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1、8 85 5 反冲运动反冲运动 火箭火箭一、一、 教学目标教学目标1、进一步巩固动量守恒定律2、知道反冲运动和火箭的工作原理3、了解反冲运动的应用4、了解航天技术的发展和应用二、教学重点：二、教学重点：反冲现象的原理三、教学难点：三、教学难点：用动量守恒分析相关实例四、教学用具：四、教学用具：铝箔纸，火柴和支架，反击式水轮机转轮的原理模型，礼花，有关航天发射、空间站等的录像带剪辑五、教学过程五、教学过程演示实验 1老师当众吹一个气球，然后，让气球开口向自己放手，看到气球直向学生飞去，人为制造一点“惊险气氛” ，活跃课堂氛围。演示实验 2用薄铝箔卷成一个细管，一端封闭，另一端留一个很细的口，内装
2、由火柴头上刮下的药粉，把细管放在支架上，用火柴或其他办法给细管加热，当管内药粉点燃时，生成的燃气从细口迅速喷出，细管便向相反的方向飞去。演示实验 3把弯管装在可以旋转的盛水容器的下部，当水从弯管流出时，容器就旋转起来。提问：实验 1、2 中，气球、细管为什么会向后退呢？实验 3 中，细管为什么会旋转起来呢？ 看起来很小的几个实验，其中包含了很多现代科技的基本原理：如火箭的发射，人造卫星的上天，大炮发射等。应该如何去解释这些现象呢？这节课我们就学习有关此类的问题。板书1、反冲运动分析：细管为什么会向后退？1引导学生自学书本，展开讨论，得出结论当气体从管内喷出时，它具有动量，由动量守恒定律可知，细
3、管会向相反方向运动。分析：反击式水轮机的工作原理：当水从弯管的喷嘴喷出时，弯管因反冲而旋转，2这是利用反冲来造福人类，象这样的情况还很多。学生交流，举例，并说明其工作原理如：喷气式飞机、我国人民引以为荣的运载火箭等。为了使学生对反冲运动有更深刻的印象，此时再做一个发射礼花炮的实验。请学生分析，礼花为什么会上天？在学生回答的基础上进行小结火箭就是根据这个原理制成的。板书2、火箭指导学生看书，对照书上“三级火箭”图，介绍火箭的基本构造和工作原理。播放课前准备的有关卫星发射、 “和平号”空间站、 “探路者”号火星探测器以及我国“神舟号”飞船等电视录像，使学生不仅了解航天技术的发展和宇宙航行的知识，而
4、且要学生知道，我国的航天技术已经跨入了世界先进行列，激发学生的爱国热情。在此基础上，指导学生阅读课后阅读材料航天技术的发展和宇宙航行 。课堂小结反冲运动（）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，如发射炮弹时炮身的后退，火箭因喷气而发射等。（）反冲运动的过程中，如果没有外力作用或外力的作用远小于物体间的相互作用力，可利用动量守恒定律处理作业：复习本章教材，理出知识框架。全章复习课全章复习课一一、教学目的教学目的1复习巩固动量定理2复习巩固应用动量守恒定律解答相关问题的基本思路和方法3掌握处理相对滑动问题的基本思路和方法二二、教学重点教学重点1本节知识结构的建立2物理情景分析和
5、物理规律的选用三、教学难点：教学难点：物理情景分析和物理规律的选用四、教学过程四、教学过程本章知识结构本章知识结构动量和动量守恒定律动量冲量动量守恒定律动量 P=mv描述物体运动状态的状态量，它与时刻相对应矢量，与速度的方向相同动量的变化P=mvmv，是矢量冲量 I=Ft描述力的时间积累效应，是过程量，它与时间相对应 矢量，它的方向由力的方向决定动量定理物体所受合力的冲量等于物体的动量变化，即 I=P冲量是物体发生动量变化的原因，并且冲量是物体动量变化的量度 给出了冲量和动量变化间的互求关系tPF一个系统不受外力或者受外力之和为零，这个系统的总动量保持不 变22112211vmvmvmvm动量
6、守恒条件系统不受外力或者受外力之和为零系统受外力，但外力远小于内力系统在某一个方向上所受的合外力为零，则这个方向上动量守恒内容表达形式典型举例典型举例问题一：动量定理的应用问题一：动量定理的应用例 1：质量为 m 的钢珠从高出沙坑表面 H 米处由静止自由下落，不考虑空气阻力，掉入沙坑后停止，如图所示，已知钢珠在沙坑中受到沙的平均阻力是 f，则钢珠在沙内运动时间为多少？分析：此题给学生后，先要引导学生分清两个运动过程：一是在空气中的自由落体运动，二是在沙坑中的减速运动。学生可能会想到应用牛顿运动定律和运动学公式进行分段求解，此时不急于否定学生的想法，应该给予肯定。在此基础上，可以引导学生应用全过
7、程动量定理来答题。然后学生自己思考讨论，动手作答，老师给出答案。设钢珠在空中下落时间为 t1，在沙坑中运动时间为 t2，则：在空中下落，有 H=，得 t1=,2 121gtgH2对全过程有：mg(t1 t2)f t2=00 得：mgfgHmt22巩固巩固：蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目。一个质量为 60kg 的运动员，从离水平网面 3.2m 高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面 5.0m 高处。已知运动员与网接触的时间为 1.2s。若把在这段时间内网对运动员的作用力当作恒力处理，求此力的大小。(g=10m/s2) 学生自练，老师巡回辅导，给出答案
8、，学生自评N3105 . 1例 2：一根弹簧上端固定，下端系着质量为 m 的物体 A，物体 A 静止时的位置为 P 处，再用细绳将质量也为 m 的物体 B 挂在物体 A 的下面，平衡后将细绳剪断，如果物体 A 回到 P 点处时的速率为 V，此时物体 B 的下落速度大小为 u，不计弹簧的质量和空气阻力，则这段时间里弹簧的弹力对物体 A 的冲量大小为多少？分析：引导学生分析，绳子剪断后，B 加速下降，A 加速上升，当 A 回到 P 点时，A的速度达到最大值。尤其要强调的是本题中所求的是弹簧的弹力对物体 A 的冲量，所以要分析清楚 A 上升过程中 A 的受力情况。mmmAABPH解：取向上方向为正，
9、对 B：mgt=mu 1对 A：I弹mgt=mv 2两式联立得 I弹=m（vu）问题二：动量守恒定律的应用问题二：动量守恒定律的应用例 3：质量为 M 的气球上有一质量为 m 的猴子，气球和猴子静止在离地高为 h 的空中。从气球上放下一架不计质量的软梯，为使猴子沿软梯安全滑至地面，则软梯至少应为多长？分析：此题为前面习题课中出现过的人船模型，注意引导学生分析物理情景，合理选择物理规律。设下降过程中，气球上升高度为 H，由题意知猴子下落高度为 h，取猴子和气球为系统，系统所受合外力为零，所以在竖直方向动量守恒，由动量守恒定律得：MH=mh，解得MmhH 所以软梯长度至少为MhmMHhL)(例 4
10、：一质量为 M 的木块放在光滑的水平桌面上处于静止状态，一颗质量为 m 的子弹以速度 v0沿水平方向击中木块，并留在其中与木块共同运动，则子弹对木块的冲量大小是：A、mv0 ；B、 ；C、mv0 ；D、mv0mMmMv 0 mMmv 0 mMvm 02分析：题中要求子弹对木块的冲量大小，可以利用动量定理求解，即只需求出木块获得的动量大小即可。对子弹和木块所组成的系统，满足动量守恒条件，根据动量守恒定律得：mv0=（M+m）v 解得：，由动量定理知子弹对木块的冲量大小为mMmvv0mMMmvMvI0例 5：传送带以 V0=2m/s 的水平速度，把质量为 m=20kg 行李包送到原来静止在光滑水平
11、轨道上的质量为 M=30kg 的长木板上。如果行李包与长木板之间的动摩擦因数为 0.4，取 g10m/s2，求：（1）行李包在长木板上滑行多长时间才能与小车保持相对静止？（2）长木板至少多长才能使行李包不致滑出车外？分析：当行李包滑上木板上之后，在摩擦力作用下，行李包作匀减速运动，木板作匀加速运动，最后达到共同速度，设其共同速度为 V。对行李包和长木板组成的系统，满足动量守恒条件，根动量守恒定律有：mV0=（M+m）V，得共同速度为smmMmVV/8 . 00（1） 、对行李包，所受动摩擦力为 f=mg，其加速度大小为 a=g=4m/s2其速度从 V0=2m/s 减至 V=0.8m/s，所用时间为sgVVt3 . 00(2)、由运动过程示意图可知，木板滑动距离 S1，行李包滑动距离 S2及木板长度 L 间的几何关系为 L= S2 S1 1对行李包： mtVVS42. 020 22对长木板： mtVS12. 0213得木板最小长度 L= S2 S1=0.3m课堂小结课堂小结: :应用动量守恒定律解题的一般步骤：1明确研究系统，判断是否守恒；2选取正方向，明确作用前总动量和作用后总动量；3由动量守恒定律p前=p后列方程求解五、作业：1阅读教材，复习巩固。2把习题 B 组的（1） 、 （2） 、 （4） （课本第 14 页）V0=2m/sVS1S2LNmgf做在练习本上。
