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1、成才之路成才之路 物理物理路漫漫其修远兮路漫漫其修远兮 吾将上下而求索吾将上下而求索人教版人教版 选修选修3-5 动量守恒定律动量守恒定律第十六章第十六章第五节反冲运动火箭第五节反冲运动火箭第十六章第十六章学习目标定位学习目标定位1课堂情景切入课堂情景切入2知识自主梳理知识自主梳理3重点难点突破重点难点突破4考点题型设计考点题型设计5课课 时时 作作 业业7易错案例剖析易错案例剖析6学习目标定位学习目标定位了解反冲运动的动量守恒了解反冲运动的动量守恒明确反冲运动问题的处理方法，巩固前明确反冲运动问题的处理方法，巩固前面所学知识面所学知识了解反冲运动在航天航空中的应用了解反冲运动在航天航空中的应
2、用课堂情景切入课堂情景切入我我国国宋宋代代就就发发明明了了火火箭箭(如如图图甲甲)，火火箭箭上上扎扎一一个个火火药药筒筒，火火药药筒筒的的前前端端是是封封闭闭的的，火火药药点点燃燃后后火火箭箭由由于于反反冲冲向向前前运运动动。现现代代火火箭箭，原原理理与与古古代代火火箭箭相相同同(如如图图乙乙)，你你知知道道我我国国“长长征征”号号系系列列火火箭箭是是怎怎样样先先后后将将“神神舟舟”号号系系列列载载人人飞飞船船送送上上太太空空的的吗吗？知识自主梳理知识自主梳理1定义定义一一个个静静止止的的物物体体在在_的的作作用用下下分分裂裂为为两两部部分分，一一部部分分向向某某一一方方向向运运动动，另另一一
3、部部分分必必然然向向_方方向向运运动动的的现象。现象。2特点特点(1)物体的不同部分在物体的不同部分在_作用下向相反方向运动。作用下向相反方向运动。(2)反反向向运运动动中中， 相相互互作作用用力力一一般般较较大大，通通常常可可以以用用_来处理。来处理。反冲运动反冲运动内力内力相反相反内力内力动量守恒定律动量守恒定律3反冲现象的应用及防止反冲现象的应用及防止(1)应应用用：农农田田、园园林林的的喷喷灌灌装装置置是是利利用用反反冲冲使使水水从从喷喷口口喷喷出时，一边喷水一边出时，一边喷水一边_。(2)防防止止：用用枪枪射射击击时时，由由于于枪枪身身的的反反冲冲会会影影响响射射击击的的_，所所以以
4、用用步步枪枪射射击击时时要要把把枪枪身身抵抵在在_，以以减少反冲的影响。减少反冲的影响。旋转旋转准确性准确性肩部肩部1火箭火箭现现代代火火箭箭是是指指一一种种靠靠喷喷射射高高温温高高压压燃燃气气获获得得_向向前推进的飞行器。前推进的飞行器。2火箭的工作原理火箭的工作原理当当火火箭箭推推进进剂剂燃燃烧烧时时，从从尾尾部部喷喷出出的的气气体体具具有有很很大大的的_，根根据据动动量量守守恒恒定定律律，火火箭箭获获得得大大小小相相等等、方方向向相相反反的的_，因因而而发发生生连连续续的的_现现象象，随随着着推推进进剂剂的的消消耗耗，火火箭箭的的质质量量逐逐渐渐减减小小，加加速速度度不不断断增增大大，当
5、当推推进进剂剂燃燃尽尽时，火箭即以获得的速度沿着预定的空间轨道飞行。时，火箭即以获得的速度沿着预定的空间轨道飞行。火箭火箭反作用力反作用力动量动量动量动量反冲反冲3影响火箭速度大小的因素影响火箭速度大小的因素(1)喷喷气气速速度度：现现代代液液体体燃燃料料火火箭箭的的喷喷气气速速度度约约为为2.5km/s，提高到，提高到34km/s需很高的技术水平。需很高的技术水平。(2)质质量量比比：火火箭箭_时时的的质质量量与与火火箭箭除除燃燃料料外外的的_质量之比，现代火箭能达到的质量比不超过质量之比，现代火箭能达到的质量比不超过10。4现代火箭的主要用途现代火箭的主要用途利利用用火火箭箭作作为为_工工
6、具具，例例如如发发射射探探测测仪仪器器、常常规规弹头和核弹头、人造卫星和宇宙飞船等。弹头和核弹头、人造卫星和宇宙飞船等。开始飞行开始飞行箭体箭体运载运载重点难点突破重点难点突破一、反冲运动的特点及其遵循的规律一、反冲运动的特点及其遵循的规律1特点特点(1)物体的不同部分在内力作用下向相反方向运动。物体的不同部分在内力作用下向相反方向运动。(2)反反冲冲运运动动中中，由由于于有有其其他他形形式式的的能能转转变变为为机机械械能能，所所以以系统的总动能增加。系统的总动能增加。2反反冲冲运运动动中中，以以下下三三种种情情况况均均可可应应用用动动量量守守恒恒定定律律解解决决(1)系系统统不不受受外外力力
7、或或所所受受外外力力之之和和为为零零，满满足足动动量量守守恒恒的的条条件，可以用动量守恒定律解决反冲运动问题。件，可以用动量守恒定律解决反冲运动问题。(2)系系统统虽虽然然受受到到外外力力作作用用，但但内内力力远远远远大大于于外外力力，外外力力可可以忽略，也可以用动量守恒定律解决反冲运动问题。以忽略，也可以用动量守恒定律解决反冲运动问题。(3)系系统统虽虽然然所所受受外外力力之之和和不不为为零零，系系统统的的动动量量并并不不守守恒恒，但但系系统统在在某某一一方方向向上上不不受受外外力力或或外外力力在在该该方方向向上上的的分分力力之之和和为为零零，则则系系统统的的动动量量在在该该方方向向上上的的
8、分分量量保保持持不不变变，可可以以在在该该方方向向上应用动量守恒定律。上应用动量守恒定律。二、分析反冲运动应注意的问题二、分析反冲运动应注意的问题1速度的反向性问题速度的反向性问题对对于于原原来来静静止止的的整整体体，抛抛出出部部分分具具有有速速度度时时，剩剩余余部部分分的的反反冲冲是是相相对对于于抛抛出出部部分分来来说说的的，两两者者运运动动方方向向必必然然相相反反。在在列列动动量量守守恒恒方方程程时时，可可任任意意规规定定某某一一部部分分的的运运动动方方向向为为正正方方向向，则反方向的另一部分的速度应取负值。则反方向的另一部分的速度应取负值。2相对速度问题相对速度问题反反冲冲运运动动的的问
9、问题题中中，有有时时遇遇到到的的速速度度是是相相互互作作用用的的两两物物体体的的相相对对速速度度。由由于于动动量量守守恒恒定定律律中中要要求求速速度度为为对对同同一一参参考考系系的的速速度度，通通常常为为对对地地的的速速度度。因因此此应应先先将将相相对对速速度度转转换换成成对对地地的的速度后，再列动量守恒定律方程。速度后，再列动量守恒定律方程。3变质量问题变质量问题在在反反冲冲运运动动中中还还常常遇遇到到变变质质量量物物体体的的运运动动，如如在在火火箭箭的的运运动动过过程程中中，随随着着燃燃料料的的消消耗耗，火火箭箭本本身身的的质质量量不不断断减减小小，此此时时必必须须取取火火箭箭本本身身和和
10、在在相相互互作作用用的的短短时时间间内内喷喷出出的的所所有有气气体体为为研研究对象，取相互作用的这个过程为研究过程来进行研究。究对象，取相互作用的这个过程为研究过程来进行研究。考点题型设计考点题型设计反冲运动反冲运动(1)喷出多少氧气，宇航员才能安全返回飞船？喷出多少氧气，宇航员才能安全返回飞船？(2)为为了了使使总总耗耗氧氧量量最最低低，应应该该一一次次喷喷出出多多少少氧氧气气？返返回回时时间是多少？间是多少？解解析析：(1)以以飞飞船船为为参参考考物物，设设沿沿着着飞飞船船运运动动的的方方向向为为正正方方向向，并并设设喷喷出出质质量量为为m(kg)氧氧气气时时宇宇航航员员获获得得的的速速度
11、度是是v，对对于于“宇宇航航员员和和喷喷出出的的氧氧气气”这这一一系系统统而而言言，在在喷喷气气方方向向上上由由动动量量守守恒可得：恒可得：答案：答案：(1)0.05kg0.45kg(2)0.15kg；600s点点评评：本本题题中中宇宇航航员员所所带带的的氧氧气气量量一一定定，问问题题是是要要将将它它合合理理分分配配给给呼呼吸吸和和喷喷气气两两个个方方面面使使用用，并并能能保保证证宇宇航航员员安安全全返返回回飞船。飞船。答案：答案：D解解析析：由由于于冰冰面面光光滑滑，无无法法行行走走或或滚滚动动，由由动动量量守守恒恒定定律律可知，只有抛出物体获得反冲速度才能到达岸边。可知，只有抛出物体获得反
12、冲速度才能到达岸边。火箭的反冲现象火箭的反冲现象答案：答案：2m/s；13.5m/s答案：答案：C人船模型问题人船模型问题点点评评：在在人人船船模模型型中中，某某物物体体位位移移易易误误认认为为相相对对另另一一物物体体的位移。的位移。答案：答案：B易错案例剖析易错案例剖析易易错错分分析析：取取整整个个系系统统为为研研究究对对象象，由由动动量量守守恒恒定定律律，弹弹簧簧枪枪向向右右发发射射弹弹丸丸时时，弹弹丸丸向向右右运运动动，小小车车向向左左运运动动；弹弹丸丸进进入网兜时，小车向右运动，回到原处，故错选入网兜时，小车向右运动，回到原处，故错选B。正正确确解解答答：由由于于弹弹丸丸与与车车组组成成的的系系统统水水平平方方向向动动量量守守恒恒，总总动动量量保保持持为为零零不不变变，弹弹丸丸离离开开枪枪向向右右运运动动，则则小小车车必必向向左左运运动动，弹弹丸丸落落在在网网兜兜后后做做完完全全非非弹弹性性碰碰撞撞，相相互互作作用用后后静静止止，而而车已向左移动了一段距离。车已向左移动了一段距离。正确答案：正确答案：A课课 时时 作作 业业
