反冲运动 火箭PPT演示文稿

反冲运动火箭的安全使用与 法规
火箭发射的安全措施
选择合适的场地
确保发射场地宽阔、平坦，远离人群和易燃物 品，以降低安全风险。
检查火箭组件
确保所有组件完好无损，无缺陷或破损，以防 止发射过程中发生故障。
遵守操作规程
按照规定的操作步骤进行发射，避免因错误操 作导致意外事故。
火箭使用的法规与规定
了解相关法律法规
总结词
火箭的可靠性是指火箭在发射过程中能够正常工作、无故障的概率，是衡量火箭性能的重要参数之一 。
详细描述
火箭的可靠性对于确保发射安全、降低发射风险具有重要意义。高可靠性的火箭能够减少发射失败的 概率，提高发射成功率。为了提高火箭的可靠性，需要进行充分的测试和验证，确保各系统、部件的 正常运行。
火箭的重复使用性
燃料与氧化剂
选择合适的燃料和氧化剂 ，如液氧、液氢、煤油等 ，以提高发动机性能。
火箭的装配与测试
装配工艺
制定合理的装配工艺流程 ，确保火箭各部分正确组 装。
测试流程
建立完善的测试流程，包 括发动机测试、整体测试 和发射前测试等。
测试设备
配备先进的测试设备，如 压力测试设备、振动测试 设备等，以确保测试结果 的准确性。
火箭发射的环保要求
控制废气排放
确保火箭发动机排放的废气符合 国家和地方环保标准，避免对大
气环境造成污染。
减少噪音污染
采取有效措施降低火箭发射过程 中产生的噪音，如使用消音设备 或选择合适的时间进行发射。
处理废弃物
根据相关法规，妥善处理火箭发 射后产生的废弃物，确保不对环
境造成损害。
遵守环保监测要求
03
反冲运动火箭的性能参数
火箭推力

解析 设任一时刻人与船速度大小分别为 v1、v2，作用前都 静止．因整个过程中动量守恒，
所以有
mv1＝Mv2
而整个过程中的平均速度大小为 v1 、 v2 ，
则有 m v1 ＝M v2 ，称为平均动量守恒．
两边乘以时间 t 有 m v1 t＝M v2 t，即
mx1＝Mx2.
且 x1＋x2＝L，
可求出 x1＝m＋MML；x2＝m＋mML.
v"＝－mvcos 60°＝－0.05 m/s
M－m
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 0.05 m/s.
三、人船模型的特点及应用
【例3】 如图2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，求船和人对地面的位移各 为多少?
§5.6 反冲运动
火箭
一、反冲运动
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. 要 点：
a. 内力作用下 b.一个物体分为两个部分
c.两部分运动方向相反
3. 物理原理： 遵循动量守恒定律
作用前：P = 0 作用后: P' = mv + MV 则根据动量守恒定律有： P' = P 即 mv+MV=0 故有：V = − ( m / M ) v 负号就表示作用后的两部分运动方向相反
处所经历 的时间为多少？
0.3
例4：
v
• 如图所示，质量为M的光滑滑块放置在 光滑的水平面上，另一质量m的物体以
速度v向上滑去，物体刚好能到达最高点，
求物体到m达最高点的速度?

高中物理人教版选修3-5
16.5 反冲运动
实实验验一一
气球动力小车：将气球吹起来，用手捏住气球的通气口， 然后突然放开，让气体喷出，观察小车的运动。
实验现象：松开出气孔时,气球中的气体向后喷出,此时 气体和气球之间产生相互作用,气球小车就向前冲出。
实验二
反击式水轮机模型：倒圆锥形容器固定在铁架台上，容 器底部对称分布着四个对称的细水管，管口都弯向一边。 向容器中注水，观察现象。
三、火箭
古代火箭和现代火箭
思考：
（1）现代的火箭与古代火箭有什么相同和不 同之处？构？ （4）当燃料耗尽时，火箭的终极速度跟什么
因素有关？ 喷气速度，质量比
四、火箭最终速度
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 ʋ，燃料 燃尽后火箭的飞行速度 ʋ m为多大？
实验现象：有水从细水管中流出，同时容器绕中心轴开 始转动，转动的方向与从细管中流出的水流方向相反。
？ 思考与讨论
问题一：刚才这两个实验有相互作用吗？分 别是谁和谁之间的相互作用？
问题二：讨论这两个种相互作用有什么共同点？ （1）原来静止 （2）相互作用的两个物体本来是一个整体 （3）通过相互作用内力才分开。 （4）相互作用的两个物体会朝着相反的方向运动
解：由动量守恒定律得
0 m Vm （M - m）V 则火箭获得的最大速度
(M m)V M
Vm
m
( 1)V m
1（、1影）响喷火气箭速飞 度行速度的因素主要有两个：Vm
M (
m
1)V
（2）是质量比（即火箭开始飞行时的质量与燃料燃尽时
的质量之比）。
2、解决办法： （1）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

课堂练习
下列哪些措施有利于增加喷气式飞机的飞行 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
课堂练习
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 部分做反冲运动的速度大小为（ B ）
你知道章鱼，乌贼怎样游泳吗？
它们先把水吸入体腔，然后用力压水，通 过身体前面的孔喷出，使身体很快的运动
你认为章鱼、乌贼游泳时运用了什么原理
呢？
（反冲）
乌
章
贼
鱼
生活中的反冲运动
用枪射击时，子弹向前飞去，枪身发生反冲向后 运动。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。
第五节、反冲运动 火箭
实验1： 请同学们拿出事先准备好的气球，
吹起来以后用手捏住口，然后突然 放手，观察所发生的现象？
实验2：
将反击式水轮机转轮的原理模型的容 器中加入水，便可观察到容器的旋转？
思考？
这些现象有没有共同之处？若 有，共同点是什么？
1、共同点
（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
生活中的反冲运动
喷气式飞机通过连续不断地向后 喷射高速燃气，可以得到很高的飞行 速度。
生活中的反冲运动
火箭
二、火箭
古代火箭.wmv
古代火箭的发展经历了哪些阶段？
宋代
明代
现代
古代火箭由哪几个部分组成？
二、火箭
古 代 的 火
箭
我国早在宋代就发明了火箭， 在箭杆上捆一个前端封闭的火药筒， 火药点燃后生成的燃气以很大的速 度向后喷出，火箭由于反冲而向前 运动。

解析 火箭与被喷气体组成的系统不受外力作用，动量守恒。以v0方向为正方
向，设喷出第一次气体后火箭速度为v1，应用动量守恒定律，对第一次喷气过
程有：

Mv0＝－m(u－v1)+(M－m)v1，
v0
v1
得火箭喷出第一次气体后的速度为
m v1 v0 M u
u-v1
物理情景： 一门大炮，炮身质量M，炮弹质量m， 炮弹水平射出时相对于地面的速度为 v0，不计炮身与地面的摩擦，求炮身 向后反冲的速度v？
0 mv0 Mv v mv0 M
中国新型自行榴弹炮装在履带式的车辆上且履带表面有较深的突起抓 地钩型设计是为了增大摩擦力，止退。止退犁和两个液压缓冲器，都是 为了提高火炮连射时的命中精度而精心设计的。
多 级 火 箭
反冲的应用——水上飞行器
二、人船模型
如图，长为l ,质量为M的船停在静水中，一个质量为m的人（可视为质点）
从静止开始从船头走向船尾，不计水的阻力，求船和人相对地面的位移各
是多少？
x1
0 mv1 Mv2
v1
0 mv1 t Mv2 t
v2
0 mx1 Mx2
x2
x1 x2 l
①人动船动，人静船静，人快船快，
x1
M M
m
l
x2
ml M m
人慢船慢，人左船右；
②速度比等于质量的反比， x1 M 位移比等于质量的反比； x2 m
例：火箭相对地面匀速飞行的速度为v0，某时刻的总质量为M，现火箭发动机向 后喷出气体，若每次喷出的气体质量恒为m，相对于火箭的速度大小恒为u，不
计空气阻力，求第一次气体喷出后火箭的速度为多大？
反冲的应用——火箭
火箭获得的速度与那些因素有关呢？

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
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 M? m
cos?
x scosθ ? x
x1 ? ? x2 ? ?
x1
?
M L
M? m
x2
?
m L
M? m
1. 古代火箭
2. 现代火箭
？ 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 ?1，燃料燃 尽后火箭的飞行速度 ? 为多大？
在火星，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
课堂总结
反冲 1. 定义：向气体喷出的反方向运动
反 冲
运动
2. 原理：动量守恒定律
运
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 ?
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 ?＝ 1000 m/s，则求机关枪后退的速 度大小 ?'。
？ 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。

(3)反冲运动过程中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
上用动量守恒分析解决问题。
首 页
探究一
探究二
X 新知导学 D 答疑解惑
INZHI DAOXUE
AYI JIEHUO
问题导引
探究二
X 新知导学 D 答疑解惑
AYI JIEHUO
INZHI DAOXUE
问题导引
名师精讲
D 当堂检测
ANGTANG JIANCE
典例剖析
(2)由(1)依次类推,第 n 次气体喷出后,火箭速度为 vn,有

(m0-nm)vn-mv=[m0-(n-1)m]vn-1 所以 vn=
0 -
因为每秒喷气 20 次,所以 1 s 末火箭速度为
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。
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典例剖析
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典例剖析
变式训练2 载人气球静止于高h的空中,气球的质量为m0,人的
质量为m,若人沿绳梯滑至地面,则绳梯至少为多长?
解析:
气球和人原来静止在空中,说明系统所受
合外力为零,故系统在人下滑过程中动量守
恒,人着地时绳梯至少应接触地面,设绳梯长

反冲运动 火箭
序言
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现代火箭：是指 一种靠喷射高温 高压燃气获得反 冲作用力向前推 进的飞行器。
主要用途：利用 火箭作为运载工 具。例如：发射 探测器，人造卫 星和宇宙飞船的 发射。
火 箭 结 构
思考：影响火箭飞行速度的因素是什么？
例题、火箭发射前的总质量为M，燃 料全部燃烧完后的质量为m,火箭燃 气的喷射速度为v0，燃料燃尽后火 箭思的考速：度影v响是火多箭少飞？行速度的因素是什么？
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是多大？（2）火箭第二次喷出气 体后，火箭的速度是多少？（3） 火箭发动机1s末的速度是多大？
例1：A、B两个小球在光滑水平面上沿同一直线运动， 已知A球质量为1.0kg，速度大小为2.0m/s，B球质量为 4.0kg，速度大小为1.0m/s， ⑴若A球与B球开始运动的方向相同，A追上B球相碰 ⑵若A球与B球开始运动的方向相反，A与B球相向相碰 若碰撞后两个小球粘在一起。 求两种情况下AB共同运动时的速度大小及方向 ⑶A球与B球开始运动的方向相反，相向相碰，若碰前B 球速度大小为0.5m/s呢？