【高中物理】反冲 现象火箭 课件 2022-2023学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册

第节6高中物理选择性必修一第一章反冲现象火箭思考：你知道章鱼、乌贼怎样游水吗？它们先把水吸入体腔，然后用力压水，通过身体前面的孔将水喷出，使身体很快地运动。章鱼能够调整自己的喷水口的方向，这样可以使得身体向任意方向前进。你认为火箭升空、章鱼游水时应用了什么物理原理吗？力学角度：水往左喷出，章鱼给水往左的力，由于牛顿第三定律，水给章鱼往右的力动量角度：章鱼静止在水里，动量守恒，水往左运动，章鱼往右运动反冲新课引入反冲1.定义：当一个物体向某一方向射出(或抛出)它的一部分时，这个物体的剩余部分向相反方向运动的现象．2.特点：①物体间相互作用突然发生，时间短，作用强。②系统所受外力一般不为零，但远远小于内力。3.原理：遵循动量守恒定律P'=P即0=m1v1+m2v2故有：负号就表示作用后的两部分运动方向相反一、反冲现象

灌溉喷水器自动灌溉喷水器：由于反冲，灌溉装置转动方向与水的喷射方向相反,水的前进导致管的后退，弯管就旋转起来。一、反冲现象—应用

喷气式飞机2017年5月5日，中国第一架国产大型喷气式客机C919顺利完成它的首次飞行。C919是商飞公司按照国际标准研发、制造的大型喷气式民用飞机，最多可以乘坐190人（C919得名的原因之一）。2023年5月28日，国产大飞机C919迎来商业首飞。一、反冲现象—应用炮弹发射

大炮止退犁射击时，子弹向前飞去，由于动量守恒，枪身获得向后的动量，发生反冲现象，因此肩膀会感到痛。一、反冲现象—防止【例1】下列属于反冲现象的是（）A．乒乓球碰到墙壁后弹回B．用枪射击时，子弹向前飞，枪身后退C．用力向后蹬地，人向前运动D．章鱼向某个方向喷出水，身体向相反的方向运动BD一、反冲现象【例2】一桶水且静止在水平地面上,如图所示,桶的前、后、底及侧面各装有一个阀门,分别为S1、S2、S3、S4(图中未画出)。要使小车向前运动,可采用的方法是()。A.打开阀门S1 B.打开阀门S2C.打开阀门S3 D.打开阀门S4B一、反冲现象神舟十三号载人飞船2021年10月16日0时23分发射

我国早在宋代就发明了火箭，在箭杆上捆一个前端封闭的火药筒，火药点燃后生成的燃气以很大的速度向后喷出，火箭由于反冲而向前运动。古代的火箭二、火箭

现代火箭较古代火箭结构复杂得多，现代火箭主要由壳体和燃料组成，壳体是圆筒形的，前端是封闭的尖端，后端有尾喷管，燃料燃烧产生的高温高压燃气从尾喷管迅速喷出，火箭就向前飞去。现代的火箭二、火箭飞船和火箭为什么能离开地球，升上天空？

假设火箭在地球表面由静止起飞时，在极短的时间内喷出燃气的质量为△m，喷出的燃气相对喷气前火箭的速度大小为u，喷出燃气后火箭的质量为m，计算火箭在喷气一次后增加的速度△v？模型分析Δmm正方向燃气速度u发射前的总动量为：发射后的总动量为：

系统由动量守恒得：0mΔv-Δmu0=mΔv-Δmu二、火箭思考：影响火箭飞行速度的主要因素是什么呢？1.燃气喷射的速度

2.火箭的质量比（即火箭开始飞行时的质量与燃料燃尽时的质量之比）。【问题】卫星发射最小速度为7.9km/s，如何能提升火箭的发射速度，解决卫星发射问题？现代的火箭喷气速度通常在2000-5000m/s质量比：Δm/m一般小于10，火箭强度有限二、火箭要提高喷气速度，需要使用高质量的燃料：液氢——燃料液氧——氧化剂1.如何提高喷气速度？2.如何提高质量比？主要结构：飞船第二级火箭第一级火箭火箭发射过程：第一级火箭点燃燃尽，空壳脱落下一级火箭点燃二、火箭观看神十三发射全过程二、火箭例2（2022·全国·高二课时练习）某学习小组在探究反冲运动时，将质量为的一个小液化气瓶固定在质量为的小玩具船上，利用液化气瓶向外喷射气体作为船的动力．现在整个装置静止放在平静的水面上，已知打开瓶后向外喷射气体的对地速度为，如果在的时间内向后喷射的气体的质量为，忽略水的阻力，则喷射出质量为的气体后，小船的速度是多少？【答案】【详解】由动量守恒定律得：，得：二、火箭2

（2022·全国·高二期末）2021年10月16日0时23分，搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭，在酒泉卫星发射中心成功发射，顺利将翟志刚、王亚平、叶光富3名航天员送入太空。按照计划部署，神舟十三号航天员乘组将在轨驻留六个月。假设将发射火箭看成如下模型：静止的实验火箭，发射前总质量（含燃料）为M=2200g，取竖直向下为正方向，火箭所受重力和空气阻力可忽略不计。当它以v0=880m/s的对地速度竖直向下喷出质量为Δm=200g的高温气体后，火箭的对地速度为（）A．-80m/s B．80m/s C．-88m/s D．88m/s变

式【答案】C【详解】喷出气体过程中重力和空气阻力可忽略不计，系统内力远大于外力，系统动量守恒，以竖直向下为正方向，由动量守恒定律得，代入数据解得火箭的速度，负号表示方向竖直向上，故C正确，ABD错误。故选C。二、火箭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如图所示，质量为m、半径为R的小球，放在半径为2R、质量为2m的大空心球内，大球开始静止在光滑水平面上。当小球从如图所示的位置无初速度沿内壁滚到最低点时，大球移动的距离是()A.R/2

B.R/3

C.R/4

D.R/6B解：水平方向动量守恒：mx小球－2mx大球＝0x小球＋x大球＝R→x大球＝R/3练习2质量为Ｍ，底边长为b的斜面静止于光滑水平面上，有一个质量为m的小球（可视为质点)由斜面顶部无初速度滑到底部时，斜劈移动的距离是多少？解：小球和斜劈系统水平方向动量守恒，则Mx=m(b-x)MmMmxb-x变式如图所示，物体A和B质量分别为m1和m