反冲现象+火箭+高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册

第一章动量守恒定律1.6反冲现象

火箭人教版（2019）高中物理选择性必修第一册新课导入1新课讲解3学习目标2经典例题4课堂练习5本课小结6目录你知道章鱼、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。你认为章鱼游水时应用了什么物理原理吗？如何解释呢？思考动量角度：章鱼静止在水里，运动内力远大于外力，动量守恒，水往左运动，章鱼往右运动。力学角度：水往左喷出，章鱼给水往左的力，再由牛顿第三定律，水给章鱼往右的力。思考学习目标1.通过实验认识反冲运动，能举出反冲运动的实例，知道火箭的发射式反冲现象。2.能结合动量守恒定律对常见的反冲现象作出解释。3.了解我国航天事业的巨大成就，增强对我国科学技术发展的自信。一、反冲现象1.反冲现象:系统在内力作用下，当一部分向某一方向的运动时，剩余部分沿相反方向运动的现象。

发射炮弹时，炮弹从炮筒中飞出，炮身则向后退。炮身的这种后退运动叫作反冲。2.反冲原理反冲运动的基本原理是动量守恒定律，如果系统的一部分获得了某一方向的动量，系统的其他部分就会在这一方向的反方向上获得同样大小的动量．3.公式若系统的初始动量为零，则动量守恒定律的形式变为0＝m1v1＋m2v2，此式表明，做反冲运动的两部分的动量大小相等、方向相反，而它们的速率与质量成反比．（1）物体的不同部分在内力作用下向相反方向运动。（2）反冲运动和碰撞、爆炸有相似之处，相互作用力常为变力，且作用力大，一般都满足内力>>外力，所以反冲运动可用动量守恒定律来处理。（3）反冲中，由于有其他形式的能转化为动能，所以系统的总动能增加。4.特点

把一个气球吹起来，用手捏住气球的通气口，然后突然放开，让气体喷出，观察气球的运动。现象：通过实验发现，气球口朝下，气球往上飞，气球口朝上，气球往下飞。思考：如何解释刚才的现象呢？气球向一个方向喷气时，就会受到一个相反方向的力，而向相反方向运动，这是反冲现象。思考：气球喷气会受到一个相反方向力的作用向相反方向运动，如果喷出的不是气，而是液体像水，会怎样呢？

把一个气球吹起来，用手捏住气球的通气口，然后突然放开，让气体喷出，观察气球的运动。在生活中存在哪些反冲现象？这些反冲现象是否可以得到利用或防止？灌溉喷水器是利用反冲原理设计的一种自动灌溉装置，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。

中国新型履带式自行榴弹炮炮车的履带表面有较深的突起抓地钩型设计是为了增大摩擦力，止退犁和两个液压缓冲器，都是为了在火炮连射时起到“止退”的作用，提高命中精度而精心设计的。5.反冲现象的本质系统机械能不守恒、系统动量守恒。6.讨论反冲运动应注意的两个问题(1)速度的反向性对于原来静止的物体，被抛出部分具有速度时，剩余部分的运动方向与被抛出部分必然相反。(2)速度的相对性。一般都指对地速度。二、反冲的应用

海上冲水是利用反冲原理设计的一种游玩项目。海上冲水

中国新型履带式自行榴弹炮炮车的履带表面有较深的突起抓地钩型设计是为了增大摩擦力，止退犁和两个液压缓冲器，都是为了在火炮连射时起到“止退”的作用，提高命中精度而精心设计的。大炮止退犁步枪射击

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。

步枪射击

7月24日，东京奥运会女子10米气步枪决赛上，中国“00”后小将、来自清华大学的杨倩一举夺冠，拿下东京奥运会首金。

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。现代的火箭我国宋代就发明了火箭，火箭上扎一个火药筒，火药筒的前端是封闭的，火药点燃后火箭由于反冲向前运动。古代的火箭（模型）三、火箭

多级火箭发射时，较大的第一级火箭燃烧结束后，便自动脱落，接着第二级、第三级依次工作，燃烧结束后自动脱落，这样可以不断地减小火箭壳体的质量，减轻负担．目前多级火箭一般都是三级火箭，因为三级火箭能达到目前发射人造卫星的需求．而且级数越多，结构越复杂，并难以控制。

由于受重力的影响，单级火箭达不到发射人造地球卫星所需要的7.9km/s，实际火箭为多级。

多级火箭发射时，较大的第一级火箭燃烧结束后，便自动脱落，接着第二级、第三级依次工作，燃烧结束后自动脱落，这样可以不断地减小火箭壳体的质量，减轻负担，使火箭达到远远超过使用同样多的燃料的一级火箭所能达到的速度。目前多级火箭一般都是三级火箭，因为三级火箭能达到目前发射人造卫星的需求。1.火箭的级数不是越多越好。级数越多，构造越复杂，工作的可靠性和安全性就越差，一般多级火箭都是三级火箭。2．现代火箭的喷气速度在2000—4000m/s火箭类问题的三点提醒(1)火箭在运动过程中，随着燃料的燃烧，火箭本身的质量不断减小，故在应用动量守恒定律时，必须取在同一相互作用时间内的火箭和喷出的气体为研究对象。注意反冲前、后各物体质量的变化。(2)明确两部分物体初、末状态的速度的参考系是否为同一参考系，如果不是同一参考系要设法予以调整，一般情况要转换成对地的速度。(3)列方程时要注意初、末状态动量的方向。日本-M系列美国-大力神号俄罗斯—能源号欧洲—阿丽亚娜长征系列中国课堂练习1.(多选)采取下列哪些措施有利于增加火箭的飞行速度()A．使喷出的气体速度更大B．使喷出的气体温度更高C．使喷出的气体质量更大D．使喷出的气体密度更小AC课堂练习2.一火箭喷气发动机每次喷出m＝200g的气体，气体离开发动机喷出时的速度v＝1000m/s(相对地面)，设火箭质量M＝300kg，发动机每秒喷气20次．求当第三次气体喷出后，火箭的速度多大？解：质量为m的人站在质量为M，长为L的静止小船的右端，小船的左端靠在岸边。当他向左走到船的左端时，船左端离岸多远？

l2

l1解：先画出示意图。人、船系统动量守恒，总动量始终为零，所以人、船动量大小始终相等。从图中可以看出，人、船的位移大小之和等于L。设人、船位移大小分别为l1、l2，则：mv