1.6 反冲现象 火箭（教学课件）-【上好课】2022-2023学年高二物理同步备课系列（人教版2019选择性必修第一册）

§6 反冲现象 火箭 高二物理（人教版2019） 选择性必修 第一册 第一章 动量守恒定律 乌贼的游动 新课引入 水母的游动 新课引入 思考与讨论： 2.乌贼和水母的游动体现了什么物理原理呢？ 1.通过视频，你是否可以说明一下乌贼和水母是怎样游动的？ 新课引入 反冲现象 01 火箭 02 学习目标 新课讲授 一、反冲现象 发射炮弹模拟实验 分析与讨论： 1.通过刚才的视频，你是否可以从力学角度分析一下活塞和小车分别运动的方向为什么是相反的？ 新课讲授 试管里面的蒸汽膨胀喷出，喷出的蒸汽给活塞一个往左的力，根据牛顿第三定律，给小车一个向右的作用力，所以二者运动方向相反。 分析与讨论： 2.通过刚才的视频，你是否可以从动量角度分析一下活塞和小车组成的系统是否动量守恒以及二者运动方向为什么相反？ 新课讲授 小车一开始是静止的，初动量为0。由于蒸汽膨胀过程中，可以看到膨胀时的内力远大于外力，可以认为系统动量守恒，活塞和小车所受的冲量大小相等，方向相反，所以活塞向左喷出时，小车必然往右运动。 分析与讨论： 3.通过刚才的视频，你是否可以从能量角度分析一下活塞和小车组成的系统机械能如何变化？ 新课讲授 小车一开始是静止的，机械能为0。由于水沸腾，蒸汽膨胀过程中，内能不断增加，最终转化为了活塞和小车的机械能，使得系统机械能增加。 4.通过以上三点的分析，你是否可以总结一下这类运动的特点是什么？ 一、反冲运动 1.定义：当一个物体向某一方向射出(或抛出)它的一部分时，这个物体的剩余部分向相反方向运动的现象． 2.特点： ①物体间相互作用突然发生，时间短，作用强。 ②系统所受外力一般不为零，但远远小于内力。 3. 原 理： 遵循动量守恒定律 新课讲授 P' = P 即 m1v1 + m2v2 = 0 故有： 负号就表示作用后的两部分运动方向相反 一、反冲运动 5.防止： 新课讲授 狙击枪反冲 火炮发射反冲 一、反冲运动 6.应用： 新课讲授 农田、园林喷灌装置 水上极限运动 新课讲授 一、反冲现象 做一做： 新课讲授 一、反冲现象 做一做： 二、火箭 我国早在宋代就发明了火箭，在箭支上扎个火药筒，火药筒的前端是封闭的，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。 新课讲授 新课讲授 二、火箭 模拟火箭发射 新课讲授 二、火箭 火箭发射 火箭的飞行应用了反冲原理，它们都是靠喷出气流的反冲作用而获得巨大的速度。 新课讲授 二、火箭 思考与讨论： 质量为m的人在远离任何星体的太空中，与他旁边的飞船相对静止。由于没有力的作用，他与飞船总保持相对静止的状态。 这个人手中拿着一个质量为∆m的小物体。现在他以相对于飞船为u的速度把小物体抛出。 1.小物体的动量改变量是多少？ 2.人的动量改变量是多少？ 3.人的速度改变量是多少？ 【例题】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. 求燃料燃尽后火箭的飞行速度为v′． 解：在火箭发射过程中，由于内力远大于外力，所以动量守恒。取火箭的速度方向为正方向，发射前火箭的总动量为0， 由动量守恒定律得： 新课讲授 思考与讨： 1.根据你求得的结果，说明影响火箭速度的主要因素有哪些？ 新课讲授 2.如果让你设计一枚火箭，你该如何让火箭获得更大的速度？ （1）喷气速度 （2）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） 现代火箭结构 新课讲授 三、“人船模型” 问题 如图所示，质量为M的小船长L，静止于水面，质量为m 的人从船右端走到船左端，不计水对船的运动阻力，则:该过程中船将移动多远？ 新课讲授 v1 v2 (1) 人匀速行走 结论： 船匀速后退 人走到船尾时，有： S船 S人 L 新课讲授 v1 v2 结论： 船变速后退 L S2 S1 人相对船运动中一直有： 故有： (2) 假如人变速走到船头，船后退的距离多少？ 新课讲授 总结： 1、条件： （1）系统由两个物体组成且相作用前静止，总动量为零； （2）在相对运动的过程中至少有一个方向动量守恒。 2、公式：ms1=Ms2 （1）公式中的位移是相对同一参考系的位移； （2）不论物体做的市匀速运动还是变速运动，结论都是相同的。 新课讲授 课堂小结 D 课堂练习 课堂练习 B 课堂练习 课堂练习 A 课堂练习 课堂练习 A 课堂练习 课堂练习 D 课堂练习 课堂练习 AB 课堂练习 课堂练习 本节课结束 谢谢聆听 Lavf58.20.100 Codec by Bilibili XCode Worker v4.8.38(fixed_gap:False) Lavf58.12.100 Lavf58.20