1.6 反冲现象 火箭 课件-2022-2023学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册（23页）
文档属性
| 名称 | 1.6 反冲现象 火箭 课件-2022-2023学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册（23页） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 29.0MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-12-05 16:08:33 | ||
图片预览
文档简介
第一章 动量守恒定律
1.6 反冲现象 火箭
1． 经历实验探究，认识反冲现象，能举出反冲现象的实例。
2．了解反冲现象的概念及反冲现象的相关应用。
3．结合动量守恒定律对反冲现象做出解释，进一步提高运用动量守恒定律分析和解决实际
学习目标
1．定义：一个物体在内力的作用下分裂为两个部分，一部分向某个方向运动，另一部分必然向相反的方向运动，这个现象称为反冲；
一、反冲现象
2．特点：
（1）物体的不同部分在内力作用下向相反的方向运动；
（2）反冲现象中，内力一般远大于外力，可以利用动量守恒定律来处理；
（3）其他形式的能转化成动能，系统的总动能增加。
反冲的应用
狙击枪反冲
火炮发射反冲
农田园林喷灌装置
反冲的应用
反冲的防止
1．关于反冲运动的说法中，正确的是（ ）
A．抛出物m1的质量要小于剩下质量m2才能获得反冲
B．若抛出质量m1大于剩下的质量m2，则m2的反冲力大于m1所受的力
C．反冲运动中，牛顿第三定律适用，但牛顿第二定律不适用
D．对抛出部分和剩余部分都适用于牛顿第二定律
D
练习
2．如图，在光滑水平面上有一装有炮弹的火炮，其总质量为m1，炮弹的质量为m2，炮弹射出炮口时对地的速率为v0，若炮管与水平地面的夹角为θ，则火炮后退的速度大小为（ ）A． B．
C． D．
A
练习
我国早在宋代就发明了火箭，在箭支上扎个火药筒，火药筒的前端是封闭的，火药点燃后生成的燃气以很大的速度向后喷出，火箭由于反冲而向前运动。
模拟火箭发射
二、火箭
火箭的飞行应用了反冲原理，它们都是靠喷出气流的反冲作用而获得巨大的速度。
二、火箭
2. 现代火箭和喷气式飞机
火箭的飞行是由于喷出的气体向后推周围的空气，空气对火箭有一个向前的反作用力使火箭前进，这种认识是否正确?
不正确.火箭是利用反冲运动来工作的，火箭喷射燃气时对燃气有作用力，燃气又对火箭有一个反作用力，这两个力是火箭与燃气的内力，而不是与周围空气的作用力.
火箭的结构
主要由壳体和燃料两大部分组成。火箭燃料燃烧时，从尾部喷出的气体具有很大的动量，根据动量守恒定律，火箭获得等大反向的动量。当推进剂燃尽时，火箭即以获得的速度沿着预定的空间轨道飞行。
影响火箭速度的因素
设火箭飞行时，在极短的时间 Δt 内喷射燃气的质量为 Δm ，喷出的燃气相对喷气前火箭的速度是 μ ，喷出燃气后火箭的质量是 m ，喷气后火箭增加的速度是 Δv 。
以火箭为参考系，喷气前火箭的动量是 0 ，喷气后火箭的动量是 mΔv，燃气的动量是 Δmμ 。根据动量守恒定律，喷气后火箭和燃气的总动量仍为 0 ，则： mΔv＋Δmμ＝0，Δv＝－?????????μ 。
?
现代火箭结构
隐性反冲现象——人船模型
例 如图，长为 L 的船静止在平静的水面上，立于船头的人的质量为 m，船的质量为 M，不计水的阻力，人从船头走到船尾的过程中，问船对地面的位移为多大?
x船
x人
3. 如图，B为光滑斜面，质量为M，倾角θ，斜面长为 s，一个物体 A，质量为 m，由斜面顶端自由下滑，求当 A 物体滑到斜面底端时，斜面移动的距离为多少?(设水平面光滑)
x
?
练习
mh = Ms
(s 为气球上升位移)
4. 载人的气球原来静止在离地面高为 h 的空中，气球质量为 M，质量为 m 的人要沿气球上的绳梯安全着地，如图，则绳梯长度至少为多长?
解：以人和气球为系统，在人沿绳梯着
地的过程中动量守恒，即：
解得：
所以绳的总长为：
练习
18
5.如图所示，在水平地面上有质量为 m的 A物块和质量为 2m的 B物块并排靠在一起，两物块与地面间的动摩擦因数均为 μ，物块间用长为L的柔软细绳相连接（图中未画出）．现有大小为 F=2μmg的水平恒定拉力从静止开始拉动物块 A，细绳在极短的时间内被拉断，拉断后瞬间A的速度大小变为原来一半。试求：
（1）拉断过程中，细绳对 A物块的冲量I；
（2）细绳拉断后，B物块能滑行的最远距离。
练习
F
19
反冲现象与能量的综合
6.质量相等的A、B之间压缩一轻质弹簧（不拴接），静置于光滑桌面。当用板挡住A球而只释放B球时，B球被弹出落于距桌面水平距离为x的水平地面上；若以同样压缩的弹簧，取走A左边的挡板，将A、B同时释放，B球的落地点距桌面距离为？
20
7.质量为M的热气球吊筐中有一质量为m的人，共同静止在距地面为h的高空中．现从气球上放下一根质量不计的软绳，为使此人沿软绳能安全滑到地面，则软绳至少有多长？
练习
8．一个士兵坐在皮划艇上，他连同装备和皮划艇的总质量是 120 kg 。这个士兵用自动步枪在 2 s 内沿水平方向连续射出 10 发子弹，每发子弹的质量是 10 g，子弹离开枪口时相对步枪的速度是 800 m/s 。射击前皮划艇是静止的，不考虑水的阻力。
（1）每次射击后皮划艇的速度改变多少？
（2）连续射击后皮划艇的速度是多大？
（3）连续射击时枪所受到的平均反冲作用力是多大？
多过程的反冲现象
中国航天史
钱学森
（1911.12.11－2009.10.31）
钱学森（1911.12.11－2009.10.31），汉族，吴越王钱镠第33世孙，生于上海，祖籍浙江省杭州市临安。世界著名科学家，空气动力学家，中国载人航天奠基人，中国科学院及中国工程院院士，中国两弹一星功勋奖章获得者，被誉为“中国航天之父”“中国导弹之父”“中国自动化控制之父”和“火箭之王”，由于钱学森回国效力，中国导弹、原子弹的发射向前推进了至少20年。
判天地之美
析万物之理
1.6 反冲现象 火箭
1． 经历实验探究，认识反冲现象，能举出反冲现象的实例。
2．了解反冲现象的概念及反冲现象的相关应用。
3．结合动量守恒定律对反冲现象做出解释，进一步提高运用动量守恒定律分析和解决实际
学习目标
1．定义：一个物体在内力的作用下分裂为两个部分，一部分向某个方向运动，另一部分必然向相反的方向运动，这个现象称为反冲；
一、反冲现象
2．特点：
（1）物体的不同部分在内力作用下向相反的方向运动；
（2）反冲现象中，内力一般远大于外力，可以利用动量守恒定律来处理；
（3）其他形式的能转化成动能，系统的总动能增加。
反冲的应用
狙击枪反冲
火炮发射反冲
农田园林喷灌装置
反冲的应用
反冲的防止
1．关于反冲运动的说法中，正确的是（ ）
A．抛出物m1的质量要小于剩下质量m2才能获得反冲
B．若抛出质量m1大于剩下的质量m2，则m2的反冲力大于m1所受的力
C．反冲运动中，牛顿第三定律适用，但牛顿第二定律不适用
D．对抛出部分和剩余部分都适用于牛顿第二定律
D
练习
2．如图，在光滑水平面上有一装有炮弹的火炮，其总质量为m1，炮弹的质量为m2，炮弹射出炮口时对地的速率为v0，若炮管与水平地面的夹角为θ，则火炮后退的速度大小为（ ）A． B．
C． D．
A
练习
我国早在宋代就发明了火箭，在箭支上扎个火药筒，火药筒的前端是封闭的，火药点燃后生成的燃气以很大的速度向后喷出，火箭由于反冲而向前运动。
模拟火箭发射
二、火箭
火箭的飞行应用了反冲原理，它们都是靠喷出气流的反冲作用而获得巨大的速度。
二、火箭
2. 现代火箭和喷气式飞机
火箭的飞行是由于喷出的气体向后推周围的空气，空气对火箭有一个向前的反作用力使火箭前进，这种认识是否正确?
不正确.火箭是利用反冲运动来工作的，火箭喷射燃气时对燃气有作用力，燃气又对火箭有一个反作用力，这两个力是火箭与燃气的内力，而不是与周围空气的作用力.
火箭的结构
主要由壳体和燃料两大部分组成。火箭燃料燃烧时，从尾部喷出的气体具有很大的动量，根据动量守恒定律，火箭获得等大反向的动量。当推进剂燃尽时，火箭即以获得的速度沿着预定的空间轨道飞行。
影响火箭速度的因素
设火箭飞行时，在极短的时间 Δt 内喷射燃气的质量为 Δm ，喷出的燃气相对喷气前火箭的速度是 μ ，喷出燃气后火箭的质量是 m ，喷气后火箭增加的速度是 Δv 。
以火箭为参考系，喷气前火箭的动量是 0 ，喷气后火箭的动量是 mΔv，燃气的动量是 Δmμ 。根据动量守恒定律，喷气后火箭和燃气的总动量仍为 0 ，则： mΔv＋Δmμ＝0，Δv＝－?????????μ 。
?
现代火箭结构
隐性反冲现象——人船模型
例 如图，长为 L 的船静止在平静的水面上，立于船头的人的质量为 m，船的质量为 M，不计水的阻力，人从船头走到船尾的过程中，问船对地面的位移为多大?
x船
x人
3. 如图，B为光滑斜面，质量为M，倾角θ，斜面长为 s，一个物体 A，质量为 m，由斜面顶端自由下滑，求当 A 物体滑到斜面底端时，斜面移动的距离为多少?(设水平面光滑)
x
?
练习
mh = Ms
(s 为气球上升位移)
4. 载人的气球原来静止在离地面高为 h 的空中，气球质量为 M，质量为 m 的人要沿气球上的绳梯安全着地，如图，则绳梯长度至少为多长?
解：以人和气球为系统，在人沿绳梯着
地的过程中动量守恒，即：
解得：
所以绳的总长为：
练习
18
5.如图所示，在水平地面上有质量为 m的 A物块和质量为 2m的 B物块并排靠在一起，两物块与地面间的动摩擦因数均为 μ，物块间用长为L的柔软细绳相连接（图中未画出）．现有大小为 F=2μmg的水平恒定拉力从静止开始拉动物块 A，细绳在极短的时间内被拉断，拉断后瞬间A的速度大小变为原来一半。试求：
（1）拉断过程中，细绳对 A物块的冲量I；
（2）细绳拉断后，B物块能滑行的最远距离。
练习
F
19
反冲现象与能量的综合
6.质量相等的A、B之间压缩一轻质弹簧（不拴接），静置于光滑桌面。当用板挡住A球而只释放B球时，B球被弹出落于距桌面水平距离为x的水平地面上；若以同样压缩的弹簧，取走A左边的挡板，将A、B同时释放，B球的落地点距桌面距离为？
20
7.质量为M的热气球吊筐中有一质量为m的人，共同静止在距地面为h的高空中．现从气球上放下一根质量不计的软绳，为使此人沿软绳能安全滑到地面，则软绳至少有多长？
练习
8．一个士兵坐在皮划艇上，他连同装备和皮划艇的总质量是 120 kg 。这个士兵用自动步枪在 2 s 内沿水平方向连续射出 10 发子弹，每发子弹的质量是 10 g，子弹离开枪口时相对步枪的速度是 800 m/s 。射击前皮划艇是静止的，不考虑水的阻力。
（1）每次射击后皮划艇的速度改变多少？
（2）连续射击后皮划艇的速度是多大？
（3）连续射击时枪所受到的平均反冲作用力是多大？
多过程的反冲现象
中国航天史
钱学森
（1911.12.11－2009.10.31）
钱学森（1911.12.11－2009.10.31），汉族，吴越王钱镠第33世孙，生于上海，祖籍浙江省杭州市临安。世界著名科学家，空气动力学家，中国载人航天奠基人，中国科学院及中国工程院院士，中国两弹一星功勋奖章获得者，被誉为“中国航天之父”“中国导弹之父”“中国自动化控制之父”和“火箭之王”，由于钱学森回国效力，中国导弹、原子弹的发射向前推进了至少20年。
判天地之美
析万物之理