沪科教 _选修3-5_1.3动量守恒定律的案例课件21张PPT

第一章 碰撞与动量守恒
沪科教2003课标版高中物理选修3-5
-------动量守恒定律的案例
法国幻影”2000
喷气式飞机通过连续不断地向后喷射高速燃气，可以得到超过音速的飞行速度。
美国：隐形“117”
反击式水轮机的转轮
反击式水轮机的蜗壳
反击式水轮机是大型水力发电站应用最广泛的水轮机。它是靠水流的反冲作用旋转的。我国早在70年代就能生产转轮直径5.5米，质量110吨，最大功率达30万千瓦的反击式水轮机。
它是如何利用反冲运动发电的呢？
反击式水轮机的模型
中国新型自行榴弹炮
1.这门自行火炮的后面又增加了止退犁，看到了吗？
它是起什么作用的呢？
2.它是如何利用反冲提高命中精度的呢？
古代的火箭
火箭模型
（公元1368－1644年）火箭长108厘米。在箭支前端缚火药筒，利用火药向后喷发产生的反作用力把箭发射出去。这是世界上最早的喷射火器。
火箭结构
主要由壳体和燃料两大部分组成.火箭燃料燃烧时，从尾部喷出的气体具有很大的动量，根据动量守恒定律，火箭获得等大反向的动量，因而发生连续的反冲现象，随着推进剂的消耗，火箭的质量逐渐减小，加速度不断增大，当推进剂燃尽时，火箭即以获得的速度沿着预定的空间轨道飞行．
运载火箭一般采用液体推进剂，第一、二级多用液氧、煤油或四氧化二氮、偏二甲肼。末级用液氧、液氢高能推进，称为低温液体火箭，技术比较复杂，目前只有美国、俄斯、法国、中国和日本等少数几个国家掌握低温液体火箭技术。
目前拥有运载火箭的国家有俄罗斯、美国、法国、英国、中国、日本、印度和以色列。当今世界上最大的运载火箭是俄罗斯的“能源”号，它长60米，底部最大直径20米，重3000多吨，能将120吨的有效载荷送入近地轨道。迄今为止运载火箭均为一次使用的，成本高。一次发射，少的几千万美元，多的上亿美元。不能重复使用，资源浪费大。
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
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
练习1：
下图为一空间探测器，1，2，3，4是四个喷气发动机，1，3的连线与x轴平行，2，4的连线与y轴平行，每台发动机开动时，都能向探测器提供推力，但不会使探测器转动，开始时，探测器以恒定的速率v向正x方向飞行，要使探测器向正x偏负y60°的方向以原来的速率v平动，则可
A.先开动1,适当时间，再开动4
B.先开动3,适当时间，再开动2
C.先开动4,适当时间，再开动1
D.先开动3,适当时间，再开动4
2、如图所示，设质量为M的导弹运动到空中最高点时速度为V，突然炸成两块，质量为m的一块以速度v沿V的方向飞去，则另一块的运动（ ）
A．一定沿V的方向飞去
B．一定沿V的反方向飞去
C．不可能做自由落体运动
D．以上说法都不对
D
同学们是不是在电影里看到，火炮在发射时炮管一缩一伸的运动？有的人称之为：缩头炮。为什么炮管要做这样的运动呢？
我们要设计一种装置，它可以先允许炮身做反冲运动，并把这种运动能量储存为弹性势能，等反冲运动结束时，再利用储存的那部分能量使炮身复位，这就是火炮缓冲器的作用。这样火炮既解决了寿命问题又兼顾了连发精度问题，做到了合理设计。
我们如何既避免反冲危害又能保证命中精度呢？
如果巨大的反冲作用就全靠炮身的材料硬度抵消了，这样的结果是火炮的寿命大大减少而且影响射击精度，这显然是不合理的设计。