火箭PPT学习课件

25、没什么好抱怨的，今天的每一步，都是在为之前的每一次选择买单。每做一件事，都要想一想，日后打脸的时候疼不疼。 26、运气是努力的附属品。没有经过实力的原始积累，给你运气你也抓不住。上天给予每个人的都一样，但每个人的准备却不一样。不要羡 慕那些总能撞大运的人，你必须很努力，才能遇上好运气。
谢谢！ 学妹给我打电话，说她又换工作了，这次是销售。电话里，她絮絮叨叨说着一年多来工作上的不如意，她说工作一点都不开心，找不到半点成就感。 末了，她问我：学姐，为什么想 找一份 自己热 爱的工 作这么 难呢？ 我问她上一份工作干了多久，她 说不到 三个月 ，做的 还是行 政助理 的工作 ，工作 内容枯 燥乏味 不说， 还特别 容易得 罪人， 实在不 是自己 的理想 型。 我又问了她前几份工作辞职的原 因，结 果都是 大同小 异，不 是因为 工作乏 味，就 是同事 不好相 处，再 者就是 薪水太 低，发 展前景 堪忧。 粗略估计，这姑娘毕业不到一年 ，工作 却已经 换了四 五份， 还跨了 三个行 业。 但即使如此频繁的跳槽，她也仍 然没有 找不到 自己满 意的工 作。 2 我问她，心目中理想型的工作是 什么样 子的。 她说， 姐，你 知道苏 明玉吗 ？就是 《都挺 好》电 视剧里 的女老 大，我 就喜欢 她样子 的工作 ，有挑 战有成 就感， 有钱有 权，生 活自由 ，如果 给我那 样的工 作，我 会投入 我全部 的热情 。 听她说完，我尴尬的笑了笑。 其实每一个人都向往这样的成功 ，但这 姑娘却 本末倒 置了， 并不是 有了钱 有了权 有了成 就以后 才全力 以赴的 工作， 而是全 力以赴 工作， 投入了 自己的 全部以 后，才 有了地 位名望 钱财。 你要先投入，才会有收获，当你 真正投 入做一 件事后 ，会明 白两件 事：首 先你会 明白， 把一件 事认认 真真做 好，所 获得的 收益远 大于同

多级火箭
现代火箭在很多 时候使用的是多 级火箭．
每一级火箭完成 工作后就会被抛 掉，点燃下一级 火箭．
人类对飞行的向往与人 类的文明一样古老。岁月 流逝，人类从对飞行的梦， 气球，滑翔机和动力飞机 的载人飞行的成功，打开 了理想的大门，进而开创 了人类进入无限深邃宇宙 空间的新纪元。
飞天的梦想
人类向往飞行的历史跟人类本身的历史一样 古老。古人认为，在上苍的天国里，天神能 踏雾登云飞行是非常自然的事。他们对苍天 怀着迷信和向往。
在东方，有中国的嫦娥奔月；在西方，有 魔毯，飞扫帚等许多的神话故事。所有这些 子虚乌有的神话故事，深深地影响着人类生 活，思维的各个方面，有人总结了古人幻想 飞上天空的方法有：借天神的帮助，飞禽鸟 兽运载，自己身上绑翅膀，有“会飞的车子” 四种。但最终，人类还是选择了“会飞的车 子”（飞行器）开辟了上天的道路。
探险的时代
随着科学技术的发展，航空时代经历了气球，飞艇， 滑翔机和动力飞机的步步发展。
1783年12月1日，法国物理学家杰克斯பைடு நூலகம்查理的氢气球首次 实现了载人飞行。
1852年，法国工程师亨利.吉法德制造了第一艘动力飞艇。 1903年12月17日，莱特兄弟制造的第一架比空气重，有人 驾驶的“飞鸟”号飞机上天。 1909年9月21，中国人自己制造的飞机上天。 1933年7月，美国人波斯特独自驾驶“织女星”号飞机，在 一个星期的时间完成了环球航行
画笔下的魔术
提到蒙娜丽莎，大家一定会不由自主地想起达芬奇。 达芬奇不仅在艺术方面做出过重要贡献，在科学的 道路上也留下了深深的脚印。而且达芬奇就是航空 科学的奠基人。但是他在绘画上的光辉成就在很大 的程度上削弱了他在科学史上的地位。
15世纪，欧洲正处于文艺复兴时期。以达芬奇为 代表的一批人文主义者提出：“要从神权的木枷锁 下解放出来”的口号。一些有志于飞行问题的人开 始对航空科学进行了科学的探索，而达芬奇是首当 其冲的，他提出“空中可能成为运输的媒介”这一 设想，还解剖了鸟的骨骼，了解到鸟翼的构型，观 察到鸟的飞行动作；首次设计出“鸟人”飞行器— —人力折翼机。

一、火箭的原理
火箭使用的是喷气式发动机。它的燃料在燃 烧室内燃烧后产生高温、高压的气体，这种气体 从尾部以极高的速度喷出，同时产生很大的反作 用力推动机身向前运动。由于它不需要像活塞、 曲轴那样的传动装置，从而减少了能量的损失， 大大的提高了机身的飞行速度。
二、喷气式发动机的分类
喷气式发动机分为空气喷气发动机和火箭喷
小结
1、喷气式发动机的原理： 燃料在燃烧时内燃烧，产生高温高压的燃气， 从尾部喷口高速喷出，产生很大的反作用力，推动 机身向前运动。 2、喷气式发动机的分类： 空气喷气发动机：只携带燃料，需外界空气助燃， 飞行高度受限制。 火箭喷气发动机：携带燃料和氧化剂，不需要外界 空气助燃，飞行高度不受限制。 3、液体火箭的主要组成： 燃料箱 氧化剂箱 输送装置 燃烧室 尾部喷口 4、现代火箭的特点：功率巨大。 5、火箭中能量的转化：燃料的化学能燃烧时转化 为内能，推动火箭做功时，把内能转化为机械能。
长征二号
在长征一号成功飞行之后，中国运载火箭技术研究院又成功研制了我 国的第一个大型液体 运载火箭长征二号。长征二号火箭共两级，推进剂 采用四氧化二氮/偏二甲肼，低轨道的运载能 力为1800公斤。 1974年11 月5日，长征二号火箭首次发射。但由于一根控制信号导线折断，火箭在 起飞20 秒以后姿态失稳，火箭自毁。一年以后，长征二号火箭第二次发 射，火箭工作正常，卫星准确入， 发射取得圆满成功。这也是我国发射 的第一颗返回式卫星。后来，在1976年12月7日以及1978年 1月26日，长 征二号火箭又进行了两次发射，均获得成功。 长征二号共进行了4次发 射，除了第一次发射失败以外，其余3次均获得圆满成功。长征二 号的成 功，使我国成为世界上继美国和前苏联之后第三个掌握卫星返回技术和 航天遥感技术的国 家。

“胖五”
“胖五”
川流不息的人群热闹地挤在小小的骑 廊下， 或单独 一人， 或三三 两两。 有的低 头私语 ，有的 莞尔窃 笑，没 有大声 的喧哗 和吵闹 ，似乎 谁都不 愿破坏 平和的 气氛。 放眼长 长的一 条街道 ，逛街 的人都 好象在 做服装 秀，尤 其是那 些披红 戴绿穿 着入时 的少男 少女， 是中山 路上最 亮丽的 风景。
川流不息的人群热闹地挤在小小的骑 廊下， 或单独 一人， 或三三 两两。 有的低 头私语 ，有的 莞尔窃 笑，没 有大声 的喧哗 和吵闹 ，似乎 谁都不 愿破坏 平和的 气氛。 放眼长 长的一 条街道 ，逛街 的人都 好象在 做服装 秀，尤 其是那 些披红 戴绿穿 着入时 的少男 少女， 是中山 路上最 亮丽的 风景。 川流不息的人群热闹地挤在小小的骑 廊下， 或单独 一人， 或三三 两两。 有的低 头私语 ，有的 莞尔窃 笑，没 有大声 的喧哗 和吵闹 ，似乎 谁都不 愿破坏 平和的 气氛。 放眼长 长的一 条街道 ，逛街 的人都 好象在 做服装 秀，尤 其是那 些披红 戴绿穿 着入时 的少男 少女， 是中山 路上最 亮丽的 风景。
—长征五号 川流不息的人群热闹地挤在小小的骑 廊下， 或单独 一人， 或三三 两两。 有的低 头私语 ，有的 莞尔窃 笑，没 有大声 的喧哗 和吵闹 ，似乎 谁都不 愿破坏 平和的 气氛。 放眼长 长的一 条街道 ，逛街 的人都 好象在 做服装 秀，尤 其是那 些披红 戴绿穿 着入时 的少男 少女， 是中山 路上最 亮丽的 风景。
908天的等待之后，我国新一代大型运载火箭 长征五号迎来第三次发射任务。
川流不息的人群热闹地挤在小小的骑 廊下， 或单独 一人， 或三三 两两。 有的低 头私语 ，有的 莞尔窃 笑，没 有大声 的喧哗 和吵闹 ，似乎 谁都不 愿破坏 平和的 气氛。 放眼长 长的一 条街道 ，逛街 的人都 好象在 做服装 秀，尤 其是那 些披红 戴绿穿 着入时 的少男 少女， 是中山 路上最 亮丽的 风景。 川流不息的人群热闹地挤在小小的骑 廊下， 或单独 一人， 或三三 两两。 有的低 头私语 ，有的 莞尔窃 笑，没 有大声 的喧哗 和吵闹 ，似乎 谁都不 愿破坏 平和的 气氛。 放眼长 长的一 条街道 ，逛街 的人都 好象在 做服装 秀，尤 其是那 些披红 戴绿穿 着入时 的少男 少女， 是中山 路上最 亮丽的 风景。

=[(0.02÷8) x 1000]m/s =2.5m/s
[合作探讨] 如图 16-5-5 所示，是多级运载火箭的示意图，发射时，先点燃第一级火箭， 燃料用完后，空壳自动脱落，然后下一级火箭开始工作．
图 16-5-5
探讨1：火箭点火后能加速上升的动力是什么力？
【提示】 燃烧产生的气体高速向下喷出，气体产生的反作用力推动火箭 加速上升．
探讨2：要提升运载物的最大速度可采用什么措施？ 【提示】 提高气体喷射速度，增加燃料质量，及时脱离前一级火箭空 壳．
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 气的对地喷射速度为V0，燃料燃尽后火箭的速度V为多大？
V=？

解：在火箭发射过程中，内力远大于外力， 所以动量守恒。
m
绳被水平拉直处于静止状态，小球处于最右端。将小球由静止释放，重
力加速度为g，求小球摆到最低点时小车向右移动的距离。
解：当小球到达最低点时，设小球向左移动的距离为s1， 小车向右移动的距离为s2，根据动量守恒有：
ms1=Ms2，s1＋s2=l
解得：
M
m
s1 M m l s2 M m l
水平方向动量守恒
mx1-Mx2=0, 则x1/x2=M/m。（x1--人的位移，x2--船的位移） x1+x2=L 则：x1=ML/(m+M), x2=mL/(M+m) （L--船的长度）
v2 M
v1 m
x1 x2
不论物体做的是匀速运动还是变速运动，结论都是相同的。
L
典例：如图所示，质量m=60 kg的人，站在质量M=300 kg的车的一端，车长L=3 m，相对于地面静止．当车与地面间的摩擦可以忽略不计时，人由车的一端走 到另一端的过程中，车将( A )

C、机械能和内能都增加
D、机械能不变，内能增加
学习目标
新知探究
随堂练习
本课小结
本课小结 通过本节课，你学到了什么？
1、工作原理：喷气式发动机（反冲推力） 2、构造： 3、特点：本身带有燃料和氧化剂、速度大、功率 大。 4、燃料：液态氢
5、火箭中能量的转化：燃料的化学能燃烧时转化
为内能，推动火箭做功时，把内能转化为机械能。
学习目标
新知探究
随堂练习
本课小结
随堂练习
1、在火箭的使用中采用多级火箭的好处是（ D ）
A、使火箭的总质量增大。
B、使火箭的体积变大，增大推力。 C、为了美观大方。 D、为了在一级火箭燃料用尽后，下一级火箭工作时把没 用的空壳脱掉，使火箭的总质量减小，加快飞行速度。 2、当火箭由地面腾空而起加速上升的过程中（B ） A、机械能减少，内能增加 B、机械能增加，内能减少
作为发射地球同步轨道卫星的 备份方案火箭，上海航天局自1979年 起用了10年的时间研制 成功了长征 四号火箭。它的3级全都采用常温液 体推进剂（四氧化二氮与偏二甲肼）。 1988年9月 7日，长征四号在太原发 射中心成功发射了我国的第一颗试验 气象卫星；两年之后，长征四号又 一次成功发射了气象实验卫星。长征 四号火箭共发射两次，均取得成功。
长征三号是在长征二号的基础上发展起来的三级火箭， 可以把1600公斤的有效载荷直接送 入地球同步转移轨道。 长征三号充分继承了已有长征火箭的成熟技术，它的一、 二级发动机采用 长征二号丙的一、二级发动机，三级则采 用世界上最先进的液氢/液氧发动机。长征三号是我国 首次 使用液氢/液氧发动机的火箭。为了解决液氢/液氧发动机的 高空二次启动等技术难题，负责 火箭设计的中国运载火箭 技术研究院在正式发射前进行了。

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?

控制指令第三级发动机点火，继续加速，使
之达到预定速度，在预定点把卫星弹出，进 以及发动机 入预定轨道。
火箭工作的基本原理
火箭是靠什么力量飞上天空的呢？用下面材料进行实验研 究。
火箭工作的基本原理
实验一：水的反冲实验
小提示：矿泉水瓶去顶，在下半部扎孔，放在泡沫板上，再将泡沫板 放在水槽中。向瓶中加水，观察泡沫板的运动方向。
结束
中国“长二捆”火箭
认识运载火箭及其结构
人造卫星和宇宙飞船都是靠运载火箭送上太空的。运载火 箭是由多级火箭组成的航天运输工具。
它是一种三级火箭，长4739米，直径38 米，发射重量200吨，能将17吨的有效载 荷发射到地球同步转移轨道。阿里亚娜1 型火箭发射11次，其中1次失败。阿丽亚 娜火箭至今已研制成功4种型号。世界商 业卫星的发射业务大约有50％由阿里亚娜 火箭承担。 法国“阿里亚娜”号火箭
火箭工作的基本原理
实验二：喷气反冲实验
小提示：把气球吹足气，分别把口朝向各个方向，松开手，观察。
火箭工作的基本原理
根据实验研究，结合观看火箭升空、飞行的画面或图片， 分析火箭是靠什么力量飞上天的。把自己分析的结果记录 在下面。
当水、空气从一种物体中向某个方向快速喷出时，这种物体 会向相反的方向运动起来，这种现象叫做反冲。 火箭飞离大气层，它的飞行与反冲作用有关。
认识运载火箭及其结构
火箭点火后，在第一级发动机的推动下起飞，
仪器舱
火箭徐徐垂直上升，穿过稠密大气层后，第
Hale Waihona Puke 一级发动机在预定时间熄火、分离、脱落， 三级发动机 与此同时，第二级发动机点火工作，继续加
速。第二级发动机在预定时间熄火、分离、
二级发动机 脱落，运载火箭的第三级与卫星一起，经过 一段自由滑行，到达预定轨道附近，按程序

略去重力, 系统总动量守恒 p p' t m
第三章 动量守恒定律和能量守恒定律
* 3 – 3 火箭飞行原理
p mv
p (m'dm)(v dv) dm(v dv u)
物理学教程 （第二版）
v dv
系统总动量守恒 p p'
略去二阶微分量 dmdv, 整理得
* 3 – 3 火箭飞行原理
物理学教程 （第二版）
v

v0
u ln
m'0 m'
u ln
N
也就是说，在同样条件下，如果火箭的喷气速度越大，最终获得的 速度也越大；如果火箭的质量比越大，火箭所能达到的速度也越大。 当喷气速度和质量比相同时，火箭的速度和它本身的大小无关。因 此要提高火箭速度，只有提高喷气速度和质量比。一般情况下所使 用的燃料决定了喷气速度，固体燃料喷气速度2000米每秒左右，一 般液体燃料喷气速度3000米每秒左右，液氢/液氧等推进系统喷气 速度达4000米每秒左右。这样速度的获得就只有通过质量比来进一 步调整，要具有高质量比就需携带大量燃料。如果要获得第一宇宙 速度7.9公里每秒，按喷气速度4000米每秒计算，其质量比为7.2， 而现代火箭质量比通常只有6，就当前来讲技术上仍是很困难，所 以一般采用多级火箭技术。美国以具备单级入轨主要技术，相信不 久单级火箭即会问世，实现单级发射卫星之梦。
* 3 – 3 火箭飞行原理
物理学教程 （第二版）
第三章 动量守恒定律和能量守恒定律
星发射任务。
第三章 动量守恒定律和能量守恒定律
* 3 – 3 火箭飞行原理
物理学教程 （第二版）
第三章 动量守恒定律和能量守恒定律
* 3 – 3 火箭飞行原理

十三、进入黑障区后，通信中断， 约40公里高度时，出黑障区，通信 恢复。
十四、在返回舱再入大气层后，着陆场地 面雷达站和测量站跟踪捕获目标，测量返 回轨道，预报返回舱着陆点。在约10公里 高度时，返回舱抛撒舱盖，拉出引导伞和 辅助引导伞。
谢 谢！
（3）20世纪初，俄国著名科学家齐奥尔 科夫斯基从理论上证明了多级火箭可以 克服地球引力而进入太空，并建立了火 箭运动的基本数学方程，奠定了航天学 的基础。
1942年10月3日，德国首次成功地 发射了人类历史上第一枚弹道导弹 -V-2 。
（4）第二次世界大战后在导弹的 基础上开始发展运载火箭。
中国火箭发展状况
固体火箭推进原理示意图
仪器舱
燃料
燃料室
喷口
氧化剂
泵ห้องสมุดไป่ตู้
液体火箭是如何推进的？
液体火箭的推进剂为液体，燃料和 氧化剂的组合情况很多，如酒精和液态 氧、煤油和液态氧、液态氢和液态氧等。 液体火箭燃烧时间长，便于控制，控制 推进剂的输送，可以使火箭停火、重新 点燃，从而控制火箭的飞行速度，操纵 很方便。液体火箭的燃料不易储藏，成 本很高。它是进行宇宙航行的主要交通 工具。
制导与控制系统
三级火箭的每一级都像一支独 立的火箭。发射时先点燃第一级火 箭，几分钟后这级火箭的燃料烧尽 自动脱落，同时引燃第二级火箭， 第二级火箭燃料烧尽后也脱落，第 三级火箭开始工作，直到把卫星、 飞船等送到预定轨道。
动力系统
三级火箭像接力赛一样，都是 在前一级的速度基础上再加速。同 时，由于每一级脱落后都能使剩余 部分中有效载荷的质量的比例增加， 火箭结构部分的质量在逐级减小， 仅从这一点来看就比单级火箭优越 得多。
现代火箭的燃料
固体火箭是如何推进的？