(共18张PPT)
五、反冲运动 火箭
动量守恒定律与生活联系密切,在高考中频繁出现,本节《反冲运动》安排在动量守恒及其应用后出现,加以延伸扩展,体现了使物理贴近生活,在理论学习中倾注人文关怀的新理念。
本节内容中以科技热点火箭为实例进行了介绍,突出了新课程标准立足传统,反映时代的前瞻性。
新课程标准要求我们从三个维度达成具体的教学目标:
知识与技能:知道什么是反冲运动;掌握用动量守恒的观点解释生活中实例的技能。
过程与方法:掌握从繁杂的现象中建立模型,得出规律,指导实践的科学思维方法。
情感态度与价值观:体会自然规律 的精妙;感受科技术对社会进步的巨 大推动作用。
重点:知道什么是反冲现象;
体验研究运动,得出规律的
过程;
难点:由各种运动中抽象出反冲运
动的规律;
突破点:不同现象中物体运动的动
量变化和受力分析;
现 象
模 型
规 律
抽取本质
总结归纳
指导实践
现象
建模
实例
现象
建模
实例
水闸放水,带动水轮发电。右图为世界最大的反击式水轮发电机转轮——三峡左岸电站5号机组转轮正被吊离驳船。
2005年3月28日美国宇航局(NASA)27日宣布,其无人驾驶的“X-43A”近日试飞成功,其时速达到了近8千公里,即7马赫,声速的7倍。其引擎称作“超音速冲压式燃烧发动机”或“scramjet”。
1965年6月,中国自行设计的第一架超音速喷气式强击机--强-5。
止退犁
枪械、火炮发射时会产生巨大的后坐力,影响连续发射的精确度,因
此枪托在狙击步枪,履带、止退犁在自动火炮中得到了广泛应用。
反冲运动: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将向相反方向运动。
原理:在发射的短暂时间内,物体系统无外力作用或外力远小于内力时,反冲运动中动量是守恒的。
0 = mVm + MVM
当燃料耗尽时,火箭的终极速度跟什么因素有关?
请用所学知识解释:
火箭为什么能升空
直升飞机能在太空中飞行吗?
喷气速度; 质量比;
(左图)美国大力神运载火箭系列,1964年首次发射。
(右图)俄罗斯质子号系列于1968年11月16日首次发射,它是世界上第一种用于发射空间站的运载火箭。
(右图)欧洲11国欧空局研制阿里安火箭系列运载火箭,1997年进行了首次发射。
某种火箭发射前的质量为 2.8×106 kg,它的第一级产生的推力是 3.5 ×107 N,
工作时间为 150 s ,喷气速度为 2500 m/s ,试求:
① 每秒消耗的燃料量。
② 第一级所带的燃料量。
③ 第 1 s 末火箭的速度。
④ 当第一级火箭
燃料耗完时火
箭的速度。
研究性学习《制作水火箭》
制作原理:喷气嘴打开瞬间,空气一下就冲出来了,瓶内加入水后,压缩空气将水向外推,当水流快速向外冲出时,瓶体做反冲运动,离地升空。
材料:喷嘴、保特瓶2个。
工具:剪刀、美工刀、钉书机、防水胶带、双面胶带、高压气筒
制作步骤:(略)
最新一项研究发现,当一个人打喷嚏时,她或他会将10万个细菌以每小时100英里的速度喷到空中。
地球是人类的摇篮,我们不会永远停留在摇篮里。为了追求光明和探索空间,开始要小心翼翼地飞出大气层,然后再征服太阳周围的整个空间。
--齐奥尔科夫斯基