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

第一章 动量守恒定律 第6节 反冲现象 火箭 ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++高中物理2019人教版-选择性必修第一册-BHGZWL LXJ ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 知识回顾 1、动量守恒定律的内容？ 如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为0，这个系统的总动量保持不变。 2、动量守恒定律的表达式？ p＝p ′ 或 m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′ 3、动量守恒的条件？ ① 系统不受外力或所受合外力为零 ② 合外力不为零，但内力≫外力，且作用时间极短，如爆炸，碰撞等。 ③ 系统在某一方向上合外力为零，可认为系统在该方向上动量守恒。 专业操作 切勿模仿 看视频，尝试描述视频中物体的运动特点 静止的物体在内力的作用下在极短的时间内分裂为两部分，分裂成的两部分向相反的方向运动。 反冲现象 一、反冲现象 1、定义： 一个静止的物体在内力的作用下分裂为两部分，一部分向某一方向 运动，另一部分必然向相反的方向运动。这个现象叫做反冲。 【说明】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会向相反方向运动，这个现象也是反冲。 一、反冲现象 1、定义： 一个静止的物体在内力的作用下分裂为两部分，一部分向某一方向 运动，另一部分必然向相反的方向运动。这个现象叫做反冲。 【说明】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会向相反方向运动，这个现象也是反冲。 2、特点： (1) 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。 (2) 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。 3、原理： 反冲运动的基本原理是动量守恒定律，如果系统的一部分获得了某一方向的动量，系统的其他部分就会在相反方向上获得大小相等的动量。 4、公式： 负号就表示作用后的两部分运动方向相反 . 因反冲运动中，有其他形式能转化为机械能，系统的总动能增加 . 5、讨论反冲运动应注意的两个问题： (1) 速度的方向性： 对于原来静止的整体，可任意规定某一部分的运动方向为正方向，则反方向运动的另一部分的速度就要取负值. (2) 速度的相对性： 反冲问题中，若已知相互作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（一般取相对地面），再列动量守恒方程. 6、反冲现象的应用及防止： （1）应用：火箭、冲天炮、喷水水鞋、农田、园林的喷灌装置等。 （2）防止：用步枪射击时要把枪身抵在肩部、榴弹炮的止退犁等。 【例1】如图所示，自动火炮连同炮弹的总质量为M，炮管水平，火炮车在水平路面上以v1的速度向右匀速行驶，发射一枚质量为m的炮弹后，自动火炮的速度变为v2，仍向右行驶，则炮弹相对炮筒的发射速度v0为(　 B 　) 二、火箭 我国早在宋代就发明了火箭，在箭杆上捆一个前端封闭的火药筒，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。 古代火箭 现代火箭 【例2】设火箭飞行时在极短的时间Δt 内喷射燃气的质量是Δm，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。则火箭在这一次喷气后增加的速度Δv为多少？ 【分析】以喷气前的火箭为参考系 喷气前火箭的动量是 0 喷气后火箭的动量是 mΔv 喷出燃气的动量是 Δmu 【结果讨论】影响火箭速度的主要因素： （1）喷气速度 （2）质量比（即火箭喷出物质的质量与火箭本身质量之比） 【例3】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大小为 v. 求燃料燃尽后火箭的飞行速度大小v′． 【分析】在火箭发射过程中，内力远大于外力，动量守恒。发射前火箭的总动量为0，假设燃料产生的燃气一次性喷出，由动量守恒定律即可求出燃料燃尽后火箭的飞行速度。 【解析】取火箭的速度方向为正方向，由动量守恒定律得 : 解得 : 课堂小结 一、反冲现象 1．定义：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。 2．特点：遵循动量守恒定律 3. 应用：水上飞人、园林灌溉 、火箭等 4. 防止：射击时，用肩顶住枪身 二、火箭 1．原理 ------ 利用反冲运动 2．决定火箭最终飞行速度的因素：喷气速度、质量比 $$