1.6反冲 课件 -2026-2027学年高二上学期物理教科版选择性必修第一册

该高中物理课件聚焦反冲现象，以灌溉喷水器工作原理导入，通过气球喷气、盛水容器旋转等实验引导学生观察归纳反冲定义及特点，进而用动量守恒定律推导原理，衔接人船模型和火箭发射等应用，构建从生活实例到理论应用的学习支架。 其亮点在于融合科学探究与科学思维，通过“做一做”实验让学生亲历反冲现象，结合人船模型例题强化动量守恒推理，火箭发射部分融入我国航天发展渗透科学态度与责任。采用实验引导、理论推导、实例分析的教学方法，小结系统梳理知识，助力学生深化物理观念，也为教师提供清晰教学脉络与丰富实例。

反冲 教学课件 1 学习目标 1 2 3 4 新课导入 新课讲解 课堂练习 目录 5 课堂小结 1.知道反冲现象； 2. 了解反冲现象遵循的力学规律和火箭发射的大致情况； 3.利用动量守恒定律解释反冲现象； 学习目标 新课导入 灌溉喷水器主要用于浇水，它也是动量守恒定律的重要应用。同学们知道灌溉喷水器是怎么工作的吗？这是今天我们将要学习的内容。 新课讲解 一：反冲现象 1. 定义：系统在内力作用下，当一部分向某一方向的运动时，剩余部分沿相反方向运动的现象。 发射炮弹时，炮弹从炮筒中飞出，炮身则向后退。炮身的这种后退运动叫作反冲。 1. 把一个气球吹起来，用手捏住气球的通气口，然后突然放开，让气体喷出，观察气球的运动。 现象：我通过实验发现，气球口朝下，气球往上飞，气球口朝上，气球往下飞。 做一做： 气球向一个方向喷气时，就会受到一个相反方向的力，而向相反方向运动，这是反冲现象。 思考：你能把气球的运动的实验的结果用一句比较简单的语言归纳起来吗？ 这属于什么现象？ 思考：气球喷气会受到一个相反方向力的作用向相反方向运动，如果喷出的不是气，而是液体像水，会怎样呢？ 2.如图所示，把弯管装在可旋转的盛水容器的下部。当水从弯管流出时，容器怎样旋转？ 我们发现，盛水容器转动的方向刚好和水喷出的方向相反。 并且盛水容器的水越多，转动就越快，水减少，水杯的转动就慢，最后就停下来。 归纳：反冲的力的方向和物体喷出气体和液体的方向相反。 做一做： （1）物体的不同部分在内力作用下向相反方向运动。 （2）反冲运动和碰撞、爆炸有相似之处，相互作用力常为变力，且作用力大，一般都满足内力 外力，所以反冲运动可用动量守恒定律来处理。 （3）反冲过程中，由于有其他形式的能转化为机械能，所以系统的总动能增加。 2.特点 反冲运动是系统内力作用的结果。在发生反冲运动的过程中，系统所受到的外力远远小于内力，遵循动量守恒定律。 作用前：P = 0 作用后: P' = m1 v 1+ m2 v2 则根据动量守恒定律有： P' = P 即 m1v1 + m2v2 = 0 故有：v2 = − ( m1 / m2 ) v1 负号就表示作用后的两部分运动方向相反 3. 反冲运动的原理 4. 反冲现象的应用及防止 （1）反冲现象的应用 灌溉喷水器 礼花燃放 海上冲水 （2）反冲现象的防止 大炮止退犁 步枪射击 枪身的反冲会影响射击的准确性，用步枪射击时要把枪身抵在肩部，以减少反冲的影响。 炮车的履带表面有较深的突起抓地钩型设计和是为了增大摩擦力，止退犁和两个液压缓冲器，都是为了在火炮连射时起到“止退”的作用，提高命中精度而精心设计的。 5. 反冲现象的典型应用——人船模型 例题：静止在水面上的小船长为L，质量为M，在船的最右端站有一质量为m的人，不计水的阻力，当人从最右端走到最左端的过程中，小船移动的距离是多大？ 条件: 系统动量守衡且系统初动量为零 结论: 人船对地位移为将二者相对位移按质量反比分配关系 处理方法: 利用系统动量守衡的瞬时性和物体间作用的等时性, 求解每个物体的对地位移 mv1 = Mv2 mv1 t =Mv2 t ms1 = Ms2 ---------- ① s1 + s2 = L ---------- ② 两个原来静止的物体发生相互作用时，若所受外力的矢量和为零，则动量守恒。在相互作用的过程中，任一时刻两物体的速度大小之比等于质量的反比。这样的问题归为“人船模型”问题。 （1）定义 ① 两物体满足动量守恒定律： （2）特点 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；人船平均速度(瞬时速度)比等于它们质量的反比，即： ③应用此关系时要注意一个问题：即公式中 和x1、x2一般都是相对地面而言的。 （3）解决“人船模型”问题 ①解前画出人、船位移草图 ②运动情况：人走、船行；人停船停；人加速船加速；人减速船减速。 ③原理：动量守恒定律 ④人船速度关系：0=mv1-Mv2 . 则v1/v2=M/m ，任意时刻速度与质量成反比。 ⑤人船位移关系： mx1-Mx2=0, 则x1/x2=M/m。 x1+x2=L L----船的长度 则：x1=mL/(m+M), x2=ML/(M+m) v1 v2 x1 x2 L M M m 二、火箭的发射 航天行动中最重要的运载工具—火箭，其前进动力就是由反冲提供的，怎样才能提高火箭的运行速度呢？ 1.原理——反冲 火箭的发射利用了反冲。火箭燃料舱内的燃料被点燃后，产生急剧膨胀的燃气，舱壁对这部分燃气的作用力使 气体从火箭尾部高速喷出，燃气对火箭的反作用力把火箭推向前方。 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v，试求燃料燃尽后火箭飞行的最大速度v' 取火箭的速度方向为正方向 所以v'=v =(-1)v 则由动量守恒定律得0=mv'-(M-m)v ， 3.提高火箭飞行速度的可行办法 提高向后喷气速度 提高质量比 使用多级火箭 一是相对于火箭的喷气速度，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） 2.影响火箭获得速度大小的因素： 4.多级火箭 （1）为了提高火箭的速度，需要应用多级火箭。多级火箭在发射过程中要将燃料用完的箭体抛弃，这样可以减小火箭的质量，从而提高火箭的最终速度。火箭飞行能达到的最大速度，一般来说就是燃料燃尽时火箭的速度； （2）火箭的级数不是越多越好，因为级数太多，构造越复杂，工作的可靠性就越差。目前的多级火箭一般为二级或三级； (3)列方程时要注意初、末状态动量的方向。 5.分析火箭类问题应注意的三个问题 若不是同一参考系要设法转换，一般情况要转换成对地的速度。 (1)火箭在运动过程中，随着燃烧质量不断减小。 在应用动量守恒定律时，必须取在同一相互作用时间内的火箭和喷出的气体为研究对象。（注意反冲前、后各物体质量的变化） 14世纪末期 1 明朝的士大夫万户把47个自制的火箭绑在椅子上 2003年 3 1970年 2 拓展：我国航天技术发展 中国第一颗人造卫星“东方红1号”成功升空 中国神舟五号载人飞船升空 课堂练习 1.冰上表演刚开始时，甲、乙两人都静止不动，如图（甲）所示，随着优美的音乐响起，他们在相互猛推一下对方后分别向相反方向运动如图（乙）所示．假定两人的冰鞋与冰面的动摩擦因数相同，甲的质量小于乙的质量，则下列说法中正确的是（　　） A．两人刚分开时，甲的速度比乙的速度大 B．两人分开后，甲的加速度比乙的加速度大 C．在推的过程中，甲推乙的力小于乙推甲的力 D．在推的过程中，甲推乙的时间小于乙推甲的时间 A 【解析】 A、两人分开过程系统动量守恒，以甲的速度方向为正方向，由动量守恒定律得：m甲v甲﹣m乙v乙＝0，m甲v甲＝m乙v乙，由于甲的质量小于乙的质量，则甲的速度大于乙的速度，故A正确； B、由牛顿第二定律得： ，由于动摩擦因数μ相同，则加速度a相等，故B错误； C、在推的过程中，两人间的作用力为作用力与反作用力，它们大小相等，故C错误； D、在推的过程中，两人间的作用力为作用力与反作用力，它们的作用时间相等，故D错误； 2.解放军发出4枚“东风快递”（中程弹道导弹），准确击中预定目标，发射导弹过程可以简化为：将静止的质量为M（含燃料）的东风导弹点火升空，在极短时间内以相对地面的速度v0竖直向下喷出质量为m的炽热气体，忽略喷气过程中重力和空气阻力的影响，则喷气结束时东风导弹获得的速度大小是（　　） A． B． C． D． D 【解析】由动量守恒定律得 ，则导弹获得的速度 ，故选D。 3.判断下列说法不正确的是（　　） A．反冲运动是相互作用的物体之间的作用力与反作用力产生的效果 B．只有系统合外力为零的反冲运动才能用动量守恒定律来分析 C．反冲运动的原理既适用于宏观物体，也适用于微观粒子 D．在没有空气的宇宙空间，火箭仍可加速前行 B 【解析】A．反冲运动是相互作用的物体之间的作用力与反作用力产生的效果，故A正确； B．系统某一方向上合外力为零的反冲运动也可以用动量守恒定律来分析，故B错误； C．反冲运动的原理既适用于宏观物体，也适用于微观粒子，故C正确； D．在没有空气的宇宙空间，火箭向下喷气时，由于反冲作用，火箭仍可加速前行，故D正确。 本题选不正确项，故选B。 课堂小结 反冲 反冲现象 人船模型问题 规律：内力远大于外力，动量守恒 原理：反冲 影响火箭飞行最大速度的因素：喷气速度、质量比 提高火箭飞行速度的办法 人船模型 运动特点 位移质量关系： 火箭的发射 应用：火箭,灌溉喷水器,反击式水轮机 人船位移大小： x人+x船=L 感 谢 收 看 教学课件 29 $