16.5 反 冲运动 火箭 课件 （13张）
文档属性
| 名称 | 16.5 反 冲运动 火箭 课件 （13张） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 3.7MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2019-03-20 17:30:08 | ||
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文档简介
第十六章 动量守恒定律
第5节 反冲运动 火箭
细管为什么会沿气嘴相反方向运动？
盛水的容器为什么会旋转起来？
实验探究
农田、园林为什么能进行自动灌溉？
火箭为什么会飞起来？
如果一个静止的物体在内力的作用下分裂成两部分，一部分向某个方向运动，另一部分将向相反的方向运动。这个现象叫反冲运动。
反冲运动
反冲运动的应用和防止
炮弹发射
反击式水轮机
章鱼
止退犁
打枪时的反冲
灌溉喷水器
把一个气球吹起来，用手握住气球的吹气口，然后突然放开，让气体喷出，观察气球的运动。
做一做
气体喷出是因为球壁对球内气体有作用力的冲量使气体的动量增加，气体对球壁的反作用力冲量使气球的动量也增加。
(1)、用动量定理分析：
(2)、用动量守恒定律分析：
气球为什么会沿气嘴相反方向运动?
反冲运动是相互作用物体之间的作用力与反作用力产生的效果。反冲过程中，系统的合外力一般不为零；但反冲运动中如果属于内力远大于外力的情况，可认为反冲运动中系统动量是守恒的。
深入理解
1、速度的反向性
2、速度的相对性
一静止的质量为M的气球和气体，以对地速度v放出质量m的气体，研究剩余部分和气球相对于地的速度。
3、变质量问题：
设v方向为正方向,
根据动量守恒定律
v’
v
M-m
m
分析
注意
古代的火箭
现代的火箭
火 箭
人和他抛出的小物体是一个系统
以飞船为参考系
抛出过程系统动量守恒
以速度u的方向为正方向
Δ p物= Δmu -0 = Δmu
u
Δm
v
m
Δ p人= -Δmu
Δmu+ Δ p人=0
Δ p人= mΔv = -Δmu
分析
质量为m的人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Δm的小物体。现在他以相对飞船为u的速度把小物体抛出。
1.小物体的动量改变量是多少？
2.人的动量的改变量是多少？3.人的速度改变量是多少？
思考与讨论1
在火箭发射过程中，由于内力远大于外力，所以发射前、后总动量守恒。
m1 v1 +m2 v2 = 0
v1
m1
v2
m2
解析
负号表示速度方向与喷出的燃气方向相反
多级火箭能及时把空壳抛掉，使火箭的总质量减少，因而能够达到很高的速度，可用来完成洲际导弹、人造卫星、宇宙飞船的发射工作，但火箭的级数不是越多越好，级数越多构造越复杂，工作的可靠性越差，目前多级火箭一般都是三级。
燃料燃尽时火箭获得的最终速度由喷气速度及质量比决定
火箭发射喷射出来的燃气的质量为m1，燃料燃尽后火箭的质量为m2，火箭燃气的喷射速度为v1，燃料燃尽后火箭的飞行速度v2为多大？
思考与讨论2
反冲运动 火箭
反冲运动
1．定义：如果一个静止的物体在内力的作用下分裂成两部分，一部分向某个方向运动，另一部分将向相反的方向运动。这个现象叫反冲运动。
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
防止：射击时，用肩顶住枪身
火箭
1．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
小 结
随堂练习1
反冲小车静止放在水平光滑玻璃上，点燃酒精，水蒸气将橡皮塞水平喷出，小车沿相反方向运动．如果小车的总质量M＝3 kg，水平喷出的橡皮塞的质量m＝0.1 kg.
(1)若橡皮塞喷出时获得的水平速度v＝2.9 m/s，求小车的反冲速度．
(2)若橡皮塞喷出时速度大小不变，方向与水平方向成60°角，小车的反冲速度又如何？
根据动量守恒定律可得
mv＋(M－m)v′＝0
负号表示小车运动方向与橡皮塞运动的方向相反，
解析
系统
正方向
(1)
动量守恒
反冲速度大小是0.1 m/s
随堂练习1
反冲小车静止放在水平光滑玻璃上，点燃酒精，水蒸气将橡皮塞水平喷出，小车沿相反方向运动．如果小车的总质量M＝3 kg，水平喷出的橡皮塞的质量m＝0.1 kg.
(1)若橡皮塞喷出时获得的水平速度v＝2.9 m/s，求小车的反冲速度．
(2)若橡皮塞喷出时速度大小不变，方向与水平方向成60°角，小车的反冲速度又如何？
mvcos 60°＋(M－m)v″＝0
负号表示小车运动方向与橡皮塞运动的水平方向相反，反冲速度大小是0.05 m/s.
解析
系统
正方向
(2)
－0.1 m/s
水平方向动量守恒
一火箭喷气发动机每次喷出m＝200 g的气体，气体离开发动机时速度v＝1 000 m/s，设火箭质量M＝300 kg，发动机每秒喷气20次，求：
(1)当第3次气体喷出后，火箭的速度多大？
(2)运动第1 s末，火箭的速度多大？
(1)设喷出3次气体后火箭的速度为v3，以火箭和喷出的3次气体为研究对象，根据动量守恒定律可得
(M－3m)v3－3mv＝0
解得
(2)以火箭和喷出的20次气体为研究对象，根据动量守恒可得
(M－20m)v20－20mv＝0
随堂练习2
解析
由于每次喷气速度都一样，可选整体为研究对象，运用动量守恒来求解．
再见
第5节 反冲运动 火箭
细管为什么会沿气嘴相反方向运动？
盛水的容器为什么会旋转起来？
实验探究
农田、园林为什么能进行自动灌溉？
火箭为什么会飞起来？
如果一个静止的物体在内力的作用下分裂成两部分，一部分向某个方向运动，另一部分将向相反的方向运动。这个现象叫反冲运动。
反冲运动
反冲运动的应用和防止
炮弹发射
反击式水轮机
章鱼
止退犁
打枪时的反冲
灌溉喷水器
把一个气球吹起来，用手握住气球的吹气口，然后突然放开，让气体喷出，观察气球的运动。
做一做
气体喷出是因为球壁对球内气体有作用力的冲量使气体的动量增加，气体对球壁的反作用力冲量使气球的动量也增加。
(1)、用动量定理分析：
(2)、用动量守恒定律分析：
气球为什么会沿气嘴相反方向运动?
反冲运动是相互作用物体之间的作用力与反作用力产生的效果。反冲过程中，系统的合外力一般不为零；但反冲运动中如果属于内力远大于外力的情况，可认为反冲运动中系统动量是守恒的。
深入理解
1、速度的反向性
2、速度的相对性
一静止的质量为M的气球和气体，以对地速度v放出质量m的气体，研究剩余部分和气球相对于地的速度。
3、变质量问题：
设v方向为正方向,
根据动量守恒定律
v’
v
M-m
m
分析
注意
古代的火箭
现代的火箭
火 箭
人和他抛出的小物体是一个系统
以飞船为参考系
抛出过程系统动量守恒
以速度u的方向为正方向
Δ p物= Δmu -0 = Δmu
u
Δm
v
m
Δ p人= -Δmu
Δmu+ Δ p人=0
Δ p人= mΔv = -Δmu
分析
质量为m的人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Δm的小物体。现在他以相对飞船为u的速度把小物体抛出。
1.小物体的动量改变量是多少？
2.人的动量的改变量是多少？3.人的速度改变量是多少？
思考与讨论1
在火箭发射过程中，由于内力远大于外力，所以发射前、后总动量守恒。
m1 v1 +m2 v2 = 0
v1
m1
v2
m2
解析
负号表示速度方向与喷出的燃气方向相反
多级火箭能及时把空壳抛掉，使火箭的总质量减少，因而能够达到很高的速度，可用来完成洲际导弹、人造卫星、宇宙飞船的发射工作，但火箭的级数不是越多越好，级数越多构造越复杂，工作的可靠性越差，目前多级火箭一般都是三级。
燃料燃尽时火箭获得的最终速度由喷气速度及质量比决定
火箭发射喷射出来的燃气的质量为m1，燃料燃尽后火箭的质量为m2，火箭燃气的喷射速度为v1，燃料燃尽后火箭的飞行速度v2为多大？
思考与讨论2
反冲运动 火箭
反冲运动
1．定义：如果一个静止的物体在内力的作用下分裂成两部分，一部分向某个方向运动，另一部分将向相反的方向运动。这个现象叫反冲运动。
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
防止：射击时，用肩顶住枪身
火箭
1．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
小 结
随堂练习1
反冲小车静止放在水平光滑玻璃上，点燃酒精，水蒸气将橡皮塞水平喷出，小车沿相反方向运动．如果小车的总质量M＝3 kg，水平喷出的橡皮塞的质量m＝0.1 kg.
(1)若橡皮塞喷出时获得的水平速度v＝2.9 m/s，求小车的反冲速度．
(2)若橡皮塞喷出时速度大小不变，方向与水平方向成60°角，小车的反冲速度又如何？
根据动量守恒定律可得
mv＋(M－m)v′＝0
负号表示小车运动方向与橡皮塞运动的方向相反，
解析
系统
正方向
(1)
动量守恒
反冲速度大小是0.1 m/s
随堂练习1
反冲小车静止放在水平光滑玻璃上，点燃酒精，水蒸气将橡皮塞水平喷出，小车沿相反方向运动．如果小车的总质量M＝3 kg，水平喷出的橡皮塞的质量m＝0.1 kg.
(1)若橡皮塞喷出时获得的水平速度v＝2.9 m/s，求小车的反冲速度．
(2)若橡皮塞喷出时速度大小不变，方向与水平方向成60°角，小车的反冲速度又如何？
mvcos 60°＋(M－m)v″＝0
负号表示小车运动方向与橡皮塞运动的水平方向相反，反冲速度大小是0.05 m/s.
解析
系统
正方向
(2)
－0.1 m/s
水平方向动量守恒
一火箭喷气发动机每次喷出m＝200 g的气体，气体离开发动机时速度v＝1 000 m/s，设火箭质量M＝300 kg，发动机每秒喷气20次，求：
(1)当第3次气体喷出后，火箭的速度多大？
(2)运动第1 s末，火箭的速度多大？
(1)设喷出3次气体后火箭的速度为v3，以火箭和喷出的3次气体为研究对象，根据动量守恒定律可得
(M－3m)v3－3mv＝0
解得
(2)以火箭和喷出的20次气体为研究对象，根据动量守恒可得
(M－20m)v20－20mv＝0
随堂练习2
解析
由于每次喷气速度都一样，可选整体为研究对象，运用动量守恒来求解．
再见