1.6 反冲现象 火箭 导学案-2026-2027学年高二上学期物理人教版选择性必修第一册

该高中物理导学案聚焦反冲现象、火箭原理、“人船模型”及爆炸问题，通过发射炮弹、喷灌装置等实例导入，以动量守恒定律为学习支架，衔接前后知识，引导学生从现象分析到原理应用逐步深入。 资料特色在于强化模型建构（如“人船模型”）与科学推理（动量守恒定律应用），例题涵盖宇航员返回、“嫦娥六号”分离等真实情境，习题设计分层递进，助力学生形成运动与相互作用观念，提升解决实际问题的科学思维能力，便于教师开展高效教学与学情评估。

1.6反冲现象 火箭 [学习目标]　 1.了解反冲现象及反冲现象在生活中的应用(难点)。 2.理解火箭的飞行原理，能够应用动量守恒定律分析火箭飞行的问题(重点)。 3.掌握“人船”模型的特点，并能运用动量守恒定律分析、解决相关问题(重难点)。 4.能运用动量守恒定律解决“爆炸问题”。 一、反冲现象的理解与应用 【知识整理】 1．实例分析 发射炮弹时，炮弹从炮筒中飞出，炮身则向_______。这种情况由于系统_______很大，______可忽略，射击前，炮弹静止在炮筒中，它们的总动量为_____。炮弹射出后以很大的速度________运动，根据_______定律，炮身必将_______运动。炮身的这种后退运动叫作_______。 2．特点 （1）物体的不同部分在_______作用下向相反方向运动。 （2）反向运动中， 相互作用力一般较大，通常可以用_________来处理。 3．反冲现象的应用及防止 （1）应用：农田、园林的喷灌装置是利用反冲，使水从喷口喷出时一边喷水一边________。 （2）防止：用枪射击时，由于枪身的反冲会影响射击的_______，所以用步枪射击时要把枪身抵在_______，以减少反冲的影响。 【例题】 4．一个连同装备共100kg的宇航员，在离飞船45m的位置与飞船处于相对静止的状态。装备中有一个高压气源，能以相对飞船50m/s的速度喷出气体。宇航员为了能在10s时返回飞船，则他需要在开始返回的瞬间一次性向后喷出的气体质量是多少？（结果保留2位有效数字） 【知识整理】 火箭 5．工作原理：应用了反冲的原理，火箭靠喷出气流的反冲作用而获得巨大的______。 6．影响火箭获得速度大小的因素： （1）喷气速度：现代液体燃料火箭的喷气速度通常为__________ m/s。 （2）火箭获得的速度大小：Δv＝－u，式中Δm为Δt时间内_______的质量，m为喷出燃气后_______的质量，u为喷出的_______相对喷气前火箭的速度。 （3）质量比：火箭起飞时的质量与火箭除燃料外的箭体质量之比，喷气速度_______，质量比______，火箭获得的速度越大。 【例题】 7．“嫦娥六号”探测器由着陆器、上升器、轨道器和返回器四个部分组成，沿环月轨道以速度运动。某时刻，着陆器和上升器（组合体）、轨道器和返回器（组合体）分离，分离时间为。分离后的速度大小为，方向与相同。已知组合体、的质量分别为、。求： （1）分离后的速度大小； （2）分离过程中，对的平均推力大小。 二、“人船模型”问题 【导学】 8．如图所示，长为L、质量为m船的小船停在静水中，质量为m人的人由静止开始从船的一端走到另一端，不计水的阻力。以人和船组成的系统为研究对象，在人由一端走到船的另一端的过程中，人和船相对静水移动的距离分别是多大？ 【知识整理】 9．“人船模型” （1）“人船模型”问题 两个原来静止的物体发生相互作用时，若所受外力的________为零，则动量守恒。 （2）“人船模型”的特点 ①两物体满足动量守恒定律，在相互作用的过程中，任一时刻两物体的速度大小与质量成________。 ②运动特点：人动船动，人停船停，人快船快，人慢船慢，人左船右，人、船位移比等于它们质量的反比，即_________。人和船的位移满足________。 （3）解题关键点：解题时要选择同一个参考系，画出各物体的位移关系草图，找准各______之间的关系。 【例题】 10．如图所示，质量为的小船，长为，浮在静水中．开始时质量为的人站在船头，人和船均处于静止状态，不计水的阻力，若此人从船头向船尾行走： （1）当人的速度大小为时，船的速度大小为多少； （2）当人恰走到船尾时，船前进的距离。 爆炸、反冲运动和人船模型 【总结归纳】 11．爆炸现象的三个规律 动量 守恒 爆炸物体间的相互作用力远远大于受到的外力，所以在爆炸过程中，系统的总动量_____ 动能 增加 在爆炸过程中，有其他形式的能量(如化学能)转化为机械能，所以系统的机械能增加 位置 不变 爆炸的时间极短，因而作用过程中物体产生的位移_____，可以认为爆炸后各部分仍然从爆炸前的位置以新的动量开始运动 12．反冲运动的三点说明 作用 原理 反冲运动是系统内两物体之间的作用力和反作用力产生的效果 动量 守恒 反冲运动中系统不受外力或内力_____外力，所以反冲运动遵循动量守恒定律 机械能 增加 反冲运动中，由于有其他形式的能转化为机械能，所以系统的总机械能增加 三、爆炸问题 【例题】 13．某物体以一定初速度从地面竖直向上抛出，经过时间t到达最高点。在最高点该物体炸裂成两部分，质量分别为和m，其中A以速度v沿水平方向飞出。重力加速度为g，不计空气阻力。求： (1)该物体抛出时的初速度大小； (2)炸裂后瞬间B的速度大小； (3)落地点之间的距离d。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 1． 后退 内力 外力 0 向前 动量守恒 向后 反冲运动 2． 内力 动量守恒定律 3． 旋转 准确性 肩膀 4．8.3kg 【详解】设宇航员的速度为v1，则 释放m1气体后，则根据动量守恒有 代入数据得 5．向前的速度 6． 2000~4000 喷射燃气 火箭 燃气 越大 越大 7．（1）；（2） 【详解】（1）组合体、分离前后动量守恒，取v0的方向为正方向，有 解得 （2）以组合体为研究对象，由动量定理有 解得 8．， 【详解】选取人的速度方向为正方向，人船组成的系统在水平方向不受外力，故系统动量守恒，则有 相同时间内则有 又因为 联立解得， 9． 矢量和 反比 长度 【详解】[1]系统所受合外力为零时，则系统动量守恒。 [2]根据动量守恒定律可得 解得 即任一时刻两物体的速度大小与质量成反比。 [3][4]根据，代入 整理可得 根据位移关系可得 [5]解题时要选择同一个参考系(通常选取地面)，画出各物体的位移关系草图，找准各长度之间的关系。 10．（1）；（2） 【详解】（1）根据动量守恒定律可得 解得 （2）由图可知 解得 11． 守恒 极小 12．远大于 13．(1) (2) (3) 【详解】（1）物体竖直上抛至最高点时速度为0，由运动学公式 可得 （2）爆炸瞬间水平方向动量守恒，爆炸前总动量为0。A速度为v，设B速度为vB，由动量守恒定律得 解得 即大小为2v （3）根据竖直上抛运动的对称性可知下落时间与上升时间相等为t，则A的水平位移 B的水平位移 所以落地点A、B之间的距离 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $