMv
B. mMmv C. vmmM D. vmmM
例3、火箭喷气发动机每次喷出m=200g的气体,喷出气体相对地的速度v=1000m/s,
设火箭初质量M=300kg,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,火箭发动机1秒末的速度是多大?
五、达标训练
1. 如图2所示,自行火炮连同炮弹的总质量为M,当炮管水平,自行火炮在水平路面上以1v的速度向右匀速行驶时,发射一枚质量为m的炮弹后,自行火炮的速度变为2v,仍向右行驶,则炮弹相对炮筒的发射速度0v为( )
图2
A. mmvvvmv2210)( B. mvvMv)(210
C. mmvvvMv22102)( D. mvvmvvMv)()(21210
2.如图所示,质量为M的物体P静止在光滑的水平地面上,有另一质量为m(M>m)的物体Q以速度v0正对P滑行则它们相碰后 ( )
A.Q物体一定被弹回,因为M>m
B.Q物体可能继续向前
C.Q物体的速度不可能为零
D.若相碰后两物体分离,过一段时间可能再碰
3.A、B两球在光滑的水平面上作相向运动,已知mA>mB,当两球相碰后,其中一球停止,则可以断定 ( )
A.碰撞前A的动量与B的动量大小相等
B.碰撞前A的动量大于B的动量