1.6反冲现象 火箭 课件-2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册

第六节|反冲现象 火箭 核心素养点击 物理观念 了解反冲运动的概念及反冲运动的一些应用，知道反冲运动的原理；了解火箭的工作原理及决定火箭最终速度大小的因素 科学思维 经历实验探究，认识反冲运动，能举出几个反冲运动的实例 科学探究 结合动量守恒定律对反冲现象做出解释，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 科学态度与责任 知道火箭的飞行原理和主要用途，了解我国的航空、航天事业的巨大成就，激发我们热爱祖国的情感 思维导图 新课引入新知初感悟 观察下面的图片 3 火箭和卫星为什么能离开地球，升入太空，实现飞天梦？章鱼、乌贼是怎样在大海中穿梭自如？ 火箭是将热气流高速向后喷发，使箭体拔地而起，冲向太空；章鱼、乌贼先把水吸入体腔，然后用力压水，通过身体前面的孔将水喷出，使身体很快地运动。 观察火箭和乌贼的运动过程 【小实验】 拿出事先准备好的气球，吹起来以后用手捏住吹气口，然后突然放手，观察所发生的物理现象。 自制气球反冲小车 【思考】 从实验中可以看到：松开手以后，气球会沿与吹气口相反的方向运动。 气球为什么会运动起来？ 气球动起来后，具有了一定的动量，而其原来的动量是零，故它的动量发生了变化。 由动量定理可知，气球一定受到了冲力的作用，而对气球产生冲力的只能是与气球有相互作用的物体，从本实验来看，能与气球产生相互作用并导致气球运动的只能是气球内的气体。 当松开手后，气球内的气体要从吹气口冲出，从而与气球产生了相互作用的内力，致使气球受到冲力的作用而反向运动。 发射炮弹时，炮弹从炮筒中飞出，炮身则向后退。这种情况由于系统内力很大，外力可忽略，可用动量守恒定律来解释。 射击前，炮弹静止在炮筒中，它们的总动量为0。炮弹射出后以很大的速度向前运动，根据动量守恒定律，炮身必将向后运动。只是由于炮身的质量远大于炮弹的质量，所以炮身向后的速度很小。 炮身的这种后退运动叫作反冲。 反冲运动的特点： （1）物体的不同部分在内力作用下向相反方向运动。 （2）反冲运动中，内力做功，有其他形式的能转变为动能，所以系统的总动能增加 【思考】 在生活中存在哪些反冲现象？这些反冲现象是否可以得到利用？ 对于灌溉喷水器，当水从弯管的喷嘴喷出时，弯管因反冲而旋转。 对于喷气式飞机和火箭，它们靠尾部喷出气流的反冲作用而获得速度。 枪、炮射击时，由于反冲会影响射击的准确性。所以用步枪时我们要把枪身抵在肩部，以减小反冲的影响。 【典例一】 1、下列有关实际中的一些现象，说法正确的是( ) A.火箭靠喷出气流的反冲作用而获得巨大速度 B.体操运动员在着地时屈腿是为了减小地面对运动员的作用力 C.用枪射击时要用肩部抵住枪身是为了减少反冲的影响 D.为了减轻撞车时对车上人员的伤害，发动机舱越坚固越好 解题思路：火箭升空时，向后喷出气流，大箭对气流有向后的力，由于力的作用是相互的，气流对大箭有向前的力的作用，从而推动火箭前进，故A正确；体操运动员着地的过程，动量变化一定，由动量定理可知，运动员受到的冲量一定，着地时屈腿延长了作用时间，由可知，延长时间可以减小运动员所受到的平均冲力，故B正确；用枪射击时要用肩部抵住枪身是为了减少反冲的影响，故C正确；为了减轻撞车时对车上人员的伤害，就要延长碰撞时间，可知车体前部的发动机舱不能太坚固，故D错误。 答案：ABC 通过对几个实例的分析，明确反冲既有有利的一面，也有不利的一面，在看待事物时我们要学会用一分为二的观点。 反冲运动一个很重要的应用是火箭。 火箭 如图所示，火箭的飞行应用了反冲的原理，靠喷出气流的反冲作用来获得巨大速度。 火箭的飞行原理：火箭的飞行应用了反冲的原理，靠喷出气流的反冲作用来获得巨大速度。 影响火箭获得速度大小的因素：一是喷气速度，二是火箭喷出物质的质量与火箭本身质量之比。喷气速度越大，质量比越大，火箭获得的速度越大。 反冲运动中，以下三种情况均可应用动量守恒定律解决： 1、系统不受外力或所受外力之和为零，满足动量守恒的条件，可以用动量守恒定律解决反冲运动问题。 2、系统虽然受到外力作用，但内力远远大于外力，外力可以忽略，也可以用动量守恒定律解决反冲运动问题。 3、系统虽然所受外力之和不为零，系统的动量并不守恒，但系统在某一方向上不受外力或外力在该方向上的分力之和为零，则系统的动量在该方向上的分量保持不变.可以在该方向上应用动量守恒定律。 【典例二】 2、将质量为1.00kg的模型火箭点火升空，50g燃烧的燃气以大小为600 m/s的速度从火箭喷口在很短时间内喷出。在燃气喷出后的瞬间，火箭的动量大小为（喷出过程中重力和空气阻力可忽略）( ) A． B． C． D． 解题思路：开始总动量为零，规定向向下为正方向，根据动量守恒定律得， ，解得火箭的动量，负号表示方向，故A