高中物理选修反冲运动火箭省名师优质课赛课获奖课件市赛课一等奖课件

欢迎指导第1页你知道章鱼，乌贼怎样游泳吗？它们先把水吸入体腔，然后用力压水，经过身体前面孔喷出，使身体很快运动章鱼乌贼你认为章鱼、乌贼游泳时利用了什么原理呢？（反冲）看图想象与思索第2页

§5反冲运动

火箭第3页一、反冲运动1.定义：一个静止物体在内力作用下分裂为两个部分，一部分向某一方向运动另一部分必定向相反方向运动。这个现象叫做反冲注：被分离一部分物体能够是高速喷射出液体、气体，也能够是固体．第4页2.特点：b.一个物体分为两个部分3.原理：作用前：P=0作用后:P'=mv+MV则依据动量守恒定律有：P'=P即mv+MV=0故有：V=−(m/M)v（负号就表示作用后两部分运动方向相反有其它形式能转化为机械能，机械能不守恒)内力作用下遵照动量守恒定律c.两部分运动方向相反系统所受合外力为零或在某一方向上所受合外力为零。则在全过程中动量守恒（或单方向动量守恒）；内力远大于合外力第5页

4.应用第6页水上飞人第7页第8页用枪射击时，子弹向前飞去，枪身发生反冲向后运动。枪身反冲会影响射击准确性，所以用步枪射击时要把枪身抵在肩部，以降低反冲影响。5.预防第9页第10页1.同学们是不是在电影里看到，火炮在发射时炮管一缩一伸运动？有人称之为：缩头炮。为何炮管要做这么运动呢？

我们要设计一个装置，它能够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，再利用储存那部分能量使炮身复位，这就是火炮缓冲器作用。这么火炮既处理了寿命问题又兼顾了连发精度问题，做到了合理设计。2.我们怎样既防止反冲危害又能确保命中精度呢？巨大反冲作用就全靠炮身材料硬度抵消了，这么结果是火炮寿命大大降低，这显然是不合理设计。第11页二、火箭第12页古代火箭发展经历了哪些阶段？宋代明代当代1.古代火箭第13页火箭模型明（公元1368－1644年）。长108厘米。在箭支前端缚火药筒，利用火药向后喷发产生反作用力把箭发射出去。这是世界上最早喷射火器。第14页最早载人火箭统计是明代一名叫万户人，他坐在绑有几十支火箭椅子上。手拿两个大风筝，叫人点燃火箭，想使自己飞上天去，但他失败了，而且为此献出了生命。他为科学献身精神是令人敬仰和值得我们学习。第15页火箭2.当代火箭第16页工作原理：动量守恒定律1.火箭是指一个靠喷射高温高压燃气取得反作用力向前推进飞行器2.火箭工作原理当火箭推进剂燃烧时，从尾部喷出气体含有很大动量，依据动量守恒定律，火箭取得大小相等，方向相反动量，因而发生连续反冲现象，伴随推进剂燃烧，火箭质量逐步减小，加速度不停增大，当推进剂燃尽时，火箭即以取得速度沿着预定空间轨道飞行。工作原理：动量守恒定律1.火箭是指一个靠喷射高温高压燃气取得反作用力向前推进飞行器2.火箭工作原理当火箭推进剂燃烧时，从尾部喷出气体含有很大动量，依据动量守恒定律，火箭取得大小相等，方向相反动量，因而发生连续反冲现象，伴随推进剂燃烧，火箭质量逐步减小，加速度不停增大，当推进剂燃尽时，火箭即以取得速度沿着预定空间轨道飞行。工作原理：动量守恒定律1.火箭是指一个靠喷射高温高压燃气取得反作用力向前推进飞行器2.火箭工作原理当火箭推进剂燃烧时，从尾部喷出气体含有很大动量，依据动量守恒定律，火箭取得大小相等，方向相反动量，因而发生连续反冲现象，伴随推进剂燃烧，火箭质量逐步减小，加速度不停增大，当推进剂燃尽时，火箭即以取得速度沿着预定空间轨道飞行。工作原理：动量守恒定律1.火箭是指一个靠喷射高温高压燃气取得反作用力向前推进飞行器2.火箭工作原理当火箭推进剂燃烧时，从尾部喷出气体含有很大动量，依据动量守恒定律，火箭取得大小相等，方向相反动量，因而发生连续反冲现象，伴随推进剂燃烧，火箭质量逐步减小，加速度不停增大，当推进剂燃尽时，火箭即以取得速度沿着预定空间轨道飞行。工作原理：动量守恒定律1.火箭是指一个靠喷射高温高压燃气取得反作用力向前推进飞行器第17页例1火箭飞行时在极短时间Δt时间内喷射燃气质量是Δm，喷出燃气相对喷气前火箭速度是u，喷出燃气后火箭质量是m。求这次喷气后火箭取得速度Δv。（忽略阻力和重力影响）由动量守恒得：0=mΔv+Δmu解：以喷气前火箭为参考系Δv=-u(Δm/m)第18页经过Δv=-Δmu/m式能够看出火箭所取得速度与哪些原因相关?

u越大、Δm/m越大：即火箭喷出质量与喷出燃气后火箭质量之比越大。火箭取得速度越大。第19页影响火箭飞行速度主要原因是什么呢？*燃气喷射速度（当代火箭喷气速度在~4000m/s）怎样提升火箭燃气喷射速度？（有限）*火箭质量比（即火箭起飞时质量与火箭除燃料外箭体质量之比）。答：要提升喷气速度，就要使用高质量燃料，当前惯用液体燃料是液氢，用液氧做氧化剂。

注：当前技术条件下，火箭质量比在6-10左右，要发射人造卫星，用一级火箭还不能到达所需速度(达不到7.9km/s）

，必须用多级火箭。第20页第21页长征五号结构图运载火箭普通采取液体推进剂，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，当前只有美国、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第22页三.我国航天事业发展东方红一号中国太空行走第一人是翟志刚东方红一号中国太空行走第一人是翟志刚东方红一号中国太空行走第一人是翟志刚东方红一号中国太空行走第一人是翟志刚东方红一号中国太空行走第一人是翟志刚东方红一号第23页我国自1956年建立了专门航天研究机构到现在，火箭技术有了长足发展。1964年6月，我国自行研制运载火箭首次升空。1970年4月24日，我国第一颗人造卫星一次发射成功。我国大型系列运载火箭以“长征”命名，至今已经完成100屡次各种卫星发射任务，成功地实现了载人航天飞行，并在国际航天市场占有一席之地。我国火箭技术已经跨入了世界先进行列。第24页天宫一号发射架发射场酒泉卫星发射中心第25页西昌卫星发射中心第26页太原卫星发射中心第27页第28页中国歼-10第29页美政府智库——“美国科学家联盟”认为，歼-10优于台军主力战机。歼-10最大巡航速度2.2马赫，升限18000米，作战半径1100公里，最大航程2500公里，能够接收空中加油，从而使得航程倍增，整体性能优于台湾空军列装F-16A和“幻影-5”。尽管在未来台海冲突中，战机可靠性、电子设备性能、人员素质、战术训练与美军驰援等，都是胜败关键，不过中国大陆一旦大量装备歼-10来压制台湾，台海空中力量对比将快速向大陆倾斜。

《汉和防务评论》杂志认为，歼-10在研制过程中各项技术标准，都是立足于赶超台湾空军F-16A/B战斗机。经过综合评定，歼-10已领先F-16A/B。在发动机方面，歼-10战机发动机推力已经靠近F16C/D战斗机动力标准，显著高于台军使用F-16A/B战斗机。这意味着歼-10比F-16A/B战机能愈加紧速地升空，携带更多弹药，在空中格斗中占据机动性能优势。第30页第31页美国：F16第32页美国：隐形“117”第33页例2如图所表示，长为L、质量为M小船停在静水中，一个质量为m人站在船头，若不计水阻力，当人从船头走到船尾过程中，船和人对地面位移各是多少？2mSLMm=+1,MSLMm=+2mSLMm=+2mSLMm=+2mSLMm=+第34页S人=L-S船S船第35页若有两个或两个以上物体组成系统且相互作用前各物体均静止,相互作用后均发生运动，系统所受合外力为零或在某一方向上所受合外力为零。则在全过程中动量守恒（或单方向动量守恒），则这一系统在全过程中平均动量也必定守恒。

人船模型及其应用则由0=m1v1-m2v2（其中v1、v2是平均速度）得推论：m1s1=m2s2,使用时应明确s1、s2必须是相对同一惯性参考系大小。第36页1、首先依据动量守恒确定两物体绝对位移大小之比等于它们各自质量反比关系，即：2、其次由几何关系确定两物体绝对位移大小之和等于相对位移关系，即

S１＋Ｓ２=L相对［解题规律］：S１

m２S２

m１——=——［解题关键］确定两物体相对位移和绝对位移之间关系１、系统满足动量守恒定律