1.6反冲现象 火箭 —2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理选择性必修第一册课件

●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●● www.xfwuli.com 1.6反冲现象 火箭 第一章 动量守恒定律 www.xfwuli.com 火箭的发射 章鱼的运动 火箭为什么能离开地球，升入太空，实现飞天梦？章鱼、乌贼是怎样在大海中穿梭自如？ 情景引入 www.xfwuli.com 一、反冲现象 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部分，一部分向某个方向运动，另一部分必然向相反方向运动。这种现象叫反冲。 新课教学 www.xfwuli.com 一、反冲现象 1.反冲运动特点： （1）系统内力远远大于外力，系统动量守恒。 （2）有其他形式的能转化为动能，系统动能增加。 2.反冲运动的原理 反冲运动是系统内力作用的结果。在发生反冲运动的过程中,系统所受到的外力远远小于内力,遵循动量守恒定律。 作用前：P = 0 作用后: P' = m1 v 1+ m2 v2 则根据动量守恒定律有： P' = P 即 m1v1 + m2v2 = 0 故有：v2 = − ( m1 / m2 ) v1 负号就表示作用后的两部分运动方向相反 新课教学 www.xfwuli.com 3.反冲现象的应用及防止： 喷灌装置的自动旋转 一、反冲现象 (1)应用： 反击式水轮机 是大型水力发电站应用最广泛的水轮机。它是靠水流的反冲作用旋转的。 新课教学 www.xfwuli.com 自行火炮为什么要装在履带式的车辆上呢？ 履带表面有较深的突起抓地钩型设计？ 用步枪射击时要把枪身抵在肩部，以减少反冲的影响 枪身的反冲会影响射击的准确性， 3.反冲现象的应用及防止： 一、反冲现象 (2)防止： 都是为了增大摩擦力，防止炮车后退。 止退犁，看到了吗？ 这一切都是为了提高火炮的连射时的命中精度而精心设计的 新课教学 www.xfwuli.com 4.反冲现象的典型应用——人船模型 一、反冲现象 (1)两位同学在公园里划船,当小船离码头大约1.5 m左右时,有一位同学心想:自己在体育课上立定跳远的成绩从未低过2 m,跳到岸上绝对没有问题,于是她纵身一跃,结果却掉在水里,她为什么不能如她想的那样跳上岸呢?(不计水的阻力) 要点提示:因为她起跳时和船相互作用,给船一个向后的作用力,船后退,这样她相对于岸的速度就小于起跳时相对于船的速度,因此会掉进水里。 新课教学 www.xfwuli.com (2)人在漂浮在水面上的小船上行走,小船同时向相反的方向运动,把这个情景抽象成模型:如图所示,长为l、质量为m0的小船停在静水中,一个质量为m的人立在船头,若不计水的阻力,当人从船头走到船尾的过程中,船和人相对地面的位移各是多大? 4.反冲现象的典型应用——人船模型 一、反冲现象 要点提示:选人和船组成的系统为研究对象,由于人从船头走到船尾的过程中,系统动量守恒,人起步前系统的总动量为0,当人加速前进时,船加速后退,人停下时,船也停下来。设某一时刻人的速度为vm,船的速度为vm0,根据动量守恒定律有mvm-m0vm0=0, 因为在人从船头走到船尾的整个过程中,每一时刻系统都满足动量守恒定律,所以每一时刻人的速度与船的速度之比都与它们的质量之比成反比,从而可以判断,在人从船头走到船尾的过程中,人的位移xm与船的位移xm0之比,也应与它们的质量之比成反比,由图可以看出xm+xm0=l。③ 上面各式是人船模型中的关系式。 新课教学 www.xfwuli.com 二 火箭 1.火箭： 2.工作原理：动量守恒定律 极短时间Δt内 Δm — 喷射燃气质量 u — 喷出燃气相对喷气前火箭的速度 m — 喷出燃气后火箭的质量 Δv — 一次喷气后火箭增加的速度 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. 以火箭为参考系，火箭和燃气的总动量守恒 解得 新课教学 www.xfwuli.com 3.火箭能达到的最大飞行速度，主要取决于两个因素 （1）喷气速度 （2）火箭质量比： 现代液体燃料火箭的喷气速度约为2.5km/s，提高到3~4km/s需要很高的技术水平 这个比值一般小于10，否则火箭结构的强度会出现问题 火箭起飞时的质量与火箭除燃料外的箭体质量之比 4.现代火箭的应用 作为运载工具，发射探测仪器、常规弹头、核弹头、人造卫星和宇宙飞船 二 火箭 新课教学 www.xfwuli.com 反冲运动火箭 反冲 运动 1. 定义：向气体喷出的反方向 运动 2. 特点 3. 规律：动量守恒 4.利用与防止 火箭 1. 原理：反冲运动