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

1.6 反冲现象 火箭 第一章 动量守恒定律 人教版（2019）选修 第一册 1.通过实验认识反冲运动，能举出反冲运动的实例，知道火箭的发射是反冲现象。 2.能结合动量守恒定律对常见的反冲现象作出解释。 3.了解我国航天事业的巨大成就，增强对我国科学技术发展的自信。 学习目标 你知道章鱼、乌贼是怎样游动的吗？ 它们先把水吸入体腔，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。章鱼能够调整喷水的方向，这样可以使得身体向任意方向前进。章鱼游动时体现了什么物理原理？ 导入新课 一、反冲现象 演示： ⑴实验研究对象是什么？它可看作由哪两部分组成？ 观察演示实验中的气球实验，回答问题： ⑶实验参考系是什么？ ⑵两部分组成的系统所受的外力是否近似为0？试分析受力情况。 2. 特点： ⑴ F内>>F外，满足动量守恒定律 ⑵机械能一般不守恒 1.定义： 建立概念：反冲现象 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。 自动灌溉装置的转动方向与水的喷射方向相反,水的前进导致管的后退，弯管就旋转起来。 ⑴灌溉喷水器——应用 两侧水喷出时对弯管的作用力不在一条直线上。 3.反冲的应用与防止 原理：反冲原理 中国第一架国产大型喷气式客机C919 枪射击时枪身向后反冲 ⑵喷气式客机——应用 ⑶射击——防止 例题1 机枪重8kg，射出的子弹质量为20g，若子弹出枪口的速度为1000m/s，则机枪的后退速度v'是多大？ 【解析】机枪和子弹这一系统动量守恒，取子弹的速度方向为正方向， 由动量守恒定律得：0 = mv -M v' v' =2.5m/s 现代火箭 中国古代火箭 二、火箭 认识火箭 火箭作为运载工具，例如发射探测仪器、人造卫星和宇宙飞船。 1.用途： 2.原理： 反冲现象 【思考】 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。 求：⑴小物体的动量改变量； ⑵人的动量改变量； ⑶人的速度改变量。 分析：以飞船为参考系，人与小物体为系统，设小物体运动方向为正方向， 则有 ⊿m·u - m⊿v = 0 解得 讨论：若⊿m·u + m⊿v = 0， 11 思考：为什么采用多级火箭发射卫星？ 问题情境：设火箭在飞行时在极短时间⊿t内喷射的燃气质量为⊿m，喷出的燃气相对喷气前火箭的速度是u，喷出燃气后的火箭箭体质量为m，研究喷出燃气后，火箭在这样一次喷气后增加的速度是多少。 u、 、越大，则⊿v越大。 分析：以喷气前的火箭为参考系，设小物体运动方向为正方向，则有 ⊿m·u + m⊿v = 0 解得 思考：火箭如何获得巨大速度？与什么因素有关？ 结论： 针对练 下列哪些措施有利于增加喷气式飞机的飞行速度 (　　) A．使喷出的气体速度增大 B．使喷出的气体温度更高 C．使喷出的气体质量更大 D．使喷出的气体密度更小 AC 《三级火箭》 自主学习课本P27 1.为什么采用多级火箭发射卫星？ 2.知道我国航天事业已经取得了巨大成就。 学习任务： 科学漫步 两位同学在公园里划船，当小船离码头大约1.5 m左右时，有一位同学心想：自己在体育课上立定跳远的成绩从未低过2 m,跳到岸上绝对没有问题，于是纵身一跃，结果却掉在水里，为什么不能如她想的那样跳上岸呢?(不计水的阻力) 三、反冲运动的应用——人船模型 例题2 长为l、质量为M 的船停在静水中，一个质量为m的人（可视为质点）从静止开始从船头走向船尾，不计水的阻力，求船和人相对地面的位移各是多少？ 1.什么是人船模型 ⑴系统由两个物体组成 ⑵作用前都静止 ⑶作用中外力的矢量和为0 m M x人 x船 v人 v船 分析 ② ① 由①②得 若m = 60 kg，M =120 kg，l=3 m，求：x人、x船。 计算： ⑶人动船动，人静船静，人快船快，人慢船慢，人左船右。 ⑵满足 位移比等于质量的反比。 速度比等于质量的反比 ⑴满足 2.特点： 针对练1 (多选)一人从泊在码头边的船上往岸上跳，若该船的缆绳并没拴在码头上，则下列说法中正确的有 (　 　) A．船越轻小，人越难跳上岸 B．人跳跃时相对船速度大于相对地速度 C．船越重越大，人越难跳上岸 D．人跳时相对船速度等于相对地速度 AB 针对练2 载人气球静止于高h的空中，气球的质量为M，人的质量为m，若人沿绳梯滑至地面，则绳梯至少为多长? 解得： 故绳的总长为： mh = M x球 解析：以人和气球为系统，设球的位