物理人教版（2019）选择性必修第一册1.6反冲现象（共19张ppt）
文档属性
| 名称 | 物理人教版（2019）选择性必修第一册1.6反冲现象（共19张ppt） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 25.1MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-12-03 17:15:40 | ||
图片预览
文档简介
(共19张PPT)
1.6 反冲现象
第一章 动量守恒定律
你知道章鱼、乌贼是怎样游动的吗？
它们先把水吸入体腔，然后用力压水，通过身体前面的孔将水喷出，使身体很快地运动。章鱼能够调整自己的喷水口的方向，这样可以使得身体向任意方向前进。
章鱼游动时体现了什么物理原理？
观看视频：
一、反冲现象
发射炮弹时
根据动量守恒定律：
0=mv1+Mv2
v2= -
由于M>>m
炮身向后的速度v2很小
炮身这种后退的运动叫作反冲
1.定义：根据动量守恒定律，如果一个静止的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，这个现象叫做反冲现象。
一、反冲现象
用枪射击时，子弹向前飞去，枪身发生反冲向后运动。
枪身的反冲会影响射击的准确性，所以用步枪射击时要把枪身抵在肩部，以减少反冲的影响。
1.定义：根据动量守恒定律，如果一个静止的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，这个现象叫做反冲现象。
一、反冲现象
用枪射击时，子弹向前飞去，枪身发生反冲向后运动。
枪身的反冲会影响射击的准确性，所以用步枪射击时要把枪身抵在肩部，以减少反冲的影响。
一、反冲现象
2.反冲原理：
反冲运动的基本原理是动量守恒定律，如果系统的一部分获得了某一方向的动量，系统的其他部分就会在这一方向的反方向上获得同样大小的动量。
3.公式：
若系统的初始动量为零，则动量守恒定律的形式变为
0＝m1v1+m2v2
此式表明，做反冲运动的两部分的动量大小相等、方向相反，它们的速率与质量成反比。
一、反冲现象
4.反冲的应用
（1）园林喷灌
（2）水上飞人
一、反冲现象
5.做一做（1）喷气动力小车
（2）气球转圈圈
二、火箭
1.中国古代的火箭
现代的喷气式飞机
二、火箭
现代的火箭
二、火箭
2.现代火箭升空的原理：
火箭的飞行应用了反冲的原理，靠喷出气流的反冲作用来获得巨大速度。
根据动量守恒定律
mΔv+Δmu=0
Δv= - u
设火箭飞行时在极短的时间Δt内喷射燃气的质量是Δm，喷出的燃气相对喷气前火箭的速度是u，喷出燃气后火箭的质量是m。则火箭在这样一次喷气后增加的速度Δv。
火箭喷出的燃气的速度u越大、火箭喷出物质的质量与火箭本身质量之比越大，火箭获得的速度Δv就越大。
质量比：火箭的质量比在6～10 左右
二、火箭
3.多级火箭：
第一级
第二级
第三级
运载物
观看火箭升空
【例1】 一静止的质量为 M 的原子核，以相对地的速度 放射出一质量为 m 的粒子后，原子核剩余部分作反冲运动的速度大小为( )
A. B. C. v D. v
解析：根据动量守恒定律，原子核的初动量为0，所以
0=mv-(M-m)v′
v′=
所以答案选B。
B
【例2】一火箭喷气发动机每次喷出质量 m = 200 g的气体，气体离开发动机喷出时对地速度 v = 1000 m/s，设火箭质量 M = 300 kg，发动机每秒喷发 20 次。(1)当第三次喷出气体后，火箭的速度为多大？
(2)运动第 1 秒末，火箭的速度为多大 ？
解析：(1)设喷出3次气体后火箭的速度为v3，以火箭和3次喷出的气体为研究对象，由动量守恒定律得：
(M-3m)v3-3mv=0
(2)发动机每秒喷气20次，以火箭和20次喷出的气体为研究对象，由动量守恒定律得：
(M-20m)v20-20mv=0
【例3】如图所示，长为 L 的船静止在平静的水面上，立于左侧船尾的人的质量为 m，船的质量为 M，不计水的阻力，人从船尾走到右侧船头的过程中，求船对地面的运动位移大小。
解析：“人船模型” 的运动特点：
人动船动
人停船停
人快船快
人慢船慢
人左船右
【例3】如图所示，长为 L 的船静止在平静的水面上，立于左侧船尾的人的质量为 m，船的质量为 M，不计水的阻力，人从船尾走到右侧船头的过程中，求船对地面的运动位移大小。
解析：
根据动量守恒定律：
0=mv1-Mv2
mv1=Mv2
因为和船的运动时间相同，故
mv1t=Mv2t
mx1=Mx2
x1
x2
又 x1+x2=L
解得
反冲现象 火箭
反冲现象
火箭
反冲现象定义
反冲现象的影响
反冲现象的应用
火箭升空的原理
多级火箭
【练习1】如图所示，在光滑水平面上有一小车，小车上固定一竖直杆，总质量为M，杆顶系一长为 l 的轻绳，绳另一端系一质量为m的小球，绳被水平拉直处于静止状态，小球处于最右端。将小球由静止释放，重力加速度为g，求小球摆到最低点时小车向右移动的距离。
【解析】当小球到达最低点时，设小球向左移动的距离为s1，小车向右移动的距离为s2，根据动量守恒有：
ms1=Ms2，s1＋s2=l
解得：
水平方向动量守恒
【练习2】2021年5月15日，天问一号着陆巡视器成功着陆于火星，中国首次火星探测任务着陆火星取得圆满成功。携带火星车的着陆器与环绕器分离后，最后阶段利用反推火箭在火星表面实现软着陆，设着陆器总质量为M，极短时间内瞬间喷射的燃气质量是m，为使着陆器经一次瞬间喷射燃气后，其下落的速率从v0减为v，需要瞬间喷出的燃气速率约为（ ）
A．v0-v B．
C． D．
【正确答案】C
1.6 反冲现象
第一章 动量守恒定律
你知道章鱼、乌贼是怎样游动的吗？
它们先把水吸入体腔，然后用力压水，通过身体前面的孔将水喷出，使身体很快地运动。章鱼能够调整自己的喷水口的方向，这样可以使得身体向任意方向前进。
章鱼游动时体现了什么物理原理？
观看视频：
一、反冲现象
发射炮弹时
根据动量守恒定律：
0=mv1+Mv2
v2= -
由于M>>m
炮身向后的速度v2很小
炮身这种后退的运动叫作反冲
1.定义：根据动量守恒定律，如果一个静止的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，这个现象叫做反冲现象。
一、反冲现象
用枪射击时，子弹向前飞去，枪身发生反冲向后运动。
枪身的反冲会影响射击的准确性，所以用步枪射击时要把枪身抵在肩部，以减少反冲的影响。
1.定义：根据动量守恒定律，如果一个静止的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，这个现象叫做反冲现象。
一、反冲现象
用枪射击时，子弹向前飞去，枪身发生反冲向后运动。
枪身的反冲会影响射击的准确性，所以用步枪射击时要把枪身抵在肩部，以减少反冲的影响。
一、反冲现象
2.反冲原理：
反冲运动的基本原理是动量守恒定律，如果系统的一部分获得了某一方向的动量，系统的其他部分就会在这一方向的反方向上获得同样大小的动量。
3.公式：
若系统的初始动量为零，则动量守恒定律的形式变为
0＝m1v1+m2v2
此式表明，做反冲运动的两部分的动量大小相等、方向相反，它们的速率与质量成反比。
一、反冲现象
4.反冲的应用
（1）园林喷灌
（2）水上飞人
一、反冲现象
5.做一做（1）喷气动力小车
（2）气球转圈圈
二、火箭
1.中国古代的火箭
现代的喷气式飞机
二、火箭
现代的火箭
二、火箭
2.现代火箭升空的原理：
火箭的飞行应用了反冲的原理，靠喷出气流的反冲作用来获得巨大速度。
根据动量守恒定律
mΔv+Δmu=0
Δv= - u
设火箭飞行时在极短的时间Δt内喷射燃气的质量是Δm，喷出的燃气相对喷气前火箭的速度是u，喷出燃气后火箭的质量是m。则火箭在这样一次喷气后增加的速度Δv。
火箭喷出的燃气的速度u越大、火箭喷出物质的质量与火箭本身质量之比越大，火箭获得的速度Δv就越大。
质量比：火箭的质量比在6～10 左右
二、火箭
3.多级火箭：
第一级
第二级
第三级
运载物
观看火箭升空
【例1】 一静止的质量为 M 的原子核，以相对地的速度 放射出一质量为 m 的粒子后，原子核剩余部分作反冲运动的速度大小为( )
A. B. C. v D. v
解析：根据动量守恒定律，原子核的初动量为0，所以
0=mv-(M-m)v′
v′=
所以答案选B。
B
【例2】一火箭喷气发动机每次喷出质量 m = 200 g的气体，气体离开发动机喷出时对地速度 v = 1000 m/s，设火箭质量 M = 300 kg，发动机每秒喷发 20 次。(1)当第三次喷出气体后，火箭的速度为多大？
(2)运动第 1 秒末，火箭的速度为多大 ？
解析：(1)设喷出3次气体后火箭的速度为v3，以火箭和3次喷出的气体为研究对象，由动量守恒定律得：
(M-3m)v3-3mv=0
(2)发动机每秒喷气20次，以火箭和20次喷出的气体为研究对象，由动量守恒定律得：
(M-20m)v20-20mv=0
【例3】如图所示，长为 L 的船静止在平静的水面上，立于左侧船尾的人的质量为 m，船的质量为 M，不计水的阻力，人从船尾走到右侧船头的过程中，求船对地面的运动位移大小。
解析：“人船模型” 的运动特点：
人动船动
人停船停
人快船快
人慢船慢
人左船右
【例3】如图所示，长为 L 的船静止在平静的水面上，立于左侧船尾的人的质量为 m，船的质量为 M，不计水的阻力，人从船尾走到右侧船头的过程中，求船对地面的运动位移大小。
解析：
根据动量守恒定律：
0=mv1-Mv2
mv1=Mv2
因为和船的运动时间相同，故
mv1t=Mv2t
mx1=Mx2
x1
x2
又 x1+x2=L
解得
反冲现象 火箭
反冲现象
火箭
反冲现象定义
反冲现象的影响
反冲现象的应用
火箭升空的原理
多级火箭
【练习1】如图所示，在光滑水平面上有一小车，小车上固定一竖直杆，总质量为M，杆顶系一长为 l 的轻绳，绳另一端系一质量为m的小球，绳被水平拉直处于静止状态，小球处于最右端。将小球由静止释放，重力加速度为g，求小球摆到最低点时小车向右移动的距离。
【解析】当小球到达最低点时，设小球向左移动的距离为s1，小车向右移动的距离为s2，根据动量守恒有：
ms1=Ms2，s1＋s2=l
解得：
水平方向动量守恒
【练习2】2021年5月15日，天问一号着陆巡视器成功着陆于火星，中国首次火星探测任务着陆火星取得圆满成功。携带火星车的着陆器与环绕器分离后，最后阶段利用反推火箭在火星表面实现软着陆，设着陆器总质量为M，极短时间内瞬间喷射的燃气质量是m，为使着陆器经一次瞬间喷射燃气后，其下落的速率从v0减为v，需要瞬间喷出的燃气速率约为（ ）
A．v0-v B．
C． D．
【正确答案】C