物理人教版（2019）选择性必修第一册1.6反冲现象 火箭（共14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 火箭（共14张ppt） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 44.1MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-12-27 20:18:12 | ||
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文档简介
(共14张PPT)
第一章 动量守恒定律
第6节 反冲现象 火箭
新教材人教版 物理（高中选择性必修第一册）
乌贼的游动
课堂引入
水母的游动
思考与讨论：
2、乌贼和水母的游动体现了什么物理原理呢？
1、通过视频，你是否可以说明一下乌贼和水母是怎样游动的？
反冲现象
发射炮弹模拟实验
分析与讨论：
1.通过刚才的视频，你是否可以从力学角度分析一下活塞和小车分别运动的方向为什么是相反的？
2.通过刚才的视频，你是否可以从动量角度分析一下活塞和小车组成的系统是否动量守恒以及二者运动方向为什么相反？
3.通过刚才的视频，你是否可以从能量角度分析一下活塞和小车组成的系统机械能如何变化？
这类运动的特点是什么？
一、反冲现象
1、定义：当一个物体向某一方向射出(或抛出)它的一部分时，这个物体的剩余部分向相反方向运动的现象．
2、特点：
①物体间相互作用突然发生，时间短，作用强。
②系统所受外力一般不为零，但远远小于内力。
3、原 理：
遵循动量守恒定律
P' = P 即 m1v1 + m2v2 = 0
一、反冲现象
v’
v（对地）
M-m
m
（1）“-”号表示两部分的速度方向相反；
注意：
（2）速度均是相对于地面的速度；
（3）喷出气体后，剩余部分质量会变小。
建模简化问题（气球）
一、反冲现象
反冲现象的防止
步枪枪身抵在肩窝，减少反冲影响
老旧火炮发射时需提前固定
炮弹飞出，炮身后退
火炮缓冲器，止退犁
一、反冲现象
灌溉喷水器
水上飞人
水母游动
章鱼喷墨
火箭发射
喷气式飞机
反冲现象的应用
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。
二、火箭
古代火箭
现代火箭较古代火箭结构复杂得多，现代火箭主要由壳体和燃料组成，壳体是圆筒形的，前端是封闭的尖端，后端有尾喷管，燃料燃烧产生的高温高压燃气从尾喷管迅速喷出，火箭就向前飞去。
现代火箭
二、火箭
中国飞天50年
50年前:
我国成功发射的第一颗人造卫星，只有“微小”的0.178吨；
50年后，一代代中国运载火箭载着：
北斗、风云、高分、鹊桥、尖兵
实践、长空、烽火、海洋、神通
探测、前哨、资源、鑫诺、天链
中星、天拓、天绘、珞珈、云海
载着神舟、天舟、嫦娥、天宫一次次摆脱地心引力奔向星辰大海。
思考：火箭最终获得速度由什么决定呢？
新课讲授
思考与讨论：
质量为 m 的人（不包含小物体）在远离任何星体的太空中，与他旁边的飞船相对静止。由于没有力的作用，他与飞船总保持相对静止的状态。
这个人手中拿着一个质量为 m 的小物体。现在他以相对于飞船为 u 的速度把小物体抛出。
1、小物体的动量改变量是多少？
2、人的动量改变量是多少？
3、人的速度改变量是多少？
二、火箭
火箭发射原理跟以上情境大致相同
1、影响火箭速度的主要因素：
（1）燃气喷射的速度
（2）火箭的质量比（即火箭开始飞行时的质量与除燃料外箭体的质量之比）目前的技术条件下，火箭的质量比在6-10左右。
二、火箭
正方向
v′=？
【分析求解火箭末速度】设火箭发射前的总质量是M，燃料燃尽后的质量为m，火箭燃气的喷射速度为v， 求燃料一次性快速燃尽后火箭的飞行速度为v′．
2、如果让你设计一枚火箭，你该如何让火箭获得更大的速度？
要提高喷气速度，需使用高质量的燃料：
液氢——燃料
液氧——氧化剂
（1）如何提高喷气速度？
（2） 如何提高质量比？
主要结构：第一级火箭、第二级火箭、飞船等
火箭发射过程：
第一级火箭点燃
燃尽，空壳脱落
下一级火箭点燃
二、火箭
喷气速度在2000m/s ~ 5000m/s
苏联科学家齐奥尔科夫斯基提出多级火箭的概念。
如图所示，质量为 M 的小船长 L，静止于水面，质量为 m 的人从船左端走到船右端，不计水对船的运动阻力，则:
①人与船的运动情况？
②人与船的位移关系？
③人的位移和船的位移分别多少？
新课讲授
三、“人船模型”
“人船模型”问题
概念：两个原来静止的物体发生相互作用时，若所受外力的矢量和为零，则动量守恒。在相互作用的过程中，任一时刻两物体的速度大小之比/位移大小之比等于质量的反比。这样的问题归为“人船模型”问题。
新课讲授
三、“人船模型”
1.解题前：画出人、船位移草图
2.运动分析情况：人走、船行；人停船停；人加速船加速；人减速船减速。
3.利用原理：动量守恒定律
4.人船速度关系：0=mv人-Mv船.
（m--人的质量；M--船的质量，v人--人的速度，v船--人的速度）
则v人/v船=M/m，任意时刻速度与质量成反比。
5.人船位移关系：
mx人-Mx船=0，则x人/x船=M/m。（x人--人的位移，x船--船的位移）
x人+x船=L，则：x人=ML/(m+M), x船=mL/(M+m) （L--船的长度）
v人
v船
x人
x船
L
M
m
解题技巧
反冲运动 火箭
反冲运动
1、定义：静止或运动的物体分离出一部分物体，使另一部分向相反方向运动的现象叫反冲运动。
2、反冲运动中一般遵循动量守恒定律
3、应用：反击式水轮机、喷气式飞机 、火箭等
4、防止：射击时，用肩顶住枪身
火箭
1、飞行的原理---利用反冲运动
2、决定火箭最终飞行速度的因素
喷气速度
质量比
新课讲授
新课讲授
四、课堂小结
第一章 动量守恒定律
第6节 反冲现象 火箭
新教材人教版 物理（高中选择性必修第一册）
乌贼的游动
课堂引入
水母的游动
思考与讨论：
2、乌贼和水母的游动体现了什么物理原理呢？
1、通过视频，你是否可以说明一下乌贼和水母是怎样游动的？
反冲现象
发射炮弹模拟实验
分析与讨论：
1.通过刚才的视频，你是否可以从力学角度分析一下活塞和小车分别运动的方向为什么是相反的？
2.通过刚才的视频，你是否可以从动量角度分析一下活塞和小车组成的系统是否动量守恒以及二者运动方向为什么相反？
3.通过刚才的视频，你是否可以从能量角度分析一下活塞和小车组成的系统机械能如何变化？
这类运动的特点是什么？
一、反冲现象
1、定义：当一个物体向某一方向射出(或抛出)它的一部分时，这个物体的剩余部分向相反方向运动的现象．
2、特点：
①物体间相互作用突然发生，时间短，作用强。
②系统所受外力一般不为零，但远远小于内力。
3、原 理：
遵循动量守恒定律
P' = P 即 m1v1 + m2v2 = 0
一、反冲现象
v’
v（对地）
M-m
m
（1）“-”号表示两部分的速度方向相反；
注意：
（2）速度均是相对于地面的速度；
（3）喷出气体后，剩余部分质量会变小。
建模简化问题（气球）
一、反冲现象
反冲现象的防止
步枪枪身抵在肩窝，减少反冲影响
老旧火炮发射时需提前固定
炮弹飞出，炮身后退
火炮缓冲器，止退犁
一、反冲现象
灌溉喷水器
水上飞人
水母游动
章鱼喷墨
火箭发射
喷气式飞机
反冲现象的应用
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。
二、火箭
古代火箭
现代火箭较古代火箭结构复杂得多，现代火箭主要由壳体和燃料组成，壳体是圆筒形的，前端是封闭的尖端，后端有尾喷管，燃料燃烧产生的高温高压燃气从尾喷管迅速喷出，火箭就向前飞去。
现代火箭
二、火箭
中国飞天50年
50年前:
我国成功发射的第一颗人造卫星，只有“微小”的0.178吨；
50年后，一代代中国运载火箭载着：
北斗、风云、高分、鹊桥、尖兵
实践、长空、烽火、海洋、神通
探测、前哨、资源、鑫诺、天链
中星、天拓、天绘、珞珈、云海
载着神舟、天舟、嫦娥、天宫一次次摆脱地心引力奔向星辰大海。
思考：火箭最终获得速度由什么决定呢？
新课讲授
思考与讨论：
质量为 m 的人（不包含小物体）在远离任何星体的太空中，与他旁边的飞船相对静止。由于没有力的作用，他与飞船总保持相对静止的状态。
这个人手中拿着一个质量为 m 的小物体。现在他以相对于飞船为 u 的速度把小物体抛出。
1、小物体的动量改变量是多少？
2、人的动量改变量是多少？
3、人的速度改变量是多少？
二、火箭
火箭发射原理跟以上情境大致相同
1、影响火箭速度的主要因素：
（1）燃气喷射的速度
（2）火箭的质量比（即火箭开始飞行时的质量与除燃料外箭体的质量之比）目前的技术条件下，火箭的质量比在6-10左右。
二、火箭
正方向
v′=？
【分析求解火箭末速度】设火箭发射前的总质量是M，燃料燃尽后的质量为m，火箭燃气的喷射速度为v， 求燃料一次性快速燃尽后火箭的飞行速度为v′．
2、如果让你设计一枚火箭，你该如何让火箭获得更大的速度？
要提高喷气速度，需使用高质量的燃料：
液氢——燃料
液氧——氧化剂
（1）如何提高喷气速度？
（2） 如何提高质量比？
主要结构：第一级火箭、第二级火箭、飞船等
火箭发射过程：
第一级火箭点燃
燃尽，空壳脱落
下一级火箭点燃
二、火箭
喷气速度在2000m/s ~ 5000m/s
苏联科学家齐奥尔科夫斯基提出多级火箭的概念。
如图所示，质量为 M 的小船长 L，静止于水面，质量为 m 的人从船左端走到船右端，不计水对船的运动阻力，则:
①人与船的运动情况？
②人与船的位移关系？
③人的位移和船的位移分别多少？
新课讲授
三、“人船模型”
“人船模型”问题
概念：两个原来静止的物体发生相互作用时，若所受外力的矢量和为零，则动量守恒。在相互作用的过程中，任一时刻两物体的速度大小之比/位移大小之比等于质量的反比。这样的问题归为“人船模型”问题。
新课讲授
三、“人船模型”
1.解题前：画出人、船位移草图
2.运动分析情况：人走、船行；人停船停；人加速船加速；人减速船减速。
3.利用原理：动量守恒定律
4.人船速度关系：0=mv人-Mv船.
（m--人的质量；M--船的质量，v人--人的速度，v船--人的速度）
则v人/v船=M/m，任意时刻速度与质量成反比。
5.人船位移关系：
mx人-Mx船=0，则x人/x船=M/m。（x人--人的位移，x船--船的位移）
x人+x船=L，则：x人=ML/(m+M), x船=mL/(M+m) （L--船的长度）
v人
v船
x人
x船
L
M
m
解题技巧
反冲运动 火箭
反冲运动
1、定义：静止或运动的物体分离出一部分物体，使另一部分向相反方向运动的现象叫反冲运动。
2、反冲运动中一般遵循动量守恒定律
3、应用：反击式水轮机、喷气式飞机 、火箭等
4、防止：射击时，用肩顶住枪身
火箭
1、飞行的原理---利用反冲运动
2、决定火箭最终飞行速度的因素
喷气速度
质量比
新课讲授
新课讲授
四、课堂小结