1.6 反冲现象 火箭 课件 -2024-2025学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册

课堂引入 分析与讨论： 该生在小车上跳远时，为什么跳得没那么远了呢？ 1、从动力学角度分析一下学生和小车加速的原因？ 2、从能量角度分析一下原因？ 3、从动量角度分析一下学生和小车组成的系统是否 动量守恒？ 反冲现象的特点： （1）物体的不同部分在内力作用下远离彼此； （2）有其他形式的能转化成机械能，系统总机械能增加； （3）系统内力远大于外力，动量守恒。 反冲现象 杨嘉俊 (杨) - 反冲和碰撞有什么不同点 做一做 请利用所提供的器材让瓶子转起来。 课后思考：怎样可以使水瓶转得更快？ 2023年5月16日，国内首台150兆瓦级大型冲击式水轮机转轮在四川德阳成功下线，标志着我国冲击式水轮机核心部件实现了“从无到有”的重大突破。该水轮机用于四川省雅安市田湾河金窝水电站 生活中的反冲现象 我国早在宋代就发明了火箭，如图所示。箭杆上捆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。 生活中的反冲现象 生活中的反冲现象 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的状态。 这个人手中拿着一个质量为Δm 的小物体。现在他以相对于飞船为u的速度把小物体抛出(如右图) 1.小物体的动量改变量是多少? 2.人的动量改变量是多少? 3.人的速度改变量是多少? 抛出前动量： 抛出后动量： 抛出前动量： 抛出后动量： 思考与讨论 根据动量守恒定律，则有： 情景1：火箭第一级发射时，火箭总质量为M，现火箭发动机在极 短的时间内向下喷出燃气，若喷出的燃气质量为m，速度的大小为u， 不计空气阻力和地球引力，求燃气喷出后火箭的速度v1为多大？ 以地面为参考系,以火箭飞行方向为正方向。 发射前总动量： 发射后箭体动量： 燃气动量: 根据动量守恒定律，则有： 火箭 火箭 1. 影响火箭速度的主要因素： （1）燃气喷射的速度 （2）火箭的质量比（即火箭开始飞行时 的质量与燃料燃尽时的质量之比） 目前的技术条件下，火箭的质量比 在6-10左右。 情景2：火箭第二级发射时相对地面匀速飞行的速度为v1，某时刻的总质 量为M-m，现火箭发动机向后喷出燃气，若喷出的燃气质量为m，相对于 火箭的速度大小为u，不计空气阻力和地球引力，求气体喷出后火箭的速 度v2为多大？ 火箭 以地面为参考系,以火箭飞行方向为正方向。 发射前总动量： 发射后箭体动量： 燃气动量: 根据动量守恒定律，则有： 情景2：火箭第二级发射时相对地面匀速飞行的速度为v1，某时刻的总质 量为M-m，现火箭发动机向后喷出燃气，若喷出的燃气质量为m，相对于 火箭的速度大小为u，不计空气阻力和地球引力，求气体喷出后火箭的速 度v2为多大？ 若用较长的时间多次喷射，每次喷出的燃气质量恒为m，相对于火箭的速度大小恒为u，求第3次喷出燃气后火箭的速度v3为多大？ 火箭 以喷气前的火箭为参考系,以火箭飞行方向为正方向。 发射前总动量： 发射后箭体动量： 燃气动量: 根据动量守恒定律，则有： 现代火箭 反冲运动 火箭 反冲运动 1．反冲现象的特点 ①物体的不同部分在内力作用下远离彼此； ②系统内力远大于外力，动量守恒； ③有其他形式的能转化成动能，系统总动能增加。 2． 应用：反击式水轮机、喷气式飞机 、火箭等 防止：射击时，用肩顶住枪身等 火箭 1．飞行的原理---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 旧版教材中对反冲进行了定义——“一个静止的物体，在内力的作用下，分裂为两个部分，一部分向某个方向运动，另一部分必然向相反的方向运动。这个现象叫反冲。”而新版教材取消了这个定义。请你思考下取消这个定义的原因？ 思维拓展 杨嘉俊 (杨) - 反冲和碰撞有什么不同点 Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$