物理選修35配粵教第1章動量第四節(jié)

1、第四節(jié)反沖運動第四節(jié)反沖運動課前自主學案課前自主學案核心要點突破核心要點突破課標定位課標定位課堂互動講練課堂互動講練第第四四節(jié)節(jié)知能優(yōu)化訓練知能優(yōu)化訓練課標定位課標定位學習目標：學習目標：1.知道反沖運動的含義和反沖運知道反沖運動的含義和反沖運動在技術上的應用動在技術上的應用2知道火箭的飛行原理；了解我國在火箭技知道火箭的飛行原理；了解我國在火箭技術上的巨大成就和偉大貢獻術上的巨大成就和偉大貢獻3能應用動量守恒定律解釋反沖現(xiàn)象并能計能應用動量守恒定律解釋反沖現(xiàn)象并能計算有關問題算有關問題重點難點：重點難點：1.反沖運動反沖運動2應用反沖原理處理火箭問題應用反沖原理處理火箭問題課前自主學案課前自

2、主學案一、反沖運動一、反沖運動1反沖：當一個物體向某一方向射出反沖：當一個物體向某一方向射出(或拋或拋出出)它的一部分時，這個物體的剩余部分向它的一部分時，這個物體的剩余部分向_方向運動的現(xiàn)象方向運動的現(xiàn)象相反相反2 原 理 ： 反 沖 運 動 的 原 理 是 原 理 ： 反 沖 運 動 的 原 理 是_當系統(tǒng)所受的外力的矢當系統(tǒng)所受的外力的矢量和為零或外力遠小于內力時，系統(tǒng)的總動量和為零或外力遠小于內力時，系統(tǒng)的總動量守恒這時，如果系統(tǒng)的一部分獲得了某量守恒這時，如果系統(tǒng)的一部分獲得了某一方向的動量，系統(tǒng)的剩余部分就會在這一一方向的動量，系統(tǒng)的剩余部分就會在這一方向的相反方向上獲得同樣大小的

3、動量方向的相反方向上獲得同樣大小的動量表達公式：表達公式：_.動量守恒定律動量守恒定律0m1v1m2v2思考感悟思考感悟劃船時，船槳向后劃水，水對槳有向前的推劃船時，船槳向后劃水，水對槳有向前的推力，是不是也應用了反沖？力，是不是也應用了反沖？提示：提示：反沖是物體在內力作用分裂為兩部分，反沖是物體在內力作用分裂為兩部分，它們的運動方向相反劃船時，水不是船的它們的運動方向相反劃船時，水不是船的一部分，運動方向也不一定相反，不是反沖一部分，運動方向也不一定相反，不是反沖.二、火箭二、火箭1火箭是火箭是_最重要的應用之最重要的應用之一中國是火箭的故鄉(xiāng)一中國是火箭的故鄉(xiāng)2火箭的工作原理火箭的工作原理

4、當火箭推進劑燃燒時，從尾部噴出的氣體具當火箭推進劑燃燒時，從尾部噴出的氣體具有很大的動量，根據(jù)動量守恒定律，火箭獲有很大的動量，根據(jù)動量守恒定律，火箭獲得大小相等、方向相反的動量，因而發(fā)生連得大小相等、方向相反的動量，因而發(fā)生連續(xù)的反沖現(xiàn)象續(xù)的反沖現(xiàn)象動量守恒定律動量守恒定律3火箭的最終速度火箭的最終速度火箭燃料燃盡時火箭獲得的火箭燃料燃盡時火箭獲得的_由噴由噴氣速度和火箭開始飛行時的質量與燃料燃盡氣速度和火箭開始飛行時的質量與燃料燃盡時的質量時的質量_兩個因素決定兩個因素決定最終速度最終速度之比之比核心要點突破核心要點突破一、反沖運動的理解一、反沖運動的理解1反沖是靜止或運動的物體通過分離出

5、部分反沖是靜止或運動的物體通過分離出部分物質，而使自身在反方向獲得速度的現(xiàn)象，物質，而使自身在反方向獲得速度的現(xiàn)象，實際上是相互作用的物體之間的作用力與反實際上是相互作用的物體之間的作用力與反作用力產生的效果作用力產生的效果2反沖運動的過程中，如果沒有外力作用或反沖運動的過程中，如果沒有外力作用或外力遠小于物體間的相互作用力，可利用動外力遠小于物體間的相互作用力，可利用動量守恒定律來處理量守恒定律來處理3反沖運動中由于有其他形式的能轉化為反沖運動中由于有其他形式的能轉化為動能，于是系統(tǒng)的總動能增加，反沖運動是動能，于是系統(tǒng)的總動能增加，反沖運動是作用力與反作用力都做正功的典型事例作用力與反作用

6、力都做正功的典型事例4研究反沖運動的目的是找到反沖速度的研究反沖運動的目的是找到反沖速度的規(guī)律，求反沖速度的關鍵是確定相互作用的規(guī)律，求反沖速度的關鍵是確定相互作用的對象和各物體對地的運動狀態(tài)對象和各物體對地的運動狀態(tài)特別提醒：特別提醒：(1)剩余部分的反沖是相對于拋剩余部分的反沖是相對于拋出部分來說，兩者運動方向必然相反，做數(shù)出部分來說，兩者運動方向必然相反，做數(shù)值計算時，注意規(guī)定某一部分的運動方向為值計算時，注意規(guī)定某一部分的運動方向為正方向，則反方向的另一部分的速度應取負正方向，則反方向的另一部分的速度應取負值，列表達式時，也可以把負號包含在相關值，列表達式時，也可以把負號包含在相關字母

7、中字母中(2)反沖運動中存在相互作用的物體間發(fā)生反沖運動中存在相互作用的物體間發(fā)生相對運動，已知條件中告知的常常是物體的相對運動，已知條件中告知的常常是物體的相對速度，在應用動量守恒定律時，應將相相對速度，在應用動量守恒定律時，應將相對速度轉換為絕對速度對速度轉換為絕對速度(一般為對地速度一般為對地速度)即時應用即時應用(即時突破，小試牛刀即時突破，小試牛刀)1.(單選單選)運送人造地球衛(wèi)星的火箭開始工作運送人造地球衛(wèi)星的火箭開始工作后，火箭做加速運動的原因是后，火箭做加速運動的原因是()a燃料燃燒推動空氣，空氣反作用推動火燃料燃燒推動空氣，空氣反作用推動火箭箭b火箭發(fā)動機將燃料燃燒產生的氣體

8、向后火箭發(fā)動機將燃料燃燒產生的氣體向后噴出，氣體的反作用力推動火箭噴出，氣體的反作用力推動火箭c火箭吸入空氣，然后向后排出，空氣對火箭吸入空氣，然后向后排出，空氣對火箭的反作用力推動火箭火箭的反作用力推動火箭d火箭燃料燃燒發(fā)熱，加熱周圍空氣，空火箭燃料燃燒發(fā)熱，加熱周圍空氣，空氣膨脹推動火箭氣膨脹推動火箭解析：解析：選選b.火箭工作的原理是反沖運動，是火箭工作的原理是反沖運動，是火箭燃料燃燒產生的高溫高壓燃氣從尾部噴火箭燃料燃燒產生的高溫高壓燃氣從尾部噴管迅速噴出時，使火箭獲得反沖速度故管迅速噴出時，使火箭獲得反沖速度故b項正確項正確二、爆炸問題二、爆炸問題1物體發(fā)生爆炸時，物體間的相互作用突

9、物體發(fā)生爆炸時，物體間的相互作用突然發(fā)生，相互作用力為變力，作用時間很短，然發(fā)生，相互作用力為變力，作用時間很短，作用力很大，且遠大于系統(tǒng)受的外力，故可作用力很大，且遠大于系統(tǒng)受的外力，故可用動量守恒定律來處理用動量守恒定律來處理2在爆炸過程中，因有其他形式的能轉化在爆炸過程中，因有其他形式的能轉化為動能，所以系統(tǒng)的動能會增加為動能，所以系統(tǒng)的動能會增加3由于爆炸類問題作用時間很短，作用過由于爆炸類問題作用時間很短，作用過程中物體的位移很小，一般可忽略不計，可程中物體的位移很小，一般可忽略不計，可以把作用過程作為一個理想化的過程以把作用過程作為一個理想化的過程(簡化簡化)處理，即作用后還從作用

10、前瞬間的位置以新處理，即作用后還從作用前瞬間的位置以新的動量開始運動的動量開始運動特別提醒：特別提醒：對于爆炸類問題，由于相互作用對于爆炸類問題，由于相互作用力是變力，用牛頓運動定律求解非常復雜，力是變力，用牛頓運動定律求解非常復雜，甚至根本就無法求解，但用動量守恒定律求甚至根本就無法求解，但用動量守恒定律求解時，只需要考慮過程的始末狀態(tài)，而不需解時，只需要考慮過程的始末狀態(tài)，而不需要考慮過程的具體細節(jié)，這正是用動量守恒要考慮過程的具體細節(jié)，這正是用動量守恒定律求解問題的優(yōu)點定律求解問題的優(yōu)點即時應用即時應用(即時突破，小試牛刀即時突破，小試牛刀)2.(單選單選)設斜上拋物體在通過軌跡的最高位

11、設斜上拋物體在通過軌跡的最高位置時，突然炸裂成質量不等的兩塊，已知其置時，突然炸裂成質量不等的兩塊，已知其中一塊沿原水平方向做平拋運動，則另一塊中一塊沿原水平方向做平拋運動，則另一塊的運動不可能是的運動不可能是()a反方向平拋運動反方向平拋運動b斜上拋運動斜上拋運動c自由落體運動自由落體運動 d原方向平拋運動原方向平拋運動解析：解析：選選b.斜上拋物體在最高點時的動量方斜上拋物體在最高點時的動量方向水平，爆炸后，合動量的方向也應是水平向水平，爆炸后，合動量的方向也應是水平方向，故選方向，故選b.課堂互動講練課堂互動講練反沖運動反沖運動 平板車停在水平光滑的軌道上，平板平板車停在水平光滑的軌道上

12、，平板車上有一人從固定在車上的貨廂邊沿水平方車上有一人從固定在車上的貨廂邊沿水平方向順著軌道方向跳出，落在平板車地板上的向順著軌道方向跳出，落在平板車地板上的a點，距貨廂水平距離為點，距貨廂水平距離為l4 m，如圖，如圖141所示人的質量為所示人的質量為m，車連同貨廂的質，車連同貨廂的質量為量為m4m，貨廂高度為，貨廂高度為h1.25 m，求：，求：圖圖141(1)車在人跳出后到落到地板期間的反沖速車在人跳出后到落到地板期間的反沖速度？度？(2)人落在平板車地板上并站定以后，車還人落在平板車地板上并站定以后，車還運動嗎？車在地面上移動的位移是多少？運動嗎？車在地面上移動的位移是多少？【思路點撥

13、思路點撥】人從貨廂上跳出的過程中，人從貨廂上跳出的過程中，人與貨廂及車組成的系統(tǒng)水平方向動量守人與貨廂及車組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒人落到車上的過程中，系統(tǒng)水平方向動恒人落到車上的過程中，系統(tǒng)水平方向動量仍守恒人在空中運動過程中做平拋運動，量仍守恒人在空中運動過程中做平拋運動，而車做勻速直線運動而車做勻速直線運動人落到車上人落到車上a點的過程，系統(tǒng)水平方向的動點的過程，系統(tǒng)水平方向的動量守恒量守恒(水平方向系統(tǒng)沒有受外力，而豎直水平方向系統(tǒng)沒有受外力，而豎直方向支持力大于重力，合力不為零方向支持力大于重力，合力不為零)，人落，人落到車上前的水平速度仍為到車上前的水平速度仍為v1，車的速度為，車

14、的速度為v2，落到車上后設它們的共同速度為落到車上后設它們的共同速度為v，根據(jù)水，根據(jù)水平方向動量守恒得：平方向動量守恒得：mv1mv2(mm)v，可得可得v0.故人落到車上故人落到車上a點站定后車的速度為零點站定后車的速度為零【答案答案】(1)1.6 m/s(2)不運動不運動0.8 m圖圖143 一火箭噴氣發(fā)動機每次噴出一火箭噴氣發(fā)動機每次噴出m200 g的氣體，氣體離開發(fā)動機噴出時的速度的氣體，氣體離開發(fā)動機噴出時的速度v1000 m/s(相對地面相對地面)，設火箭質量，設火箭質量m300 kg，發(fā)動機每秒噴氣，發(fā)動機每秒噴氣20次次(1)當?shù)谌螝怏w噴出后，火箭的速度多大？當?shù)谌螝怏w噴

15、出后，火箭的速度多大？(2)運動第運動第1 s末，火箭的速度多大？末，火箭的速度多大？反沖運動中變質量問題的反沖運動中變質量問題的處理方法處理方法【答案答案】(1)2 m/s(2)13.5 m/s【方法總結方法總結】由于每次噴出氣體的速度是由于每次噴出氣體的速度是相對地面的且恒定，因此，多次噴出與一次相對地面的且恒定，因此，多次噴出與一次噴出噴出(其質量為多次的總和其質量為多次的總和)是等效的，這樣是等效的，這樣處理使解題過程得到了簡化，方法二就是這處理使解題過程得到了簡化，方法二就是這樣處理的，另外，火箭噴第幾次氣體過程中，樣處理的，另外，火箭噴第幾次氣體過程中，不要寫成不要寫成mvnnmv，因為噴氣過程中火箭，因為噴氣過程中火箭的質量要減少的質量要減少 如圖如圖144所示，長為所示，長為l、質量為、質量為m的的小船停在靜水中，一個質量為小船停在靜水中，一個質量為m的人站立在的人站立在船頭若不計水的阻力，在人從船頭走到船船頭若不計水的阻力，在人從船頭走到船尾的過程中，船和人的對地位移各是多少？尾的過程中，船和人的對地位移各是多少？人船模型人船模型圖圖144圖圖145【