第04节 反冲运动 :21张PPT
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文档简介
(共21张PPT)
实验1
物理粤教版选修3-5第一章
第四节
反冲运动
学习目标：
1.知道什么是反冲运动，能举出一些生活中的反冲运动的实例
2.理解反冲运动的原理，能够应用动量守恒定律解决反冲运动问题
3.知道火箭的工作原理及决定火箭最终速度大小的因素
实
验2
：把气球吹满气，猛一松手，会出现什么情形呢？
实验：
喷出气体
气球反向飞出
实
验3
：静止的小车将一物体弹射出去，小车会怎样运动？
小车射出物体
小车向相反方向运动
探究活动一
问题一、探究实验中水火箭、气球、小车为什么会运动？三个实验有什么共同的特点？
问题二：以上实验中，系统是否有外力？这个力与内力相比如何?
问题三：以上系统动量是否守恒，如果守恒，守恒原理是？
气球（喷气）
有
小车（射出物体）
水火箭（喷水）
是物体间相互作用力产生的效果
与射出物体运动方向相反
外力远小于内力
守恒
内力远大于外力
反冲运动：当一个物体向某个方向射出（或抛出）其中的一部分时，这个物体的剩余部分必然向相反的方向运动，这种运动叫做反冲运动。
一、反冲运动
1、概念：
当一个物体向某个方向射出（或抛出）其中的一部分时，这个物体的剩余部分必然向相反的方向运动，这种运动叫做反冲运动。
2、特点：
3、遵循的规律：
动量守恒定律
a.
内力作用引起，内力远大于外力
b.
一个物体分离成两个部分
c.
两部分运动方向相反
探究活动二
在实
验2中静止的小车将一物体弹射出去，小车将向相反方向运动，那么小车的速度大小与什么因素有关呢？
实验探究
结论
与发射速度有关
与发射物体质量有关
与小车质量有关
例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,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.
V
v′
解析:小车和橡皮塞组成的系统,所受外力之和为零，系统总动量为零。
根据动量守恒定律:
mv＋(M－m)v′＝0
v′＝-
＝-0.1m/s
负号表示小车运动方向与橡皮塞的运动方向相反
讨论与交流：
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?
G
FN
v
vcos600
vsin600
合作讨论：
橡皮塞射出时，橡皮塞和小车组成的系统动量守恒吗？
解：小车和橡皮塞组成的系统水平方向动量守恒.以橡皮塞运动的水平分运动方向为正方向，有
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分运动方向相反
水平方向，系统不受外力，因此系统
水平方向动量守恒
FN>G,系统合外力不为零，动量不守恒
反冲运动的应用与防止
我国火箭发展史
宋代
明代
现代
（火药）
（燃料）
反冲运动的应用—火箭
最早的载人火箭的记录是明代一名叫万户的人，他坐在绑有几十支火箭的椅子上。手拿两个大风筝，叫人点燃火箭，想使自己飞上天去，但他失败了，而且为此献出了生命。他的为科学献身的精神是令人敬佩和值得我们学习的。
现代火箭的结构
探究活动三
1、火箭的发射原理是什么？
2、现代火箭为什么有多级。
2、火箭飞行的最大速度是由什么因素决定的？
例2：火箭飞行最大速度由什么因素决定？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.
求燃料燃尽后火箭的飞行速度为v′．
解：在火箭发射过程中，由于内力远大于外力，所以动量守恒。取火箭的速度方向为正方向，发射前火箭的总动量为0，发后的总动量为：
由动量守恒定律得:
所以:
结论：
反冲运动的应用—火箭
1.喷气速度
2.质量比（即火箭开始飞行时的质量与燃料燃尽时的质量之比）
决定火箭最终速度因素：
解决办法：
要提高喷气速度，就要使用高质量的燃料，
目前常用的液体燃料是液氢，用液氧做氧化剂。
目前的技术条件下，火箭的质量比在6
-
10
左右，要发射人造卫星，用一级火箭还不能达到所需的速度，必须用多级火箭。多级火箭能及时把空壳抛掉，使火箭的总质量减少，因而能达到很高的速度。
火箭发射原理：
利用反冲运动
2.
某人站在完全光滑的冰冻的河面上欲到岸边，可采取的办法是（
）
A．步行
B．滑行
C．挥动双手
D．将衣物抛向岸的反方向
达标检测
D
1.下列属于反冲运动的是( )
A.向后划水，船向前运动
B.用枪射击时，子弹向前飞，枪身后退
C.用力向后蹬地，人向前运动
D.水流过水轮机时，水轮机旋转方向与水流出方向相反
BD
3.运送人造地球卫星的火箭开始工作后，火箭做加速运动的原因是( )
A.燃料燃烧推动空气，空气反作用力推动火箭
B.火箭发动机将燃料燃烧产生的气体向后推出，气体的反作用力推动火箭
C.火箭吸入空气，然后向后推出，空气对火箭的反作用力推动火箭
D.火箭燃料燃烧发热，加热周围空气，空气膨胀推动火箭
达标检测
B
4、一火箭喷气发动机每次喷出m＝200
g的气体，气体离开发动机喷出时的速度v＝1
000
m/s.设火箭质量M＝300
kg，发动机每秒钟喷气20次.忽略喷气过程中重力和空气阻力的影响，求：当第三次喷出气体后，火箭的速度多大？
达标检测
解析 (1)选取火箭前进方向为正方向，设喷出三次气体后火箭的速度为v3，以火箭和喷出的三次气体为研究对象，据动量守恒定律得：
(M－3m)v3－3mv＝0
小结
反冲运动
概念：
生活中常见的反冲运动：
反冲运动规律：动量守恒定律
反冲运动应用—火箭
飞行原理：利用反冲运动
决定火箭飞行最大速度的因素：
喷气速度
质量比
当一个物体向某个方向射出（或抛出）其中的一部分时，这个物体的剩余部分必然向相反的方向运动，这种运动叫做反冲运动。
喷气式飞机、
燃放烟花
实践与拓展
课后制作水火箭并研究水火箭的发射速度与什么因素有关。
实验1
物理粤教版选修3-5第一章
第四节
反冲运动
学习目标：
1.知道什么是反冲运动，能举出一些生活中的反冲运动的实例
2.理解反冲运动的原理，能够应用动量守恒定律解决反冲运动问题
3.知道火箭的工作原理及决定火箭最终速度大小的因素
实
验2
：把气球吹满气，猛一松手，会出现什么情形呢？
实验：
喷出气体
气球反向飞出
实
验3
：静止的小车将一物体弹射出去，小车会怎样运动？
小车射出物体
小车向相反方向运动
探究活动一
问题一、探究实验中水火箭、气球、小车为什么会运动？三个实验有什么共同的特点？
问题二：以上实验中，系统是否有外力？这个力与内力相比如何?
问题三：以上系统动量是否守恒，如果守恒，守恒原理是？
气球（喷气）
有
小车（射出物体）
水火箭（喷水）
是物体间相互作用力产生的效果
与射出物体运动方向相反
外力远小于内力
守恒
内力远大于外力
反冲运动：当一个物体向某个方向射出（或抛出）其中的一部分时，这个物体的剩余部分必然向相反的方向运动，这种运动叫做反冲运动。
一、反冲运动
1、概念：
当一个物体向某个方向射出（或抛出）其中的一部分时，这个物体的剩余部分必然向相反的方向运动，这种运动叫做反冲运动。
2、特点：
3、遵循的规律：
动量守恒定律
a.
内力作用引起，内力远大于外力
b.
一个物体分离成两个部分
c.
两部分运动方向相反
探究活动二
在实
验2中静止的小车将一物体弹射出去，小车将向相反方向运动，那么小车的速度大小与什么因素有关呢？
实验探究
结论
与发射速度有关
与发射物体质量有关
与小车质量有关
例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,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.
V
v′
解析:小车和橡皮塞组成的系统,所受外力之和为零，系统总动量为零。
根据动量守恒定律:
mv＋(M－m)v′＝0
v′＝-
＝-0.1m/s
负号表示小车运动方向与橡皮塞的运动方向相反
讨论与交流：
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?
G
FN
v
vcos600
vsin600
合作讨论：
橡皮塞射出时，橡皮塞和小车组成的系统动量守恒吗？
解：小车和橡皮塞组成的系统水平方向动量守恒.以橡皮塞运动的水平分运动方向为正方向，有
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分运动方向相反
水平方向，系统不受外力，因此系统
水平方向动量守恒
FN>G,系统合外力不为零，动量不守恒
反冲运动的应用与防止
我国火箭发展史
宋代
明代
现代
（火药）
（燃料）
反冲运动的应用—火箭
最早的载人火箭的记录是明代一名叫万户的人，他坐在绑有几十支火箭的椅子上。手拿两个大风筝，叫人点燃火箭，想使自己飞上天去，但他失败了，而且为此献出了生命。他的为科学献身的精神是令人敬佩和值得我们学习的。
现代火箭的结构
探究活动三
1、火箭的发射原理是什么？
2、现代火箭为什么有多级。
2、火箭飞行的最大速度是由什么因素决定的？
例2：火箭飞行最大速度由什么因素决定？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.
求燃料燃尽后火箭的飞行速度为v′．
解：在火箭发射过程中，由于内力远大于外力，所以动量守恒。取火箭的速度方向为正方向，发射前火箭的总动量为0，发后的总动量为：
由动量守恒定律得:
所以:
结论：
反冲运动的应用—火箭
1.喷气速度
2.质量比（即火箭开始飞行时的质量与燃料燃尽时的质量之比）
决定火箭最终速度因素：
解决办法：
要提高喷气速度，就要使用高质量的燃料，
目前常用的液体燃料是液氢，用液氧做氧化剂。
目前的技术条件下，火箭的质量比在6
-
10
左右，要发射人造卫星，用一级火箭还不能达到所需的速度，必须用多级火箭。多级火箭能及时把空壳抛掉，使火箭的总质量减少，因而能达到很高的速度。
火箭发射原理：
利用反冲运动
2.
某人站在完全光滑的冰冻的河面上欲到岸边，可采取的办法是（
）
A．步行
B．滑行
C．挥动双手
D．将衣物抛向岸的反方向
达标检测
D
1.下列属于反冲运动的是( )
A.向后划水，船向前运动
B.用枪射击时，子弹向前飞，枪身后退
C.用力向后蹬地，人向前运动
D.水流过水轮机时，水轮机旋转方向与水流出方向相反
BD
3.运送人造地球卫星的火箭开始工作后，火箭做加速运动的原因是( )
A.燃料燃烧推动空气，空气反作用力推动火箭
B.火箭发动机将燃料燃烧产生的气体向后推出，气体的反作用力推动火箭
C.火箭吸入空气，然后向后推出，空气对火箭的反作用力推动火箭
D.火箭燃料燃烧发热，加热周围空气，空气膨胀推动火箭
达标检测
B
4、一火箭喷气发动机每次喷出m＝200
g的气体，气体离开发动机喷出时的速度v＝1
000
m/s.设火箭质量M＝300
kg，发动机每秒钟喷气20次.忽略喷气过程中重力和空气阻力的影响，求：当第三次喷出气体后，火箭的速度多大？
达标检测
解析 (1)选取火箭前进方向为正方向，设喷出三次气体后火箭的速度为v3，以火箭和喷出的三次气体为研究对象，据动量守恒定律得：
(M－3m)v3－3mv＝0
小结
反冲运动
概念：
生活中常见的反冲运动：
反冲运动规律：动量守恒定律
反冲运动应用—火箭
飞行原理：利用反冲运动
决定火箭飞行最大速度的因素：
喷气速度
质量比
当一个物体向某个方向射出（或抛出）其中的一部分时，这个物体的剩余部分必然向相反的方向运动，这种运动叫做反冲运动。
喷气式飞机、
燃放烟花
实践与拓展
课后制作水火箭并研究水火箭的发射速度与什么因素有关。
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