第04节 反冲运动 :20张PPT

(共20张PPT)
第4节
反冲运动
物理
粤教版
选修3-5
第一章
知识回顾：
2.应用动量守恒定律的条件：
1.动量守恒定律的表达式：
P初=P末
①系统不受外力或所受的合外力为零
②系统所受的内力远大于外力
③某一方向上合外力为零
问题1：观察、思考谁和谁之间的相互作用？
气球和喷出的气体相互作用；
蝴蝶和两翅膀间向后喷出的气流相互作用；
一、反冲运动
1.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。
怎样解释反冲运动呢？
反冲运动与碰撞和爆炸相同，相互作用力很大，一般内力远大于外力，所以反冲运动可以用动量守恒定律来解决。
气球和其中的空气为系统，F内》F外，初始状态
P初=0，气体喷出时获得速度，由动量守恒定律，气球获得反向速度，P末=mv＋(M－m)v′
下面现象属于反冲运动吗？
一、反冲运动
1.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。
a.
内力远大于外力作用
2.特点：
c.
两部分运动方向相反
b.
一个物体分离成两个部分
物理原理：动量守恒定律
3.表达式：mv＋(M－m)v′＝0
例1
反冲小车放在水平玻璃上，点燃酒精，水蒸气将橡皮塞水平冲出，小车沿相反方向运动．如果小车的总质量是M＝3
kg，水平喷出的橡皮塞的质量是m＝0.1
kg.
橡皮塞喷出时速度v＝2.9
m/s，求小车的反冲速度．
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
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.
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．
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？
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)
水平方向动量守恒
解题步骤总结：
（1）确定研究对象组成的系统，
判断是否满足动量守恒定律的应用条件；
（2）规定正方向，找到系统的初、末态的动量；
根据动量守恒定律列方程（注意质量的变化，速度的方向）
（3）解方程（注意统一单位）
知识巩固
1.一个静止的、不稳定的原子核的质量为m'，当它放射出
一个质量为m，速度为v的粒子后，剩余部分获得反冲速
度的大小为（
）
C
问题2：你能举出反冲运动应用与防止的一
些例子吗？
二、生活中的反冲运动
问题3：观察实验现象，思考并描述？
用铝箔纸卷成一个细管，一端封闭，另一端留一个很细的口，内装由火柴刮下的药粉，把细管放在支架上，用火柴给细管加热。
现象：燃气从细口迅速喷出，
细管向相反方向飞去
问题4：火箭为什么能离开地球，升上天空？
三、反冲应用——火箭
例2、火箭飞行的最大速度是由什么因素决定？设火箭发射前的总质量为M，燃料燃尽后的质量为m，火箭燃气的喷射速度为v，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，
发射前火箭的总动量为0，发射后的总动量为
由动量守恒定律得
由上式可以得，喷气速度v越大，
越大，v'越大
（1）喷气速度v：v越大，火箭获得的速度越大。现代火箭的喷气速度在2000~4000m/s之间.
结论：
（2）
：比值越大，火箭获得的速度越大。多级火箭能及时把空壳抛掉，使m减少，v'很大。这个参数一般在6~10.
火箭发射前总质量
燃料燃尽后的质量
2.采取以下哪些措施有利于增加喷气式飞机的飞行速度?
(
)A.使喷出的气体速度更大
B.使喷出的气体温度更高C.使喷出的气体质量更大
D.使喷出的气体密度更小
知识巩固
AC
问题5：阅读”资料活页”，介绍我国古代的火箭是什么样的？
箭上扎一个火药筒，火药筒的前端封闭，火药点燃后生成的燃气以很大的速度从火药筒的尾部向下喷出，火箭由于反冲而向上运动。
现代的火箭与古代的火箭有什么相同和不同之处？
四.中国航天技术的发展
现代的火箭
古代的火箭
原理相同
反冲现象
复杂
五.课堂总结
知道什么是反冲运动，能举出几个反冲运动的实例；
了解反冲运动的应用，进一步巩固动量守恒定律；
知道火箭的工作原理；
知道航天技术的发展和应用.
谢谢！加油！