1.6 反冲现象 火箭-【状元桥·优质课堂】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第一册（人教版2019）

第一章动量守恒定律 第6节反冲现象。 火箭 答案精解Ps [学习目标]1.通过实验认识反冲现象，知道火箭的飞行原理（物理观念）.2.会应用动量守恒定律解 决有关反冲问题（科学态度与责任）. 课前·教材预案 教材梳理 (2)质量比：火箭起飞时的质量与火箭除燃料 知识点一 反冲现象 外的箭体质量之比.喷气速度越 ,质量 1.定义 比越 ,火箭获得的速度越大 一个静止的物体在 的作用下分裂为 3.现代火箭的主要用途：利用火箭作为 两部分，一部分向某个方向运动，另一部分必 工具，如发射探测仪器、常规弹头和核弹头、人 然向相反方向运动的现象， 造卫星和宇宙飞船等。 2.特点 I自主检测[ (1)物体的不同部分在 作用下向相反 L.判断下列说法的正误. 方向运动， (1)公园里的湖面上有一条小船静止，一人站 (2)反冲运动中，相互作用力一般较大，通常可 在船头，现在人开始走向船尾，则小船会沿船 以用 来处理 头方向前进。 () 3.反冲现象的应用及防止 (2)反冲运动是相互作用的物体之间的作用力 (1)应用：农田、园林的喷灌装置利用反冲使水 与反作用力产生的效果。 从喷口喷出时，一边喷水一边 (3)只有系统合外力为零的反冲运动才能用动 (2)防止：用枪射击时，由于枪身的反冲会影响 量守恒定律来分析. () 射击的 ,所以用枪射击时要把枪身抵 (4)火箭点火后离开地面加速向上运动，是地 在肩部，以减少反冲的影响。 面对火箭的反作用力的作用结果。 () 知识点二火箭 2.甲、乙两船的质量均为m,都静止在平静的湖 1,工作原理：利用 的原理，火箭燃料燃 面上，现甲船中质量为m的人，以对地的水平 烧产生的高温、高压燃气从尾部喷管迅速喷 出，使火箭获得巨大速度。 速度从甲船跳到乙船，再从乙船跳到甲船，经 2.影响火箭获得速度大小的两个因素 次跳跃后，人停在乙船上，不计水的阻力，则甲、 (1)喷气速度：现代火箭的喷气速度为2000~ 乙（包括人）两船动量大小之比为 ,甲、 5000m/s. 乙（包括人）两船的动能之比为 课堂·深度探究 考点一对反冲现象的理解 【知识拓展】 【情境导学】 1.反冲运动的三个特点 仔细观察下列图片，思考气球、章鱼、乌贼运动时 (1)物体的不同部分在内力作用下向相反方向 应用了什么物理原理？ 运动 (2)反冲运动中，系统不受外力或内力远大于 外力，遵循动量守恒定律或在某一方向上动量 守恒 (3)反冲运动中，由于有其他形式的能转化为 机械能，所以系统的机械能增加。 ·27· 物理选择性必修第一册课堂学案 2.讨论反冲运动应注意的两个问题 考点二火箭原理 (1)速度的方向性：对于原来静止的系统，可任 【情境导学】北京时间2021年6月17日9时22 意规定系统内某一部分的运动方向为正方向， 分，搭载神舟十二号载人飞船的长征二号遥十二 则反方向运动的另一部分的速度就要取负值。 运载火箭，在酒泉卫星发射中心点火发射并取得 (2)速度的相对性：反冲问题中，若已知相互作 圆满成功.那么火箭飞行的原理是什么？ 用的两物体的相对速度，将各速度转换成相对 同一参考系的速度，再列动量守恒方程 【例题1】火箭相对地面匀速飞行的速度为，某 时刻的总质量为M,现火箭发动机向后喷出 【知识拓展】 气体，若每次喷出的气体质量恒为m,相对于 1.火箭喷气属于反冲类问题，是动量守恒定律的 火箭的速度大小恒为，不计空气阻力和地球 重要应用. 引力，求第二次气体喷出后火箭的速度为 2.分析火箭类问题应注意的三个问题 多大 (1)火箭在运动过程中，随着燃料的燃烧，火箭 思维导引：速度4是相对于火箭的，而不是相 本身的质量不断减小，故在应用动量守恒定律 对于地面的，不能直接代入动量守恒公式，一 时，必须取在同一相互作用时间内的火箭和喷 般雪转换为相对于地面的速度后再代入动量 出的气体为研究对象.注意反冲前、后各物体 守恒公式求解。 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 设法予以转换 (3)列方程时要注意初、末状态动量的方向. 【例题2】2021年9月20日下午15时10分，搭 载天舟三号货运飞船的长征七号遥四运载火 【变式1】如图所示，反冲小车静止放在水平光滑 箭，在我国文昌航天发射场点火发射取得圆 玻璃板上，点燃酒精灯，水蒸气将橡皮塞水平 满成功.关于火箭的发射，下列说法正确的是 喷出，小车沿相反方向运动.如果小车运动前 () 的总质量M=3kg,水平喷出的橡皮塞的质 A.火箭发射过程中机械能守恒，动量也守恒 量m=0.1kg.(水蒸气质量忽略不计》 B.影响火箭速度大小的因素只有喷出气流的 (1)若橡皮塞喷出时获得的水平速度)= 速度 2.9m/s,求小车的反冲速度： C.影响火箭速度大小的因素包括