1.3.2 反冲运动-【步步高】2019版学案导学与随堂笔记物理（沪科版选修3-5）

课时2　反冲运动 [学习目标]　1.进一步理解动量守恒定律的含义，熟练掌握应用动量守恒定律解决问题的方法和步骤.2.理解反冲运动的原理，会用动量守恒定律分析解决反冲运动问题.3.了解火箭的工作原理． [来源:学§科§网] 一、反冲运动 [导学探究]　在生活中常见到这样的情形：吹饱的气球松手后喷出气体，同时向相反方向飞去；点燃药捻的“钻天猴”会向后喷出亮丽的火焰，同时“嗖”的一声飞向天空；乌贼向后喷出水后，它的身体却能向前运动，结合这些事例，体会反冲运动的概念，并思考以下问题：[来源:学科网ZXXK] (1)反冲运动的物体受力有什么特点？ (2)反冲运动过程中系统的动量、机械能有什么变化？ 答案　(1)物体的不同部分受相反的作用力，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，可认为动量守恒；反冲运动中，由于有其他形式的能转变为机械能，所以系统的机械能增加． [知识梳理]　反冲运动 1．定义：物体系统的一部分向某方向运动，而其余部分向相反方向运动的现象叫做反冲． 2．反冲运动的特点：是物体间作用力与反作用力产生的效果． 3．反冲运动的条件 (1)系统不受外力或所受合外力为零． (2)内力远大于外力． (3)某一方向上不受外力或所受合外力为零． 4．反冲运动遵循的规律：动量守恒定律． 5．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． [即学即用]　判断下列说法的正误． (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)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．(　√　) (5)只有系统合外力为零的反冲运动才能用动量守恒定律来分析．(　×　) 二、火箭 [导学探究]　1.火箭飞行的工作原理是什么？ 答案　火箭靠向后连续喷射高速气体飞行，利用了反冲原理． 2．设火箭发射前的总质量是M，燃料燃尽后的质量为m，火箭燃气的喷射速度为v，试求燃料燃尽后火箭飞行的最大速度v′. 答案　在火箭发射过程中，由于内力远大于外力，所以可认为动量守恒．取火箭的速度方向为正方向，发射前火箭的总动量为0，发射后的总动量为mv′－(M－m)v 则由动量守恒定律得0＝mv′－(M－m)v 所以v′＝v＝v [知识梳理]　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． [即学即用] 判断下列说法的正误． (1)火箭点火后离开地面加速向上运动，是地面对火箭的反作用力作用的结果．(　×　) (2)在没有空气的宇宙空间，火箭仍可加速前行．(　√　) 三、“人船模型”探究 [导学探究]　如图1甲所示，人在漂浮于水面上的小船上行走，小船同时向相反的方向运动，其简化运动如图乙所示．(不考虑船受到水的阻力) 　 图1 (1)人的速度和船的速度有什么关系？ (2)人和船的位移有什么关系？ 答案　(1)原来静止的“人”和“船”发生相互作用时，所受外力的矢量和为零，则动量守恒．在相互作用的过程中，由mv1－Mv2＝0知任一时刻“人”和“船”的速度大小之比等于质量的反比．整个过程中“人”走“船”行，“人”停“船”停． (2)因为任意时刻mv1＝Mv2，所以ms1＝Ms2，即人和船的位移与质量成反比． [知识梳理]　“人船模型”的特点和遵循的规律 1．满足动量守恒定律：m1v1－m2v2＝0，也有m1s1－m2s2＝0. 2．运动特点：人动船动，人静船静，人快船快，人慢船慢，人左船右；人、船的速度(平均速度或瞬时速度)与它们的质量成反比；人、船位移与它们的质量成反比，即＝＝. 3．应用上述关系时要注意一个问题：公式中v和s一般都是相对地面而言的． [即学即用]　分析下面的情景，判断下列说法的正误． 一人从停泊在码头边的船上往岸上跳，若该船的缆绳并没拴在码头上，则： (1)船质量越小，人越难跳上岸．(　√　) (2)船质量越大，人越难跳上岸．(　×　) (3)人跳跃相对船的速度等于相对地的速度．(　×　) 一、反冲运动的应用 1．反冲运动问题一般应用系统动量守恒定律列式计算． 列方程时要注