1.6 反冲现象 火箭（同步课件） - 2023-2024学年高二物理同步精品课堂（人教版2019选择性必修第一册）

1.6 反冲现象 火箭 第一章 动量守恒定律 《 2019人教版高中物理选择性必修1》同步课件 授课教师： 教学目的 1、知道什么是反冲运动，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、知道火箭的飞行原理和主要用途，知道决定火箭最终速度大小的因素。 4、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 学习任务 1、知道反冲运动的原理，了解反冲运动及反冲运动的典型事例 2、会用动量守恒定律解决有关反冲运动的问题 3、知道火箭的原理及及决定火箭最终速度大小的因素 问题 章鱼、乌贼游泳时提现了什么物理原理？ 反冲 如果一个静止的物体在内力的作用下分为两部分， 一部分向某个方向运动，另一部分必然向相反的方向运动。这种现象叫做反冲,这种运动叫做反冲运动。 如何减小反冲带来的弊端？ 反冲 反冲的防止：如何解决反冲问题？ 抵肩 趴下 枪托 装在履带式车上 止退犁 止退犁 反冲都是有害的吗？ 反冲 农田、园林的喷灌装置能够一边喷水一边旋转，这是因为喷口的朝向略有偏斜，水从喷口喷出时，喷管因反冲而旋转。这样可以自动改变喷水的方向。 做一做 如果一个静止的物体在内力的作用下分为两部分， 一部分向某个方向运动，另一部分必然向相反的方向运动。这种现象叫做反冲,这种运动叫做反冲运动。 反冲 小试牛刀 物理是源自于生活的科学，只要细心观察，生活中处处皆是物理。下列生活中的情景说法正确的是( ) A. 在没有空气的宇宙空间，火箭无法利用反冲进行加速 B. 当静止的章鱼向前喷水时，利用反冲可使身体向后运动 C. 在船头和码头安装旧轮胎是为了延长作用时间，以减小码头对船的冲量 D. 体操运动员在落地时总要屈腿是为了减小动量的变化量，使运动员避免受伤 B 小试牛刀 某静止在水平地面上的炮车水平发射一枚质量为10kg的炮弹，已知炮弹飞出炮口时，相对于地面的速度为900m/s，该炮车质量(不包括炮弹)为3000kg。求： (1)炮弹飞出炮口时，炮车后退的速度多大； (2)若炮车后退的距离为1.5m，则炮车后退中受到的阻力与其自身重力的比值为多大(重力加速度取10m/s2) 火箭 火箭 我国早在宋代就发明了火箭。箭杆上捆了一个前端封闭的火药筒，点燃后生成的燃气以很大速度向后喷出，箭杆由于反冲而向前运动。 火箭 喷气式飞机和火箭的飞行应用了反冲的原理，它们都靠喷出气流的反冲作用而获得巨大的速度。现代的喷气式飞机，靠连续不断地向后喷出气体，飞行速度能够超过1000m/s。 火箭的最终获得速度与什么有关？ 议一议：火箭获得的最终速度与什么有关？ 设置物理情景：设火箭飞行时在极短的时间∆t内喷射燃气的质量是∆m，喷出的燃气相对喷气前火箭的速度是 u，喷出燃气后火箭的质量是 m。. 解：火箭是利用燃气喷发时的反冲运动，遵循动量守恒定律。以喷气前的火箭为参考系。 根据动量守恒定律，喷气后火箭和燃气的总动量仍然为 0，所以 喷气前火箭的动量是0，喷气后火箭的动量是m∆v，燃气的动量是∆mu。 解出 试着自己分析下结果 火箭 议一议：火箭获得的最终速度与什么有关？ 火箭喷出的燃气的速度 u越大、火箭喷出物质的质量与火箭本身质量之比越大，火箭获得的速度∆v就越大。 现代火箭 火箭 小试牛刀 2020年11月24日4时30分，我国在文昌航天发射场，用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器，这一高光时刻吸引了全球的关注。假设火箭喷气发动机每次喷出m=200g的气体，气体喷出时的速度v=1000m/s。设火箭质量M=300kg，发动机每秒钟喷气20次。 (1)当第三次喷出气体后，火箭的速度为多大？ (2)运动第1s末，火箭的速度为多大？ 小试牛刀 总质量为M的火箭以速度v0在太空中匀速飞行，为了增加速度，在短时间内将质量为m的自带燃气喷出，问下列两种情况下火箭喷出燃气后火箭速度变为多大？ (1)以速度大小为v相对太空向后喷出 (2)以速度大小为u相对火箭向后喷出 小试牛刀 一架喷气式飞机质量为M，当水平飞行速度为v时，连续不断向后喷气。每次喷出气体的质量均为m，喷出气体相对飞机的速度均为u。求： (1)第n次喷气时飞机的速度增大了多少？ (2)若10m<M，则第10次喷气后飞机速度多大？ (3)若10m<M，10次喷气所用时间为t，则该过程中飞机受到的平均反冲力多大？ 课堂小结 1、反冲运动：静止或运动的物体分离出一部分物体 ，使另一部分向相反方向运动的现象叫反冲运动 反冲运动中一般遵循动量守恒定律 应用:反击式水轮机、喷气式飞机 、火箭等 2、火箭 防止:开枪、开炮弹等 飞行的原理：利用反冲运动 决定火箭最终飞行速度的因素：火箭喷出的燃气的速度 u越大、火箭喷出物质的质量与火箭本身质量之比越大，火箭