宁夏回族自治区银川市六盘山高级中学高中物理人教版选修3-5课件16.5反冲运动火箭

第十六章动量守恒定律第五节反冲运动火箭

一、反冲运动的例子射击时的反冲运动一、反冲运动的例子校园科技节上的水火箭思考下列问题1、什么是反冲运动？2、说明反冲运动的运动特点；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将向相反方向运动。这就是反冲运动。2、特点：（1）系统动量守恒

（2）系统总动能增加一、反冲运动二、反冲运动的原理气球喷出的气体二、反冲运动的原理

质量为m的人在远离任何星体的太空中，与他旁边的飞船相对静止，由于没有力的作用，他与飞船总保持相对静止状态。这个人手中拿着一个质量为△m的小物体。现在他以相对于飞船为u的速度把小物体抛出（1）小物体的动量改变量是多少？（2）人的动量改变量是多少？（3）人的速度改变量是多少？三、火箭古代的火箭现代的火箭明（公元1368－1644年）。长度108厘米。在箭支前端缚火药筒，利用火药向后喷发产生的反作用力把箭发射出去。这是世界上最早的喷射火器。

火箭作为运载工具，例如发射探测仪器、常规弹头和核弹头、人造卫星和宇宙飞船．1、火箭的主要用途：三、火箭2、火箭的工作原理：

火箭是利用燃气喷发时的反冲运动，遵循动量守恒定律。火箭的构造火箭的最终速度火箭发射前的总质量为M，燃料燃尽后的总质量为m，燃气的喷气速度为v0，则火箭最终的速度为多大？解：在火箭发射过程中，内力远大于外力，所以动量守恒。火箭的最终速度设火箭的速度方向为正方向，发射前的总动量为0；发射后的总动量为mV

-（M-m)V0由动量守恒得：0=mV

-（M-m)V0

M-mV0m正方向

总质量为M的火箭竖直向上发射，每次喷出气体的质量为m，速度均为v，则：①喷出1次气体后，火箭获得速度的大小是多大？②喷出2次气体后，火箭获得多大的速度？③若1秒内火箭喷出n次气体，那么1秒末火箭的速度是多大？拓展应用1.燃气喷射的速度；使用高质量的燃料，目前常用的液体燃料是液氢，用液氧做氧化剂。

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）目前的技术条件下，火箭的质量比在6-10左右。思考问题：影响火箭飞行速度的主要因素是什么？运载物第三级第二级第一级三、中国现代火箭-----长征系列运载火箭一般采用液体推进剂，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，目前只有美国、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。目前拥有运载火箭的国家有俄罗斯、美国、法国、英国、中国、日本、印度和以色列。当今世界上最大的运载火箭是俄罗斯的“能源”号，它长60米，底部最大直径20米，重3000多吨，能将120吨的有效载荷送入近地轨道。西昌卫星发射中心太原卫星发射中心四、反冲运动的应用灌溉喷水器。四、反冲运动的应用水母的运动四、反冲运动的应用导弹的发射反冲运动的应用止退犁中国新型自行榴弹炮反冲运动的应用牛刀小试例1：水平射击的大炮，炮身重450kg，炮弹质量为5kg,炮弹射击速度为450m/s，射击后炮身后退的距离是45cm，则炮身受到地面的平均阻力时多大？思与辩1、有人认为火箭前进的动力来自空气对火箭的反作用力。你怎么认为？2、直升飞机上升是反冲运动么？小结反冲运动1．定义：静止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．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应用：反击式水轮机、喷气式飞机、火箭等作业布置1、阅读了解火箭的知识；2、《选修3-5》教材第24页第1、2题；3、《精讲精练》第20-21页配套练习；1.下图为一空间探测器示意图，1，2，3，4，是四个喷气发动机，1，3的连线与空间空间固定坐标系的x轴平行，2，4的连线与y轴平行，每台发动机开动时，都能向探测器提供推力，但不会使探测器转动，开始时，探测器以恒定的速率v向正x方向飞行，要使探测器改为向正x偏负y60°的方向以原来的速率v平动，则可（）A.先开动1适当时间，再开动4适当时间B.先开动3适当时间，再开动2适当时间C.开动4适当时间D.先开动3适当时间，再开动4适当时间1234xyA巩固练习巩固练习2.A巩固练习3.4.在沙堆上有一M=5Kg的木块，木块上放一爆竹，质量为m=0.10Kg，点燃后木块陷入沙中5cm，若沙对木块运动的平均阻力为58N，不计火药质量和空气阻力，求爆竹上升的最大高度？巩固练习h=1.7m5.如图所示，质量为M的光滑滑块放置在光滑的水平面上，另一质量m的物体以速度v向上滑去，物体刚好能到达最高点，求物体到m达最高点的速度?巩固练习传送带以V0=2m/s的速度把质量m=20kg的行李包送到原来静止的光滑轨道的小车上，其质量为M=30kg，包与车间的动摩擦因数为μ=0.4，则包从滑上车到最远处所经历的时间为多少？0.3如图所示，一排人站在沿x轴的水平轨道旁，原点O两侧人的序号都记为n(n＝1，2，3…)每人只有一个沙袋，x＞0一侧的每个沙袋的质量为m＝14kg，x＜0一侧的每个沙袋的质量m'＝20kg，一质量为M＝48kg的小车以某初速度从原点出发向正x方向滑行，不计轨道阻力，当车每经过一人身旁时，此人就把沙袋以水平速度v朝与车相反的方向沿车面扔到车上，u的大小等于扔此沙袋之前的瞬间车速大小的2n倍(n是此人的序号数)

(1)空车出发后，车上堆积了几个沙袋时，车就反向滑行？

(2)车上最终有大小沙袋共多少个？分析：本题未告知小车的初速，事实上车上的沙袋数与小车的初速无关，这是因为小车车速越快，扔沙袋的反向速度也越大。另外，本题若逐次运用动量守恒定律计算是非常麻烦的。抓住动量为一状态量的特点，即可巧解此题。解：(1)设空车出发后，车上堆积了n个沙袋反向，则第n个沙袋未扔前动量为：［M＋(n－1)m］Vn其中Vn为车过第n个人身边时的车速，依题意有m2nVn＞［M＋(n－1)m