反沖現(xiàn)象火箭課件35張

第6節(jié)反沖現(xiàn)象火箭第一章動量守恒定律我國宋代就發(fā)明了火箭(如圖甲)，火箭上扎一個火藥筒，火藥筒的前端是封閉的，火藥點(diǎn)燃后火箭由于反沖向前運(yùn)動。現(xiàn)代火箭，原理與古代火箭相同(如圖乙)，你知道我國“長征”號系列火箭是怎樣先后將“神舟”號系列載人飛船送上太空的嗎？新知探究知識點(diǎn)

反沖現(xiàn)象定義根據(jù)動量守恒定律，如果一個靜止的物體在內(nèi)力的作用下分裂為兩個部分，一部分向某個方向運(yùn)動，另一部分必然向相反的方向運(yùn)動，這個現(xiàn)象叫做反沖．1新知探究知識點(diǎn)

反沖現(xiàn)象

1新知探究知識點(diǎn)

反沖現(xiàn)象判斷1．做反沖運(yùn)動的兩部分的動量一定大小相等，方向相反．(√)2．一切反沖現(xiàn)象都是有益的．(×)3．章魚、烏賊的運(yùn)動利用了反沖的原理．(√)1新知探究知識點(diǎn)

反沖現(xiàn)象反沖運(yùn)動的特點(diǎn)及其遵循的規(guī)律特點(diǎn)(1)物體的不同部分在內(nèi)力作用下向相反方向運(yùn)動。(2)反沖運(yùn)動中，由于有其他形式的能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，所以系統(tǒng)的總動能增加。1新知探究知識點(diǎn)

反沖現(xiàn)象反沖運(yùn)動中，以下三種情況均可應(yīng)用動量守恒定律解決(1)系統(tǒng)不受外力或所受外力之和為零，滿足動量守恒的條件，可以用動量守恒定律解決反沖運(yùn)動問題。(2)系統(tǒng)雖然受到外力作用，但內(nèi)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于外力，外力可以忽略，也可以用動量守恒定律解決反沖運(yùn)動問題。(3)系統(tǒng)雖然所受外力之和不為零，系統(tǒng)的動量并不守恒，但系統(tǒng)在某一方向上不受外力或外力在該方向上的分力之和為零，則系統(tǒng)的動量在該方向上的分量保持不變，可以在該方向上應(yīng)用動量守恒定律。1新知探究知識點(diǎn)

反沖現(xiàn)象討論反沖運(yùn)動應(yīng)注意的兩個問題(1)速度的矢量性對于原來靜止的物體，被拋出部分具有速度時，剩余部分的運(yùn)動方向與被拋出部分必然相反．(2)速度的相對性在反沖問題中，若給出的速度時物體間的相對速度，應(yīng)用動量守恒定律列方程時，應(yīng)將相對速度轉(zhuǎn)化為相對于同一參考系的速度。1新知探究知識點(diǎn)

反沖現(xiàn)象例：某學(xué)習(xí)小組在探究反沖運(yùn)動時，將質(zhì)量為m1的一個小液化氣瓶固定在質(zhì)量為m2的小玩具船上，利用液化氣瓶向外噴射氣體作為船的動力?，F(xiàn)在整個裝置靜止放在平靜的水面上，已知打開瓶后向外噴射氣體的對地速度為v1，如果在Δt的時間內(nèi)向后噴射的氣體的質(zhì)量為Δm，忽略水的阻力，則噴射出質(zhì)量為Δm的氣體后，小船的速度是多少？1新知探究知識點(diǎn)

反沖現(xiàn)象1新知探究知識點(diǎn)

“人船模型”問題定義兩個原來靜止的物體發(fā)生相互作用時，若所受外力的矢量和為零，則動量守恒。在相互作用的過程中，任一時刻兩物體的速度大小之比等于質(zhì)量的反比。這樣的問題歸為“人船模型”問題。2新知探究知識點(diǎn)

“人船模型”問題處理“人船模型”問題的關(guān)鍵(1)利用動量守恒，確定兩物體速度關(guān)系，再確定兩物體通過的位移的關(guān)系。2新知探究知識點(diǎn)

“人船模型”問題2新知探究知識點(diǎn)

“人船模型”問題2新知探究知識點(diǎn)

“人船模型”問題兩位同學(xué)在公園里劃船。租船時間將到，她們把小船劃向碼頭。當(dāng)小船離碼頭大約2m左右時，有一位同學(xué)心想：自己在體育課上立定跳遠(yuǎn)的成績從未低于2m，跳到岸上絕對沒有問題。于是她縱身一跳，結(jié)果卻掉到了水里(如圖)。她為什么不能如她所想的那樣跳到岸上呢？(假設(shè)起跳時船已靜止)2新知探究知識點(diǎn)

“人船模型”問題2新知探究知識點(diǎn)

“人船模型”問題如圖所示，長為L、質(zhì)量為M的船停在靜水中，一個質(zhì)量為m的人(可視為質(zhì)點(diǎn))站在船的左端，在人從船頭走到船尾的過程中，船與人相對地的位移大小分別為多少？(忽略水對船的阻力)2新知探究知識點(diǎn)

“人船模型”問題解析：選人和船為一系統(tǒng)，由于系統(tǒng)在水平方向不受外力作用，所以系統(tǒng)在水平方向上動量守恒，設(shè)某一時刻人的對地速度為v，船的速度大小為v′，選人的運(yùn)動方向?yàn)檎较?，由動量守恒定律得mv－Mv′＝0。2新知探究知識點(diǎn)

“人船模型”問題2新知探究知識點(diǎn)

火箭原理當(dāng)火箭推進(jìn)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，隨著推進(jìn)劑的消耗，火箭的質(zhì)量逐漸減小，加速度不斷增大，當(dāng)推進(jìn)劑燃盡時，火箭即以獲得的速度沿著預(yù)定的空間軌道飛行。3新知探究知識點(diǎn)

火箭影響火箭獲得速度大小的因素一是噴氣速度二是火箭噴出物質(zhì)的質(zhì)量與火箭本身質(zhì)量之比．噴氣速度越大，質(zhì)量比越大，火箭獲得的速度越大．3新知探究知識點(diǎn)

火箭判斷1．火箭點(diǎn)火后離開地面向上運(yùn)動，是地面對火箭的反作用力作用的結(jié)果．(×)2．在沒有空氣的宇宙空間，火箭仍可加速前行．(√)3．火箭發(fā)射時，火箭獲得的機(jī)械能來自于燃料燃燒釋放的化學(xué)能．(√)3新知探究知識點(diǎn)

火箭

3新知探究知識點(diǎn)

火箭例：一火箭噴氣發(fā)動機(jī)每次噴出m＝200g的氣體，氣體離開發(fā)動機(jī)噴出時的速度v＝1000m/s，設(shè)火箭質(zhì)量M＝300kg，發(fā)動機(jī)每秒噴氣20次。(1)當(dāng)?shù)谌螝怏w噴出后，火箭的速度多大？(2)運(yùn)動第1s末，火箭的速度多大？3新知探究知識點(diǎn)

火箭3新知探究知識點(diǎn)

火箭3新知探究知識點(diǎn)

火箭3新知探究知識點(diǎn)

火箭3新知探究1.運(yùn)送人造地球衛(wèi)星的火箭開始工作后，火箭做加速運(yùn)動的原因是()A．燃料推動空氣，空氣反作用力推動火箭B．火箭發(fā)動機(jī)用力將燃料燃燒產(chǎn)生的氣體向后推出，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，空氣膨脹推動火箭課堂訓(xùn)練【解析】火箭工作中，動量守恒，當(dāng)向后噴氣時，則火箭受一向前的推力從而使火箭加速，故只有B正確．【答案】B課堂訓(xùn)練2.一個連同裝備總質(zhì)量為M＝100kg的宇航員，在距離飛船s＝45m處與飛船處于相對靜止?fàn)顟B(tài)，他準(zhǔn)備對太空中的哈勃望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行維修，宇航員背著裝有質(zhì)量為m0＝0.5kg的O2貯氣筒，筒內(nèi)有一個可以使O2以v＝50m/s的速度噴出的噴嘴。宇航員在維修完畢哈勃望遠(yuǎn)鏡后，必須向著返回飛船方向的反方向釋放O2，才能回到飛船，同時又必須保留一部分O2供途中宇航員呼吸之用，宇航員的耗氧率為Q＝2.5×10－4kg/s，如果不考慮噴出O2對設(shè)備與宇航員總質(zhì)量的影響，則：課堂訓(xùn)練(1)噴出多少O2，宇航員才能安全返回飛船？(2)為了使總耗氧量最低，應(yīng)該一次噴出多少氧氣？返回時間是多少？解析：(1)以飛船為參考物，設(shè)沿著飛船運(yùn)動的方向?yàn)檎?/p>