物理人教版（2019）选择性必修第一册1.6 反冲现象 火箭 （共16张ppt）

(共16张PPT)
反冲现象 火箭
关于动量守恒定律的思考？
1.动量守恒定律的研究对象是谁？
2.动量守恒的条件是什么？
3.应用动量守恒定律列方程时应注意什么问题？
两个相互作用的物体组成的系统。
系统不受外力，或所受外力的矢量和为零。
要选取正方向。
质量为M的宇航员在远离任何任何星体的太空中，处于静止状态，手中拿着质量为m的物体。现在他以速度v把物体向左抛出。抛出物体后宇航员将以怎样的速度运动？
练习1：
生活中的类似现象
它们有什么共同的特点？
寻找共性
1.它们原来都是 的。
2.它们都是向某一方向
。
3.物体本身必然向
方向运动。
静止
喷出气体（液体）或抛出小物体
相反的

·反冲运动：
原来静止的物体，向某一方向弹射出一个小物体或喷出大量气体（液体），从而使物体本身向相反方向运动。这个现象叫反冲。
·反冲运动遵循的原理：
·在反冲运动中，物体系统
所受合外力一般不为零；
·如果反冲运动属于内力远大于外力的情况，可以认为反冲运动中系统动量守恒。
反冲的应用——火箭
1.古代火箭。
2.现代火箭。
下面，我们用如下实例讨论
如何提高火箭的发射速度？
设静止的火箭起飞时在极短的时间内喷射燃气的质量为△m，喷出的燃气相对地面的速度为u，喷出燃气后火箭的质量为m,我们设法计算火箭在这样一次喷气后所获得的速度v？
思考：
根据你得到的表达式，在实际发射中火箭的速度是不是想要多大就能有多大呢 ？快去教材中找答案吧。
提高火箭发射速度的有效办法是：
视频：神舟七号发射全程动画
多级火箭
一个航天员连同装备的总是来M=100kg的，脱离宇宙飞船后，在离飞船x=45m的位置与飞船处于相对静止状态。设备中有一个高压气源，能以v=50m/s的速度喷出气体。航天员为了能在10min内返回飞船，他需要在开始返回的瞬间一次性向后喷出多少气体？
实战演练：
相关知识介绍：
榴弹炮
反击式水轮机：
喷气式飞机：
火箭
中国新型自行榴弹炮
火炮被称为“战争之神”。自行火炮起源于第二次世界大战的“法西斯德国”，当时德国陆军将一种淘汰的坦克底盘装上大口径榴弹炮装备炮兵，当时它的名称是：突击炮。
榴弹炮
自行火炮为什么要装在履带式的车辆上呢？
履带表面有较深的突起抓地钩型设计？
摩擦系数较大，止退。
止退犁，看到了吗？止退犁上又有两个液压缓冲器。这一切都是为了提高火炮的连射时的命中精度而精心设计的。
同学们是不是在电影里看到，火炮在发射时炮管一缩一伸的运动？有的人称之为：缩头炮。为什么炮管要做这样的运动呢？
我们知道：根据中学物理中的动量守恒定律，火炮在发射炮弹时，炮身将存在向炮弹发射方向相反的方向运动的趋势。如果我们将炮身固定住，当然有利于连发的命中精度，但是巨大的反冲作用就全靠炮身的材料硬度抵消了
这样的结果是火炮的寿命大大减少，这显然是不合理的设计。因此只有设计一种装置，它可以先允许炮身做反冲运动，并把这种运动能量储存为弹性势能，等反冲运动结束时，再利用储存的那部分能量使炮身复位，这就是火炮缓冲器的作用。
火炮中的物理学还多着呐！弹道学、弹头引信解锁原理、光学瞄准仪、雷达炮瞄等等。。
同学们，一门火炮中的物理现象和解决问题的思路是不是说明学好物理是多么的重要啊！
火箭
运载火箭一般采用液体推进剂，第一、二级多用液氧、煤油或四氧化二氮、偏二甲肼。末级用液氧、液氢高能推进，称为低温液体火箭，技术比较复杂，目前只有美国、俄斯、法国、中国和日本等少数几个国家掌握低温液体火箭技术
目前拥有运载火箭的国家有俄罗斯、美国、法国、英国、中国、日本、印度和以色列。当今世界上最大的运载火箭是俄罗斯的“能源”号，它长60米，底部最大直径20米，重3000多吨，能将120吨的有效载荷送入近地轨道。迄今为止运载火箭均为一次使用的，成本高。一次发射，少的几千万美元，多的上亿美元。不能重复使用，资源浪费大。
西昌卫星发射中心