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课时16. 5反冲运动火箭1. 经历实验探究，认识生活中的反冲运动。
2. 用动量守恒定律解释反冲运动，进一步提高运用动量守恒定律分析、解决实际问题的能力。
3. 知道火箭的工作原理和主要用途，了解我国航天、导弹事业的发展。
1. 反冲(1)根据动量守恒定律知，如果一个静止的物体在①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②的方向运动，这种现象叫作反冲。
(2)举出几个生活中反冲现象的例子：③、④、“冲天炮”、喷气式飞机等。
(3)反冲运动的应用及防止应用：农田、园林的喷灌装置是利用反冲使水从喷口喷出的，一边喷水，一边⑤。
防止：用步枪射击时，由于枪身向后发生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⑥，以减小反冲运动的影响。
2. 火箭(1)火箭和喷气式飞机的飞行应用了⑦原理，它们都是靠向后喷出高速气流的⑧作用而获得巨大的速度的。
(2)火箭喷出的燃气的速度越大、火箭喷出的物质的质量与火箭本身的质量之比越大，火箭获得的速度⑨。
为了能使火箭达到发射卫星所需要的速度，苏联科学家奥尔科夫斯基提出了⑩的概念。
(3)我国自行研制的火箭于年首次升空;我国于年成功发射第一颗人造卫星。
主题1：反冲情景：如图所示，用薄铝箔卷成一个细管，一端封闭，另一端留一个很细的口，内装有从火柴头上刮下的药粉，把细管放在支架上，用火柴或其他办法给细管加热，当管内药粉点燃时，生成的燃气从细口迅速喷出，细管便向相反的方向飞去。
问题：为什么燃气和细管的运动方向会相反?主题2：火箭情景：“长征五号”是中国研制的新一代无毒、无污染、高性能、低成本和大推力的重型运载火箭系列，在“长征五号”大型运载火箭和海南文昌航天发射基地问世后，中国航天将具备将1. 2吨至25吨的有效载荷送入近地轨道，1. 8吨至14吨的有效载荷送入地球同步转移轨道的能力，推动中国空间应用产业、载入航天技术和天文科学的发展，也必将大大提高中国在国际航天发射市场上的竞争能力。
16．5 反冲运动火箭★新课标要求（一）知识与技能1．进一步巩固动量守恒定律2．知道反冲运动和火箭的工作原理，了解反冲运动的应用3．了解航天技术的发展和应用（二）过程与方法理解反冲运动的物理实质，能够运用动量守恒定律分析、解决有关反冲运动的问题。
（三）情感、态度与价值观培养学生动手动脑的能力，发掘学生探索新知识的潜能。
★教学重点运用动量守恒定律认识反冲运动的物理实质★教学难点动量守恒定律的应用．★教学方法教师启发、引导，学生讨论、交流。
★教学用具：铝箔纸，火柴和支架，反击式水轮机转轮的原理模型，礼花，有关航天发射、空间站等的录像带剪辑，投影片，多媒体辅助教学设备★课时安排1 课时★教学过程（一）引入新课教师：用实验方法引入新课：〖演示实验1〗老师当众吹一个气球，然后，让气球开口向自己放手，看到气球直向学生飞去，人为制造一点“惊险气氛”，活跃课堂氛围。
〖演示实验2〗用薄铝箔卷成一个细管，一端封闭，另一端留一个很细的口，内装由火柴头上刮下的药粉，把细管放在支架上，用火柴或其他办法给细管加热，当管内药粉点燃时，生成的燃气从细口迅速喷出，细管便向相反的方向飞去。
〖演示实验3〗把弯管装在可以旋转的盛水容器的下部，当水从弯管流出时，容器就旋转起来。
提问：实验1、2中，气球、细管为什么会向后退呢？实验3中，细管为什么会旋转起来呢？看起来很小的几个实验，其中包含了很多现代科技的基本原理：如火箭的发射，人造卫星的上天，大炮发射等。
应该如何去解释这些现象呢？这节课我们就学习有关此类的问题。
（二）进行新课一、反冲运动1、反冲运动一个静止的物体在内力的作用下分裂为两部分，一部分向某个方向运动，另外一个部分必然向相反方向运动，这个现象叫反冲运动。
（1）分析：细管为什么会向后退？教师：引导学生自学书本，展开讨论，得出结论：当气体从管内喷出时，它具有动量，由动量守恒定律可知，细管会向相反方向运动。
（2）分析：反击式水轮机的工作原理：当水从弯管的喷嘴喷出时，弯管因反冲而旋转，这是利用反冲来造福人类，象这样的情况还很多。
16.5 反冲运动火箭（一）引入新课教师：用实验方法引入新课：演示实验1：老师当众吹一个气球，然后，让气球开口向自己放手，看到气球直向学生飞去，人为制造一点“惊险气氛”，活跃课堂氛围.演示实验2：用薄铝箔卷成一个细管，一端封闭，另一端留一个很细的口，内装由火柴头上刮下的药粉，把细管放在支架上，用火柴或其他办法给细管加热，当管内药粉点燃时，生成的燃气从细口迅速喷出，细管便向相反的方向飞去.演示实验3：把弯管装在可以旋转的盛水容器的下部，当水从弯管流出时，容器就旋转起来.提问：实验1、2中，气球、细管为什么会向后退呢？实验3中，细管为什么会旋转起来呢？看起来很小的几个实验，其中包含了很多现代科技的基本原理：如火箭的发射，人造卫星的上天，大炮发射等.应该如何去解释这些现象呢？这节课我们就学习有关此类的问题.（二）进行新课一、反冲运动1、反冲运动一个静止的物体在内力的作用下分裂为两部分，一部分向某个方向运动，另外一个部分必然向相反方向运动，这个现象叫反冲运动.（1）分析：细管为什么会向后退？教师：引导学生自学书本，展开讨论，得出结论：当气体从管内喷出时,它具有动量,由动量守恒定律可知,细管会向相反方向运动.（2）分析：反击式水轮机的工作原理：当水从弯管的喷嘴喷出时，弯管因反冲而旋转，这是利用反冲来造福人类，象这样的情况还很多.2．反冲运动遵循的规律反冲运动是系统内力作用的结果，虽然有时系统所受的合外力不为零，但由于系统内力远远大于外力，所以系统的总动量是守恒的.3．反冲运动的应用实例（1）利用有益的反冲运动反击式水轮机是使水从转轮的叶片中流出，使转轮由于反冲而旋转，从而带动发电机发电.喷气式飞机是靠喷出的气流的反冲作用而获得巨大的速度，等等.（2）避免有害的反冲运动射击时，子弹向前飞去，枪身向后发生反冲，这就会影响射击准确性等.学生：交流，举例，并说明其工作原理.如：喷气式飞机、我国人民引以为荣的运载火箭等.例1：一个静止的质量为M的不稳定原子核，放射出一个质量为m 的粒子，（1）粒子离开原子核时速度为v0，则原子核剩余部分的速率等于.（2）粒子离开原子核时相对原子核的速度为v0，则原子核剩余部分的速率等于.解析：由于放射过程极短，放射过程中其他外力的冲量均可不计，整个原子核系统动量守恒.（1）设剩余部分对地的反冲速度为v′,由于原子核原来静止，故后来粒子的动量大小等于剩余部分的动量大小，即有m v0=(M—m)v′，解得;v′= m v0/(M—m)（2）设剩余部分对地的反冲速度为v′，则粒子的对地速率为v=v0—v′.由于原子核原来静止，故后来粒子的动量大小等于剩余部分的动量大小，即有m(v0—v′ )=(M—m)v′，所以v′=m v0/M即剩余部分速率为m v0/M.火箭的工作原理是利用反冲运动，是火箭燃料燃烧产生的高温高压燃气从尾喷管迅速喷出时，使火箭获得反冲速度，故正确答案为选项B.本题考查了火箭的工作原理，要注意与火箭发生相互作用的是火箭喷出的燃气，而不是外界的空气.而与带螺旋桨的直升机发生相互作用的才是空气，应注意两者的区别.二、火箭教师：指导学生看书，对照书上“三级火箭”图，介绍火箭的基本构造和工作原理.1．发射火箭的原理火箭是利用了反冲原理，发射火箭时，尾管中喷射出的高速气体有动量，根据动量守恒定律，火箭就获得向上的动量，从而向上飞去.即m Δv +Δmu =0 解得：mum∆∆=-v 2．决定火箭性能的参数 根据mum∆∆=-v 可知，火箭性能晌参数与喷气速度u 和火箭质量比mm∆有关，一般u 在2000~4000m/s ，质量之比小于10. 3．用多级火箭发射卫星获得所需速度目前多级火箭一般都是三组火箭.因为三组火箭能达到目前发射人造卫星的需求，又因级数越多，结构越复杂，并难以控制，因此降低了性能的可靠性，难以达到预期的目的.播放课前准备的有关卫星发射、“和平号”空间站、“探路者”号火星探测器以及我国“神舟号”飞船等电视录像，使学生不仅了解航天技术的发展和宇宙航行的知识，而且要学生知道，我国的航天技术已经跨入了世界先进行列，激发学生的爱国热情.教师：在此基础上，指导学生阅读课后阅读材料——《航天技术的发展和宇宙航行》.例2：运送人造地球卫星的火箭开始工作后，火箭做加速运动的原因是( )A．燃料推动空气，空气的反作用力推动火箭B．火箭发动机用力将燃料燃烧产生的气体向后推出，气体的反作用力推动火箭C．火箭吸入空气，然后向后排出，空气对火箭的反作用力推动火箭D．火箭燃料燃烧发热，加热周围空气，空气膨胀推动火箭解析：火箭的工作原理是利用反冲运动，是火箭燃料燃烧产生的高温高压燃气从尾喷管迅速喷出时，使火箭获得反冲速度，故正确答案为选项B.答案：B（三）课堂小结教师活动：让学生概括总结本节的内容.请一个同学到黑板上总结，其他同学在笔记本上总结，然后请同学评价黑板上的小结内容.学生活动：认真总结概括本节内容，并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结，看谁的更好，好在什么地方.解释章鱼游泳时应用什么物理原理？点评：总结课堂内容，培养学生概括总结能力.教师要放开，让学生自己总结所学内容，允许内容的顺序不同，从而构建他们自己的知识框架.（四）作业：课后习题。
第十五章动量与动量守恒定律第5节反冲运动火箭班级：姓名：一、反冲现象1．定义一个静止的物体在内力的作用下分裂为两部分，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．规律：反冲运动中，相互作用力一般较大，满足动量守恒定律．3．反冲现象的应用及防止：(1)应用：农田、园林的喷灌装置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，所以用枪射击时要把枪身抵在肩部，以减少反冲的影响．二、火箭1．工作原理：利用反冲运动，火箭燃料燃烧产生的高温、高压燃气从尾部喷管迅速喷出，使火箭获得巨大的向前的速度．2．影响火箭获得速度大小的两个因素：(1)喷气速度：现代火箭的喷气速度为2 000～4 000 m/s.(2)质量比：火箭起飞时的质量与火箭除燃料外的箭体质量之比．喷气速度越大，质量比越大，火箭获得的速度越大．3．现代火箭的主要用途：利用火箭作为运载工具，如发射探测仪器、常规弹头和核弹头、人造卫星和宇宙飞船等．知识点一反冲运动的理解和应用例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．如果小车运动前的总质量M＝3 kg，水平喷出的橡皮塞的质量m＝0.1 kg.(水蒸气质量忽略不计)(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)?练习1．“爆竹声中一岁除，春风送暖入屠苏”，爆竹声响是辞旧迎新的标志，是喜庆心情的流露．有一个质量为3m的爆竹斜向上抛出，到达最高点时速度大小为v0、方向水平向东，在最高点爆炸成质量不等的两块，其中一块质量为2m，速度大小为v，方向水平向东，则另一块的速度是()A．3v0－v B．2v0－3vC．3v0－2v D．2v0＋v【小结】：1．反冲运动的三个特点(1)物体的不同部分在内力作用下向相反方向运动．(2)反冲运动中，相互作用的内力一般情况下远大于外力或在某一方向上内力远大于外力，所以可以用动量守恒定律或在某一方向上应用动量守恒定律来处理．(3)反冲运动中，由于有其他形式的能转化为机械能，所以系统的总动能增加．2．讨论反冲运动应注意的两个问题(1)速度的方向性：对于原来静止的整体，当被抛出部分具有速度时，剩余部分的反冲是相对于抛出部分来说的，两者运动方向必然相反．在列动量守恒方程时，可任意规定某一部分的运动方向为正方向，则反方向的另一部分的速度就要取负值．(2)速度的相对性：反冲运动的问题中，有时遇到的速度是相互作用的两物体的相对速度．但是动量守恒定律中速度是对同一惯性参考系的速度(通常为对地的速度)．因此应先将相对速度转换成对地的速度，再列动量守恒定律方程．知识点二火箭的工作原理分析例2．如图所示，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．探讨1：火箭点火后能加速上升的动力是什么力？探讨2：要提升运载物的最大速度可采用什么措施？探讨3：将静置在地面上，质量为M(含燃料)的火箭模型点火升空，在极短时间内以相对地面的速度v0竖直向下喷出质量为m的炽热气体．忽略喷气过程重力和空气阻力的影响，则喷气结束时火箭模型获得的速度大小是多少？练习2．一火箭喷气发动机每次喷出m＝200 g的气体，气体离开发动机相对地面喷出时的速度v＝1 000 m/s.设火箭质量M＝300 kg，发动机每秒钟喷气20次．(1)当第三次喷出气体后，火箭的速度多大？(2)运动第1 s末，火箭的速度多大？【小结】：1．火箭喷气属于反冲类问题，是动量守恒定律的重要应用．2．分析火箭类问题应注意的三个问题(1)火箭在运动过程中，随着燃料的燃烧，火箭本身的质量不断减小，故在应用动量守恒定律时，必须取在同一相互作用时间内的火箭和喷出的气体为研究对象．注意反冲前、后各物体质量的变化．(2)明确两部分物体初、末状态的速度的参考系是否为同一参考系，如果不是同一参考系要设法予以调整，一般情况要转换成对地的速度．(3)列方程时要注意初、末状态动量的方向．知识点三反冲运动的应用——“人船模型”例3．如图所示，长为L、质量为M船的小船停在静水中，质量为m的人由静止开始从船头走到船尾，不计水的阻力．船头船尾探讨1：小船发生移动的动力是什么力？小船向哪个方向运动？探讨2：当人走到船尾相对船静止时，小船还运动吗？为什么？探讨3：当人从船头走到船尾时，有没有可能出现如图甲或如图乙的情形？为什么？甲乙探讨4：当人从船头走到船尾时，求船和人相对地面的位移各为多少？练习3．质量为M 的热气球吊筐中有一质量为m 的人，它们共同静止在距地面为h 的高空中．现从热气球上放下一根质量不计的软绳，为使此人沿软绳能安全滑到地面，则软绳至少有多长？【小结】：1．“人船模型”问题两个原来静止的物体发生相互作用时，若所受外力的矢量和为零，则动量守恒．在相互作用的过程中，任一时刻两物体的速度大小之比等于质量的反比．这样的问题归为“人船模型”问题．2．人船模型的特点(1)两物体满足动量守恒定律：m 1v 1－m 2v 2＝0.(2)运动特点：人动船动，人停船停，人快船快，人慢船慢，人左船右；人船位移比等于它们质量的反比；人船平均速度(瞬时速度)比等于它们质量的反比，即x 1x 2＝v 1v 2＝m 2m 1. (3)应用此关系时要注意一个问题：公式v 1、v 2和x 一般都是相对地面而言的．第十五章 动量守恒定律 第5节 反冲运动 火箭课后练习1．关于反冲运动的说法中，正确的是( )A ．抛出物m 1的质量要小于剩下质量m 2才能获得反冲B ．若抛出质量m 1大于剩下的质量m 2，则m 2的反冲力大于m 1所受的力C ．反冲运动中，牛顿第三定律适用，但牛顿第二定律不适用D ．抛出部分和剩余部分都适用于牛顿第二定律2．如图所示，设质量为M 的导弹运动到空中最高点时速度为v 0，突然炸成两块，质量为m 的一块以速度v 沿v 0的方向飞去，则另一块的运动( )A ．一定沿v 0的方向飞去B ．一定沿v 0的反方向飞去C ．可能做自由落体运动D ．以上说法都不对3．质量为m 的人站在质量为2m 的平板小车上，以共同的速度在水平地面上沿直线前行，车所受地面阻力的大小与车对地面压力的大小成正比．当车速为v 0时，人从车上以相对于地面大小为v 0的速度水平向后跳下．跳离瞬间地面阻力的冲量忽略不计，则能正确表示车运动的v －t 图象为( )4．一质量为M 的航天器，正以速度v 0在太空中飞行，某一时刻航天器接到加速的指令后，发动机瞬间向班级：姓名：后喷出一定质量的气体，气体喷出时相对地面向后的速度大小为v 1，加速后航天器相对地面向前的速度大小v 2，则喷出气体的质量m 为( )A ．m ＝v 2－v 0v 1MB ．m ＝v 2v 2＋v 1MC ．m ＝v 2－v 0v 2＋v 1MD ．m ＝v 2－v 0v 2－v 1M 5．如图所示，质量为M 的小船在静止水平面上以速度v 0向右匀速行驶，一质量为m 的救生员站在船尾，相对小船静止。
《反冲运动与火箭》学案一，教学目标：1.进一步巩固动量守恒定律；2.知道反冲运动和火箭的工作原理，了解反冲运动的应用；3.了解航天技术的发展和应用。
4.能够运用动量守恒定律，解决有关反冲运动的问题二，教学重点及难点1.重点：（1）巩固深化动量守恒定律的内容（2）能够用动量守恒（3）理解掌握反冲运动典型模型-火箭2.难点：（1）将动量守恒与反冲运动联系在一起（2）反冲运动的特性与火箭联系起来四，反冲运动动量守恒的条件表达式1.反冲运动：一种静止的物体在作用下分裂为两部分，一部分向某个方向运动，此外一部分必然向方向运动，这个现象叫反冲。
2.特点：物体的不同部分在作用下向相反方向运动。
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。
（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，以减少的影响。
【随堂小测】1. 反冲运动可以用动量守恒定律来处理.（）2.一切反冲现象都是有益的（）3.章鱼、乌贼的运动利用了反冲的原理（）4.假设一个人静止于完全光滑的水平冰面上，现欲离开冰面，下列方法中可行的是(A、向后踢腿 B.手臂向后甩C.在冰面上滚动D.脱下外衣水平抛出五，火箭1.发射和火箭的原理：火箭是运用了原理，发射火箭时，火箭底部喷射出高速气体，根据定律，火箭就获得向上的动量。
【思考与讨论】设法计算：火箭在极短时间Δt内这样一次喷气后增加的速度Δv例：如果火箭极短时间内喷射燃气质量为Δm，喷出时相对喷气前火箭的速度是u，喷出燃气后火箭的质量为m。
以喷气前火箭为参考系，设喷气后火箭速度增量为Δv。
2.影响火箭获得速度大小的因素质量比：指火箭起飞时的质量与火箭质量之比。
喷气速度：喷气速度，质量比，火箭获得的速度越大。
【判断正误】1.火箭发射时，不受重力作用。
（）2.只要火箭喷出的气体速度越大，火箭获得速度就越大.（）3.目前多级火箭一般都是三极.（）【典例1】如图所示，自行火炮连同炮弹的总质量为M，当炮管水平，火炮车在水平路面上以v1的速度向右匀速行驶中，发射一枚质量为m的炮弹后，自行火炮的速度变为 V2，仍向右行驶.则炮弹相对炮筒的发射速度vo为（ )【典例2】总质量为M的火箭被飞机释放时的速度为Vo，方向水平.释放后火箭立即向后以相对于地面的速率u喷出质量为m的燃气，则火箭相对于地面的速度变为多少？。
第十六章 动量守恒定律16.5反冲 火箭【教学目标】1．知道反冲运动的含义和反冲运动在技术上的应用。
2．知道火箭的飞行原理和主要用途。
重点：反冲运动在技术上的应用。
难点：反冲运动在技术上的应用。
【自主预习】1.根据动量守恒定律，如果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________的方向运动。
这个现象叫做________。
章鱼的运动利用了________的原理。
2．喷气式飞机和火箭的飞行应用了________的原理，它们都是靠________的反冲作用而获得巨大速度的。
3．火箭起飞时的质量与火箭除燃料外的箭体质量之比叫做火箭的________。
这个参数一般小于________，否则火箭结构的强度就有问题。
4.反冲(1)反冲：根据动量守恒定律，如果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。
这个现象叫做反冲。
(2)反冲运动的特点：反冲运动是相互作用的物体之间的作用力与反作用力产生的效果。
反冲运动过程中，一般满足系统的合外力为零或内力远大于外力的条件，因此可以运用动量守恒定律进行分析。
若系统的初始动量为零，由动量守恒定律可得0＝m 1v ′1＋m 2v ′2。
此式表明，做反冲运动的两部分的动量大小相等、方向相反，而它们的速率则与质量成反比。
(3)应用：反冲运动有利也有害，有利的一面我们可以应用，比如农田、园林的喷灌装置、旋转反击式水轮发电机、喷气式飞机、火箭、宇航员在太空行走等等。
反冲运动不利的一面则需要尽力去排除，比如开枪或开炮时反冲运动对射击准确性的影响等。
5. 火箭(1)火箭：现代火箭是指一种靠喷射高温高压燃气获得反作用力向前推进的飞行器。
(2)火箭的工作原理：动量守恒定律。
(3)现代火箭的主要用途：利用火箭作为运载工具，例如发射探测仪器、常规弹头和核弹头、人造卫星和宇宙飞船。
6.“人船模型”的处理方法1．“人船模型”问题的特征两个原来静止的物体发生相互作用时，若所受外力的矢量和为零，则动量守恒，在相互作用的过程中，任一时刻两物体的速度大小之比等于质量的反比。
16.5 反冲运动火箭教学目标：一、知识目标：1、知道什么是反冲运动，能举出几个反冲运动的实例；2、知道火箭的飞行原理和主要用途。
二、能力目标：1、结合实际例子，理解什么是反冲运动；2、能结合动量守恒定律对反冲现象做出解释；3、进一步提高运用动量守恒定律分析和解决实际问题的能力三、德育目标：1、通过实验，分析得到什么是反冲运动，培养学生善于从实验中总结规律和热心科学研究的兴趣、勇于探索的品质。
2、通过介绍我国成功地研制和发射长征系列火箭的事实，结合我国古代对于火箭的发明和我国的现代火箭技术已跨入世界先进先烈，激发学生热爱社会主义的情感。
教学重点：1、知道什么是反冲。
2、应用动量守恒定律正确处理喷气式飞机、火箭一类问题。
教学难点：如何应用动量守恒定律分析、解决反冲运动。
教学方法：1、通过观察演示实验，总结归纳得到什么是反冲运动。
2、结合实例运用动量守恒定律解释反冲运动。
教学用具：反冲小车、玻璃棒、气球、酒精、反冲塑料瓶等课时安排：1课时教学步骤：导入新课[演示]拿一个气球，给它充足气，然后松手，观察现象。
[学生描述现象]释放气球后，气球内的气体向后喷出，气球向相反的方向飞出。
[教师]在日常生活中，类似于气球这样的运动很多，本节课我们就来研究这种。
新课教学：（一）反冲运动火箭1、教师分析气球所做的运动给气球内吹足气，捏紧出气孔，此时气球和其中的气体作为一个整体处于静止状态。
松开出气孔时，气球中的气体向后喷出，气体具有能量，此时气体和气球之间产生相互作用，气球就向前冲出。
2、学生举例：你能举出哪些物体的运动类似于气球所作的运动？学生：节日燃放的礼花。
喷气式飞机。
反击式水轮机。
火箭等做的运动。
3、同学们概括一下上述运动的特点，教师结合学生的叙述总结得到：某个物体向某一方向高速喷射出大量的液体，气体或弹射出一个小物体，从而使物体本身获得一反向速度的现象，叫反冲运动4、分析气球。
火箭等所做的反冲运动，得到：在反冲现象中，系统所受的合外力一般不为零；但是反冲运动中如果属于内力远大于外力的情况，可以认为反冲运动中系统动量守恒。
《反冲运动火箭》学案【温故知新】１、碰撞按动量的方向分为哪几种？按能量的关系分为哪几种？２、碰撞过程中的特点有哪些？【教学目标】1、进一步巩固动量守恒定律2、知道反冲运动和火箭的工作原理3、了解反冲运动的应用4、了解航天技术的发展和应用【教学重点、难点】反冲现象的原理，用动量守恒分析相关实例【教学过程】一、反冲运动〖演示实验1〗拿一个气球，给它充足气，然后松手，观察现象。
〖演示实验２〗把弯管装在可以旋转的盛水容器的下部，当水从弯管流出时，容器就旋转起来。
讨论：实验1中，气球、细管为什么会向后退呢？实验２中，细管为什么会旋转起来呢？○1分析：气球为什么会向后退？○2分析：细管为什么会旋转起来呢？③慨括一下上述运动的特点。
１、反冲运动：。
２、反冲运动遵循的规律：。
〖巩固练习〗1、射击运动员用枪射击时为什么用枪身挤住肩膀?２、礼花为什么会上天？二、火箭〖演示实验〗用薄铝箔卷成一个细管，一端封闭，另一端留一个很细的口，内装由火柴头上刮下的药粉，把细管放在支架上，用火柴或其他办法给细管加热，当管内药粉点燃时，有什么现象产生？１、解释上面实验的现象。
２、观察课本上我国古代的火箭模型，介绍我国古代火箭的原理。
３、现代的火箭与古代火箭有什么相同和不同之处？４、看课本Ｐ页思考与讨论，回答提出的三个问题。
１９５、火箭在燃料燃尽时所能获得的最终速度与什么有关系呢？出示问题：火箭在时间△ｔ内喷射燃气的质量是△ｍ，喷出燃气的速度为ｕ，喷出燃气后火箭的质量为ｍ，计算火箭获得的速度△ｖ。
６、现代火箭为什么要采用多级结构？〖巩固练习〗课后练习：１、２、３、〖课堂小结〗。
16.5 反冲运动火箭[学习目标]1.了解反冲运动的动量守恒2.明确反冲运动问题的处理方法，巩固前面所学知识3.了解反冲运动在航天航空中的应用[知识导图][课前预习]知识点1反冲运动1．定义一个静止的物体在的作用下分裂为两部分，一部分向某一方向运动，另一部分必然向方向运动的现象。
2．特点(1)物体的不同部分在作用下向相反方向运动。
(2)反向运动中，相互作用力一般较大，通常可以用来处理。
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。
(2)防止：用枪射击时，由于枪身的反冲会影响射击的，所以用步枪射击时要把枪身抵在，以减少反冲的影响。
知识点2火箭1．火箭现代火箭是指一种靠喷射高温高压燃气获得向前推进的飞行器。
2．火箭的工作原理当火箭推进剂燃烧时，从尾部喷出的气体具有很大的，根据动量守恒定律，火箭获得大小相等、方向相反的，因而发生连续的现象，随着推进剂的消耗，火箭的质量逐渐减小，加速度不断增大，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。
3．影响火箭速度大小的因素(1)喷气速度：现代火箭的喷气速度约为2.5km/s ，提高到3～4km/s 需很高的技术水平。
(2)质量比：火箭时的质量与火箭除燃料外的质量之比，现代火箭能达到的质量比不超过10。
4．现代火箭的主要用途利用火箭作为工具，例如发射探测仪器、常规弹头和核弹头、人造卫星和宇宙飞船等。
基础小题自测 1．判断(1)反冲运动中动量守恒。
()(2)农田、园林的喷灌装置的原理是反冲运动。
()(3)反冲运动实际上是相互作用物体之间的一对平衡力产生的效果。
() (4)现代火箭是利用火箭和空气间的作用力而升空的。
() (5)用多级火箭发射卫星可以获得所需的速度。
()2.将静置在地面上、质量为M (含燃料)的火箭模型点火升空，火箭在极短时间内以相对地面的速度v 0竖直向下喷出质量为m 的炽热气体。
碰撞、反冲、火箭李仕才一．考点聚焦动量知识和机械能知识的应用（包括碰撞、反冲、火箭） 二、知识扫描1． 碰撞分类（两物体相互作用，且均设系统合外力为零）（1）按碰撞前后系统的动能损失分类，碰撞可分为 、 和 ． （2）弹性碰撞前后系统动能 ．其基本方程为① ② ． （3）A 、B 两物体发生弹性碰撞，设碰前A 初速度为v 0，B 静止，则基本方程为 ① ，②可解出碰后速度 ， ．若m A =m B ，则v A = ，v B = ，即质量相等的两物体发生弹性碰撞的前后，两物体速度 （这一结论也适用于B 初速度不为零时）．（4）完全非弹性碰撞有两个主要特征.①碰撞过程中系统的动能损失 ．②碰后两物体速度 ． 2． 形变与恢复（1）在弹性形变增大的过程中，系统中两物体的总动能 ，弹性势能 ，在形变减小（恢复）的过程中，系统的弹性势能 ，总动能 ．在系统形变量最大时，两物体速度 ．（2）若形变不能完全恢复，则相互作用过程中产生的内能增量等于 ． 3． 反冲（1）物体向同一方向抛出（冲出）一部分时（通常一小部分），剩余部分将获得 方向的动量增量，这一过程称为 ．（2）若所受合外力为零或合外力的冲量可以忽略，则反冲过程 ．反冲运动中，物体的动能不断增大，这是因为有 转化为动能．例如火箭运动中，是气体燃烧释放的 转化为 和 的动能． 三、好题精析例1．A 、B 两小物块在光滑水平面上沿同一直线同向运动，动量分别为P A =6.0kg ∙m/s ，P B = 8.0kg ∙m/s ．A 追上B 并与B 相碰，碰后A 、B 的动量分别为P A ' 和P B '，P A '、P B ' 的值可能为( )A ．P A ' = PB '=7.0kg ∙m/s B ．P A ' = 3.0kg ∙m/s ，P B '=11.0kg ∙m/sC ．P A ' = -2.0kg ∙m/s ，P B '=16.0kg ∙m/sD ．P A ' = -6.0kg ∙m/s ，P B '=20.0kg ∙m/s例2．如图6－3－1所示，质量为M 的物体P 静止在光滑的水平桌面上，另一质量为m (m <M )的物体Q 以速度v 0向P 滑行并发生对心正碰，设桌面足够大，则( )A ．Q 物体一定被弹回，因为m <MB ．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，则过一段时间可能再碰例3．质量为m 的小球A ，沿光滑水平面以v 0的速度与质量为2m 的静止小球B 发生正碰，碰撞后A 球的动能变为原来的91，那么小球B 的速度可能是（ ） 图6－3－1图6－3－2A ．031vB ．032vC ．094vD ．095v例4．如图6－3－2所示，在光滑的水平面上有A 、B 两辆小车，水平面上左侧有一竖直墙，在小车B 上坐着一个小孩，小孩与车B 的总质量是车A 质量的10倍，两车从静止开始，小孩把车A 以相对于地面的速度v 推出，车A 与墙壁碰撞后仍以原速率返回，小孩接到车A 后，又把它以相对于地面的速度v 推出，车A 返回后，小孩再把它推出，每次推出，小车A 相对于地面速度大小都是v ，方向都向左，则小孩把车A 总共推出多少次后，车A 返回时，小孩不能再接到。
例5．进行“空间行走”作业的宇航员工作结束后与飞船相对静止，相距L = 45m ．宇航员带着一个装有m =0.5kg 的氧气筒，打开阀门后，氧气可以速度（相对于飞船）v =50m/s 喷出，宇航员必须保留一部分氧气供返回飞船途中呼吸用，已知宇航员呼吸的耗氧率为R =2.5×10-4kg/s ．（1）为使宇航员返回的飞船时间最短，他应喷出多少氧气？ （2）为使宇航员安全返回飞船所用的氧气最少，他应喷出多少氧气？四、变式迁移1．在光滑水平面上有两个在同一直线上运动的甲球和乙球。
甲和乙的动量大小相等，质量之比为1∶5，发生正碰后甲和乙的动量大小之比为1∶11，求碰撞前后甲的速度大小之比。
2．甲车质量m 1=20kg ，车上有一质量M =50kg 的人，车从斜坡上高h =0.45m 处由静止滑下，到一水平地面上继续运动．此时质量m 2=50kg 的乙车以大小为v 2=1.8m/s 的速度迎面而来，所有路面的摩擦均忽略不计．为了避免两车相撞，当两车驶到适当距离时，人从甲车跳到乙车，求人跳出甲车时相对于地面的水平速度应在什么范围？（设人水平落到乙车上，g 取10m/s 2）五、能力突破1．三个相同的小球a 、b 、c 以相同的速度沿光滑水平向前运动，它们分别与另外三个不同的静止小球相碰后，a 球反向弹回，b 球与被碰球粘在一起向前运动，c 球静止，则( )A．a球对被碰球的冲量最大B．b球损失的动能最多C．c球克服阻力作功最少D．三种碰撞系统机械能守恒2．半径相等的两个小球甲和乙，在光滑水平面上沿同一直线相向运动，甲球质量大于乙球质量，相碰前两球运动能相等，相碰后两球的运动状态可能是（）A．甲球速度为零 B．乙球速度为零C．两球速度均不为零 D．两球速度方向均与碰前相反，两球动能仍相等3．在光滑水平面上，有A、B两球沿同一直线向右运动，A在后，B在前，A追上B，发生碰撞，已知两球碰前的动量分别为P A=12kg·m/s，P B=13kg·m/s，碰撞前后出现的动量变量△P A、△P B可能为（）A．△P A＝－3㎏·m/s,△P B＝3kg·m/s B．△P A＝4㎏·m/s,△P B＝－4kg·m/sC．△P A＝－5㎏·m/s,△P B＝5kg·m/s D．△P A＝－24㎏·m/s,△P B＝24kg·m/s4．在验证碰撞中动量守恒的实验中，A为入射小球，B为被碰小球，它们的半径相同，若斜槽对A球运动的阻力可忽略，则（）A．需使A球质量大于B球质量B．可以使A、B质量相等C．若A球质量小于B球质量，会造成两球先后落地，因此必需测出两球的下落时间，才能完成实验D．即使A球质量小于B球质量，也可以完成验证实验5．质量为4.0kg的物体A静止在水平面上，另一个质量为2.0kg的物体B，以5.0m/s的水平速度于物体A相撞，碰撞后物体B以1.0m/s的速度反向弹回，则相撞过程中损失的机械能是多少？6．在光滑水平面上有A、B两物体，A的质量为0.2㎏，B的质量为0.5㎏，A以5m/s的速度撞向静止的B（A、B相互作用时间级短）。
（1）若碰后第一秒末，A、B间距离为3.4m，求碰撞中的动能损失。
（2）求碰后第一秒末A、B间距离的最大值。
7．有两块均匀薄物块，长度均为0.75m，在平台上静止时，相对位置如图6－3－3所示．A物块质量为5kg，B物块质量为3kg，两物块与平台间的动摩擦因数为0.2，用一水平向右的恒力作用在A物块上，作用时间为2s，A 与B发生碰撞时间极短，且无能量损失。
为使B物块能从平台右侧落下，试求恒力最小为多大?(g取10m/s2)图6－3－38．(1)在光滑水平台面上，质量m 1=4kg 的物块1具有动能E =100J 。
物块1与原来静止的质量m 2=lkg 的物块2发生碰撞，碰后粘合在一起，求碰撞中的机械能损失E 。
(2)若物块1、2分别具有动能E 1，E 2，E 1与E 2之和为100J ．两物块相向运动而碰撞粘合在一起．问E 1、E 2各为多少时，碰撞中损失的机械能最大?(需说明理由)这时损失的机械能为多少?9．质量为M 的木块悬于轻长绳下而静止，质量为m 的子弹,以水平初速度v 1射入木块，经极短时间,子弹相对于木块静止.木块上摆,到达最高点后又回摆，当木块回摆到悬点正下方时,质量仍为m 的子弹以水平初速度v 2射入木块，且仍经极短时间相对于木块静止，已知M ：m =50,两次木块上摆的最大高度相同，求（1） v 1 ：v 2（2） 两次射入过程的动能损失之比。
10．如图6-3-4，A 、B 两物块，质量均为3.0㎏，它们间有一被压缩的轻弹簧，弹簧两端分别固定在A 、B 上，以轻绳拉住，使A 、B 静止于光滑水平面上，并使A 靠着竖直壁,已知被压缩弹簧的弹性势能为24J ，烧断细线。
求：（1）壁对A 的冲量；（2）试证明：A 离开墙后，动量方向保持不变； （3）求A 的最大动量。
参考答案二、知识扫描1、弹性碰撞 非弹性碰撞 完全非弹性碰撞 相等 m 1v 1+m 2v 2=m 1 v 1'+m 2 v 2'图6－3－4222211222211'21'212121v m v m v m v m +=+ m A v 0=m A v A +m B v B 2220212121BB A A A v m v m v m += 0v m m m m v B A B A A +-= v B =02v m m m B A A + 0 v 0 互相交换 最大 相等2、减小 增大 减小 增大 相等 系统的机械能损失．3、相反 反冲 动量守恒 其他形式能 化学能 火箭 喷出气体 三、好题精析例1．〖解析〗这一碰撞过程应符合以下三个条件：①碰撞中动量守恒．②碰后动能不大于碰前．③A 碰后动量大小一定小于碰前．4.后面物体的速度一定不大于前面物体的速度。
必需符合①、②的原因是显而易见的．由于碰撞过程中，A 所受作用力与原动量方向相反．故若A 动量仍为正值，必小于初动量．若A 动量为负值，且动量大小等于或大于初动量，由于B 的动量大小也一定大于初动量（B 所受冲量方向与其初动量方向相同），这就使碰后A 、B 的速率均大于（A 可能等于）碰前，从而使碰后系统总动能大于碰前．由于这一模型中，无其他形式能转化为动能，故也必须符合条件③．根据这三个条件，很容易确定本题答案应为B 、C ．〖点评〗要全面分析碰撞前前后动量和动能的变化．本题中条件③最易被忽略，如有些同学会选择答案A ，认为既符合条件①又符合条件②，就一定是正确的，很显然，此模型中无任何机制可使物块A 的动量增大，它不符合条件③，是错误的．例2．〖解析〗如果是弹性碰撞，因m <M ，Q 应反弹，但反弹速度小于v 0；如果是完全非弹性碰撞，Q 与P 以相同速度向前(与v 0同向)运动。
因此，如果是非弹性碰撞，碰后的Q 就有三种可能：①与P 同向运动但比P 的速度小，②处于静止状态，③与P 反向运动．正确选项是B 。
〖点评〗弹性碰撞和完全非弹性碰撞是碰撞问题的两种极限情况，前者在碰撞结束后物体能完全恢复形变；后者在碰撞结束后完全不能恢复形变，其余的碰撞统称非弹性碰撞，其结果应该是介于两种极限情况之间．对心正碰既不是指弹性碰撞．也不是指完全非弹性碰撞，它是指一维碰撞，既碰撞前后物体在同一直线上运动，显然它既可能是特殊的弹性碰撞或完全非弹性碰撞，也可能是一般的非弹性碰撞。
