资源简介

学习内容：《 1.6反冲现象 火箭 》 总第_____课时
课标核心素养要求 了解反冲现象，知道火箭的飞行原理
学习目标 1.知道反冲运动的原理，会应用动量守恒定律解决有关反冲运动的问题. 2.知道火箭的原理及其应用.
学习重点 会应用动量守恒定律解决有关反冲问题
学习过程 教学笔记
【自主学习】 思考：1、动量守恒定律：2、章鱼、乌贼是怎样游动的？ 【合作学习·难点探究】 任务一、反冲运动的理解和应用 指导： 1.定义：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.规律：反冲现象中，系统内力很大，外力可忽略，满足动量守恒定律。 3.反冲现象的防止及应用 (1)防止：用枪射击时，由于枪身的反冲会影响射击的准确性，所以用枪射击时要把枪身抵在肩部，以减少反冲的影响。 (2)应用：农田、园林的喷灌装置利用反冲使水从喷口喷出时，一边喷水一边旋转。 4、注意：（1）反冲中，由于有其他形式的能转化为机械能，所以系统的总动能增加。（2）反冲中，系统在某一方向上不受外力或外力在该方向上的分力之和为零，则可以在该方向上应用动量守恒定律。（3）列式时速度应针对同一参考系 【例1】如图所示，水平地面上放置一门大炮，炮身质量为M，炮筒与水平方向成θ角，今相对地面以速度v发射一炮弹，若炮弹质量为m，求炮身的后退速度．
【针对训练】1、如图所示，进行太空行走的宇航员A和B的质量分别为80 kg和100 kg，他们携手远离空间站，相对空间站的速度为0.1 m/s.A将B向空间站方向轻推后，A的速度变为0.2 m/s， 求此时B的速度大小和方向. 任务二、火箭的工作原理分析 指导： 1.工作原理：喷气式飞机和火箭的飞行应用了反冲的原理，它们靠喷出气流的反冲作用而获得巨大的速度. 2.分析火箭类问题应注意的三个问题 (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. 3、决定火箭增加的速度Δv的因素 (1)火箭喷出的燃气相对喷气前火箭的速度. (2)火箭喷出燃气的质量与火箭本身质量之比. 【例2】火箭相对地面匀速飞行的速度为v0，某时刻的总质量为M，现火箭发动机向后喷出气体，若每次喷出的气体质量恒为m，相对于火箭的速度大小恒为u，不计空气阻力和地球引力，求第二次气体喷出后火箭的速度为多大 【针对性训练】2、
“世界航天第一人”是明朝的万户，如图所示，他把47个自制的火箭绑在椅子上，自己坐在椅子上，双手举着大风筝，设想利用火箭的推力，飞上天空，然后利用风筝平稳着陆。假设万户及其所携设备(火箭、椅子、风筝等)的总质量为M，点燃火箭后在极短的时间内，质量为m的燃气相对地面以v0的速度竖直向下喷出，忽略空气阻力的影响，重力加速度为g，下列说法正确的是(　　) A.火箭的推力来源于空气对它的反作用力 B.在燃气喷出后的瞬间，火箭的速度大小为 C.喷出燃气后，万户及其所携设备能上升的最大高度为 D.在火箭喷气过程中，万户及其所携设备的机械能守恒 任务三、“人船模型”的应用 指导：1.“人船模型”问题 两个原来静止的物体发生相互作用时，若所受外力的矢量和为零，则动量守恒.在相互作用的过程中，任一时刻两物体的速度大小之比等于质量的反比.这样的问题归为“人船模型”问题. 2.人船模型的特点 (1)两物体满足动量守恒定律：m11－m22＝0. (2)运动特点：人动船动，人停船停，人快船快，人慢船慢，人左船右；人船位移比等于它们质量的反比；即＝. 【例3】有一只小船停在静水中，船上一人从船头走到船尾.如果人的质量m＝60 kg，船的质量M＝120 kg，船长为l＝3 m，则船在水中移动的距离是多少？(水的阻力不计) 【针对性训练】3、质量为M的热气球吊筐中有一质量为m的人，它们共同静止在距地面为h的高空中．现从热气球上放下一根质量不计的软绳，为使此人沿软绳能安全滑到地面，则软绳至少有多长？
【达标训练·限时检测】 1、两名质量相等的滑冰人甲和乙都静止在光滑的水平冰面上．现在，其中一人向另一个人抛出一个篮球，另一人接球后再抛回．如此反复进行几次之后，甲和乙最后的速率关系是(　　) A．若甲最先抛球，则一定是v甲＞v乙 B．若乙最后接球，则一定是v甲＞v乙 C．只有甲先抛球，乙最后接球，才有v甲＞v乙 D．无论怎样抛球和接球，都是v甲＞v乙 2、一火箭喷气发动机每次喷出m＝200 g的气体，气体离开发动机喷出时的速度v＝1 000 m/s.设火箭质量M＝300 kg，发动机每秒喷气20次. (1)当第三次喷出气体后，火箭的速度多大？ (2)运动第1 s末，火箭的速度多大？ 3、如图所示，在光滑水平面上有一小车，小车上固定一竖直杆，总质量为M，杆顶系一长为l的轻绳，绳另一端系一质量为m的小球，绳被水平拉直处于静止状态，小球处于最右端.将小球由静止释放，重力加速度为g，求： (1)小球摆到最低点时的速度大小； (2)小球摆到最低点时小车向右移动的距离； 4、如图所示，水平光滑地面上停放着一辆质量为M的小车，其左侧有半径为R的四分之一光滑圆弧轨道AB，轨道最低点B与水平轨道BC相切，整个轨道处于同一竖直平面内.将质量为m的物块(可视为质点)从A点无初速度释放，物块沿轨道滑行至轨道末端C处恰好没有滑出.已知重力加速度为g，小物块与BC部分的动摩擦因数为μ，空气阻力可忽略不计.关于物块从A位置运动至C位置的过程，下列说法中正确的是（ ） A.小车和物块构成的系统动量守恒
B.摩擦力对物块和轨道BC所做功的代数和为零 C.物块的最大速度为 D.小车发生的位移为(R＋) 【反思总结】 答案 【例1】 【针对训练】1、0.02 m/s　方向为远离空间站方向 【例2】对第一次喷气过程有： Mv0＝(M－m)v1＋m(v1－u) 对第二次喷气过程有： (M－m)v1＝(M－2m)v2＋m(v2－u) 二式联立解得火箭喷出第二次气体后的速度为 v2＝v0＋＋ 【针对训练】2、B 【例3】1米 【针对训练】3、　h 【达标训练·限时检测】 1、B 2、（1）2米/秒 （2）13.5 m/s 3、（1） （2） 4、D

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