反冲运动及应用2ppt

1、反冲运动及应用反冲运动及应用 反冲运动及应用反冲运动及应用 思考题：光滑的地面上放置一思考题：光滑的地面上放置一小车小车(船船) ，某人手持铁锤站在小车，某人手持铁锤站在小车(船）上，若想要小车船）上，若想要小车(船）持续不船）持续不断地向右运动，他可以采取哪些办断地向右运动，他可以采取哪些办法？请说明理由。法？请说明理由。引入新课引入新课 播放动画播放动画1: 车上敲车车上敲车实验探究：实验探究：（1 1）给气球充足气，然后松手，你）给气球充足气，然后松手，你 会观察现象？会观察现象？（2 2）反冲运动灌溉仪）反冲运动灌溉仪 当一个物体向某一方向射出当一个物体向某一方向射出(或或抛出抛出)它

2、的一部分时，这个物体的剩它的一部分时，这个物体的剩余部分将向相反方向运动反冲余部分将向相反方向运动反冲运动。运动。 在抛射的短暂时间内，物体系统在抛射的短暂时间内，物体系统无外力作用或外力远小于内力时，反无外力作用或外力远小于内力时，反冲运动中冲运动中动量动量是是守恒守恒的。的。 若反冲运动前物体系统是静止的若反冲运动前物体系统是静止的,则根据则根据动量守恒定律动量守恒定律： Mv1+mv2=0实例分析实例分析播播放放动动画画(2)火箭飞行的原理：火箭飞行的原理：现代火箭是应用其尾部喷射出现代火箭是应用其尾部喷射出高速气体的反冲作用进行飞行的。高速气体的反冲作用进行飞行的。实例分析实例分析影响

3、火箭飞行速度的因素影响火箭飞行速度的因素:实例分析实例分析影响火箭飞行速度的因素影响火箭飞行速度的因素:一是一是燃气喷射的速度燃气喷射的速度二是二是火箭的质量比火箭的质量比即：火箭开始飞行时的质量与燃即：火箭开始飞行时的质量与燃料燃尽时的质量之比。料燃尽时的质量之比。实例分析实例分析 为什么多级火箭在发射过程中要为什么多级火箭在发射过程中要将空壳抛掉？试从理论上加以说明。将空壳抛掉？试从理论上加以说明。 为什么多级火箭在发射过程中要为什么多级火箭在发射过程中要将空壳抛掉？试从理论上加以说明。将空壳抛掉？试从理论上加以说明。 火箭在飞行过程中抛掉空壳后，火箭在飞行过程中抛掉空壳后，可以改变火箭的

4、质量比，进而提高火可以改变火箭的质量比，进而提高火箭最终所能获得的速度。由于火箭的箭最终所能获得的速度。由于火箭的发射原理和反冲原理一样，都遵循动发射原理和反冲原理一样，都遵循动量守恒定律，故有：量守恒定律，故有：vmMvvmMmv )1( :)(即即其中其中M为火箭的总质量。为火箭的总质量。m为燃料燃尽后的质量。为燃料燃尽后的质量。v 为气体喷出的速度。为气体喷出的速度。v 为火箭最终速度。为火箭最终速度。.,)1(,提提高高了了火火箭箭的的最最终终速速度度增增大大的的值值从从而而使使得得变变得得更更小小使使当当抛抛掉掉空空壳壳后后可可以以从从上上式式可可知知 mMm播放动画播放动画3播放动

5、画播放动画4播放动画播放动画5播放动画播放动画6播放动画播放动画7例例1. (新学案新学案, P111例题例题2)一枚总质一枚总质量量M=300kg的火箭的火箭, 每次喷出气体的质每次喷出气体的质量为量为m=200g, 每次喷气的速度每次喷气的速度 (相对地相对地面面)均为均为v=1000m/s, 假设火箭开始处于假设火箭开始处于静止状态，每次喷气时间极短静止状态，每次喷气时间极短, 则第二则第二批气体喷出后火箭水平飞行的速度多批气体喷出后火箭水平飞行的速度多大大?例题分析例题分析 例例1. (新学案新学案, P111例题例题2)一枚总质一枚总质量量M=300kg的火箭的火箭, 每次喷出气体的

6、质每次喷出气体的质量为量为m=200g, 每次喷气的速度每次喷气的速度 (相对地相对地面面)均为均为v=1000m/s, 假设火箭开始处于假设火箭开始处于静止状态，每次喷气时间极短静止状态，每次喷气时间极短, 则第二则第二批气体喷出后火箭水平飞行的速度多批气体喷出后火箭水平飞行的速度多大大?例题分析例题分析 1.335m/s例例2. 质量为质量为60千克的火箭竖直千克的火箭竖直向上发射时喷气速度为向上发射时喷气速度为1000米米/秒秒,问刚开始时如果要使火箭产生问刚开始时如果要使火箭产生2g的竖直向上的加速度的竖直向上的加速度, 每秒大约要每秒大约要喷出多少气体？喷出多少气体？解析：解析：以以

7、火箭火箭为研究对象为研究对象 由牛顿第二定律得由牛顿第二定律得 F Mg=Ma 所以所以F=M(g+a)=60(10+20) =1800N 由牛顿第三定律知火箭对气体的作用由牛顿第三定律知火箭对气体的作用力力F 大小为大小为1800N 以以1秒钟内喷出的气体秒钟内喷出的气体为研究对象为研究对象 由动量定理得由动量定理得 F t = mv 所以：所以：m=F t/v =18001/1000kg=1.8kg小结小结反反冲冲运运动动火火箭箭反冲反冲运动运动1. 定义：定义：向气体喷出的反方向向气体喷出的反方向 运动运动2. 原理：原理：动量守恒定律动量守恒定律3. 常见反冲运动：常见反冲运动：礼花、

8、射击礼花、射击1. 发展：发展：从宋代开始从宋代开始2. 原理：原理：动量守恒定律动量守恒定律3. 速度速度喷气速度：喷气速度：v火箭火箭mM:质质量量比比 1. 一挺机枪，子弹的出膛速度为一挺机枪，子弹的出膛速度为1000m/s，子弹的质量为，子弹的质量为50g. 若此枪若此枪每分钟连续发射每分钟连续发射240发子弹，射手需发子弹，射手需要用要用_N的力抵住机枪。的力抵住机枪。课后练习课后练习 1. 一挺机枪，子弹的出膛速度为一挺机枪，子弹的出膛速度为1000m/s，子弹的质量为，子弹的质量为50g. 若此枪若此枪每分钟连续发射每分钟连续发射240发子弹，射手需发子弹，射手需要用要用_N的力

9、抵住机枪。的力抵住机枪。200 2. 静止在光滑坚硬、水平放置的铜静止在光滑坚硬、水平放置的铜板上的小型炸弹爆炸后，所有的碎片沿板上的小型炸弹爆炸后，所有的碎片沿圆锥而飞开，如图所示。在爆炸过程中圆锥而飞开，如图所示。在爆炸过程中, 对弹片而言下列说法哪些正确对弹片而言下列说法哪些正确: A. 总动量守恒总动量守恒B. 受到的总冲量竖直向上受到的总冲量竖直向上C. 水平方向上总动量守恒水平方向上总动量守恒D. 炸弹爆炸时，总动量不守恒炸弹爆炸时，总动量不守恒 2. 静止在光滑坚硬、水平放置的铜静止在光滑坚硬、水平放置的铜板上的小型炸弹爆炸后，所有的碎片沿板上的小型炸弹爆炸后，所有的碎片沿圆锥而飞开，如图