《高二物理人教选修35课件第十六章7反冲运动火箭》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高二物理人教选修35课件第十六章7反冲运动火箭（29页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、,第十六章,动量守恒定律,目标定位,1.了解反冲运动的概念及反冲运动的一些应用. 2.理解反冲运动的原理，能够应用动量守恒定律解决反冲运动问题. 3.了解火箭的工作原理及决定火箭最终速度大小的因素,学案7反冲运动火箭,知识探究,自我检测,把一个气球吹起来，用手捏住气球的吹气口，然后突然放开，让气体喷出，简述观察到的现象 答案气体向后运动，气球向前运动,一、反冲,知识探究,问题设计,要点提炼,1定义：如果一个静止的物体在 的作用下分裂为两部分，一部分向某个方向运动，另一部分必然向 的方向运动这个现象叫做反冲 2反冲运动的特点及遵循的规律 (1)特点：物体间作用力与反作用力产生的效果 (2)遵循的
2、规律：反冲运动是内力作用的结果，虽然有时系统所受的合外力不为零，但由于系统内力远大于外力，所以可以认为系统的总动量是守恒的,内力,相反,3注意的问题 (1)速度的反向性：原来静止的整体，抛出部分具有速度时，剩余部分反冲速度的方向与抛出部分 (2)速度的相对性：一般指对地速度,相反,二、火箭,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. 答案在火箭发射过程中，由于内力远大于外力，所以可认为动量守恒取火箭的速度方向为正方向，发射前火箭的总动量为0，发射后的总动量为mv(Mm)v 则由动量守恒定律得mv(Mm)v0,问题设计,要点提炼,
3、1工作原理：利用运动，火箭燃料燃烧产生的高温、高压燃气从 喷管迅速喷出，使火箭获得的速度 2火箭燃料燃尽时火箭获得的最大速度由 和 (火箭起飞时的质量与火箭除燃料外的箭体质量之比)两个因素决定,反冲,尾部,向前,喷气速度,质量比,3火箭喷气属于 类问题，是 的重要应用在火箭运动的过程中，随着燃料的消耗，火箭本身的质量不断减小，对于这一类的问题，可选取火箭本身和在相互作用的时间内喷出的全部气体为研究对象，取相互作用的整个过程为研究过程，运用动量守恒的观点解决问题,反冲,动量守恒定律,三、“人船模型”探究,如图1所示，长为L、质量为M的小船停在静水中，质量为m的人从静止开始从船头走到船尾，不计水的
4、阻力，求船和人相对地面的位移各为多少？,问题设计,图1,答案设任一时刻人与船相对地面的速度大小分别为v1、v2，作用前都静止因整个过程中动量守恒，所以有mv1Mv2,要点提炼,动,静,快,慢,右,反比,反比,地面,典例精析,例1一个静止的质量为M的不稳定原子核，当它放射出质量为m、速度为v的粒子后，原子核剩余部分的速度为(),一、反冲运动的应用,解析以原子核为一系统，放射过程中由动量守恒定律(Mm)vmv0得v,答案B,例2如图2所示，水平地面上放置一门大炮，炮身质量为M，炮筒与水平方向成角，今相对地面以速度v发射一炮弹，若炮弹质量为m，求炮身的后退速度,图2,解析炮弹和炮身组成的系统在水平方
5、向动量守恒，以炮弹的水平速度方向为正方向，由动量守恒定律可知： 0mvcos Mv,例3一火箭喷气发动机每次喷出m200 g的气体，气体离开发动机时速度v1 000 m/s，设火箭质量M300 kg，发动机每秒喷气20次，求： (1)当第3次气体喷出后，火箭的速度多大？ 解析由于每次喷气速度都一样， 可选整体为研究对象，运用动量守恒定律来求解,二、火箭问题的分析,(1)设喷出3次气体后火箭的速度为v3， 以火箭和喷出的3次气体为研究对象， 根据动量守恒定律可得 (M3m)v33mv0,答案2 m/s,(2)运动第1 s末，火箭的速度多大？ 解析以火箭和喷出的20次气体为研究对象， 根据动量守恒
6、定律可得(M20m)v2020mv0,答案13.5 m/s,例4有一只小船停在静水中，船上一人从船头走到船尾如果人的质量m60 kg，船的质量M120 kg，船长为l3 m，则船在水中移动的距离是多少？水的阻力不计 解析人在船上走时，由于人、船系统所受合力为零，总动量守恒，因此系统的平均动量也守恒，如图所示,三、“人船模型”的应用,设人从船头到船尾的时间为t，在这段时间里船后退的距离为x，人相对地面运动距离为lx，选船后退方向为正方向，由动量守恒有：,答案1 m,课堂要点小结,1,2,3,4,自我检测,1(反冲运动的认识)下列属于反冲运动的是() A喷气式飞机的运动 B直升机的运动 C火箭的运
7、动 D反击式水轮机的运动 解析反冲运动是一个物体分裂成两部分，两部分向相反方向的运动，故直升机的运动不是反冲运动,ACD,1,2,3,4,2(反冲运动的应用)假设一个人静止于完全光滑的水平冰面上，现欲离开冰面，下列方法中可行的是() A向后踢腿 B手臂向后甩 C在冰面上滚动 D脱下外衣水平抛出,1,2,3,4,解析向后踢腿和手臂向后甩，都是人体间的内力，不会使人前进在光滑冰面上由于不存在摩擦力，故无法完成滚动动作而抛出衣服能获得反方向的速度，故可滑离冰面 答案D,1,2,3,4,3(火箭问题的分析)静止的实验火箭，总质量为M，当它以对地速度v0喷出质量为m的高温气体后，火箭的速度为(),1,2,3,4,答案B,1,2,3,4,4. (“人船模型”的应用)如图3所示，载人气球原来静止在空中，与地面距离为h，已知人的质量为m，气球的质量(不含人的质量)为M.若人要沿轻绳梯返回地面，则绳梯的长度至少为多长？,图3,1,2,3,4,解析人与气球组成的系统动量守恒设人到地面时，气球上升高度为H，如图所示由动量守恒定律得：MHmh，,
