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1.6 反冲现象 火箭导学案
（第一课时）
【学习目标】
1.了解反冲的概念及反冲现象的一些应用
2.知道反冲现象的原理，能够运用动量守恒定律分析、解决有关反冲运动的问题
3.了解火箭的工作原理，知道决定火箭最终速度大小的因素
【学习重点】
1.了解反冲运动的概念及反冲运动的一些应用.
2.知道反冲运动的原理和应用动量守恒定律解决反冲运动问题
【学习难点】
1.应用动量守恒定律解决反冲运动问题
2.了解火箭的工作原理及决定火箭最终速度大小的因素
【核心问题】知道反冲运动的原理和应用动量守恒定律解决反冲运动问题
【自主学习】
1、知识回顾
（1）动量守恒表达式：
（2）动量守恒条件：
理想守恒________________________
近似守恒___________________________
某一方向守恒__________________________
（3）利用动量守恒定律解决问题的技巧：
四个选择：选择 ；选择 ；选择 ；选择
一个判断：
四个确定：确定 ；确定 ；确定 ；确定
两个关系： ；
2、问题
物体间的相互作用除碰撞以外还有另一种方式，那就是反冲运动。那么，反冲运动与碰撞过程有什么异同点呢？反冲运动又遵循什么规律呢？
现在的飞机一般都是喷气式飞机，在水平飞行时，向后 ，在 方向上，系统所受合外力很小，系统的动量可看成 。类似现象还有宇航员在太空中行走（向后 ）、乌贼章鱼游动（向后 ）等，上述现象叫作反冲现象。
3、实验：:如图所示,用薄铝箔卷成一个细管，一端封闭,另一端留一个很细的口，内装有从火柴头上刮下的药粉，把细管放在支架上，用火柴或其他办法给细管加热，当管内药粉点燃时，生成的燃气从细口迅速喷出，细管便向相反的方向飞去。
思考：为什么燃气和细管的运动方向会相反？
任务一、反冲
1.定义：根据动量守恒定律，如果一个 的物体在内力的作用下分裂为两个部分，一部分向某个方向运动，另一部分必然向 的方向运动，这个现象叫做
2.反冲原理
反冲运动的基本原理是 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 的动量
3.规律：0＝
4.特点
（1）物体的不同部分在内力作用下向 方向运动
（2）反冲运动中， 力做功，有 能转变为动能，所以系统的总动能
（3）反冲运动中，可应用 定律解决
5. 举出几个生活中反冲现象的例子
应用： ， ，
防止：用枪射击时，由于枪身的反冲会影响射击的______，所以用步枪射击时要把枪身抵在____，以减少反冲的影响。
任务二、火箭
（1）工作原理：利用____ 运动，火箭燃料燃烧产生的高温、高压燃气从尾喷管迅速喷出时，使火箭获得巨大的___
（2）探究：影响火箭获得速度大小的因素
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？
总结：以 为参考系。喷气前火箭的动量是0，喷气后火箭和燃气的总动量 ，所以 得
上式表明，火箭喷出的 越大、火箭 越大，火箭获得的速度 就越大。燃料燃尽时，火箭获得的最终速度由喷气速度u和质量比△m/m两个因素决定。
喷气速度越____，质量比越____ ，火箭获得的速度越大
①喷气速度：现代液体燃料火箭的喷气速度约为
②质量比：开始飞行时和燃料燃尽时的 比
③为了能使火箭达到发射卫星所需要的速度,前苏联科学家奥尔科夫斯基提出了_____ 的概念。我国自行研制的火箭于_____年首次升空，我国于_______ 年成功发射第一颗人造卫星
（3）讨论：多级火箭的有利之处？
例题1、一个连同装备共有 100 kg 的航天员，脱离宇宙飞船后，在离飞船 45 m 的位置与飞船处于相对静止的状态。装备中有一个高压气源，能以 50 m/s 的速度喷出气体。航天员为了能在 10 min 内返回飞船，他需要在开始返回的瞬间一次性向后喷出多少气体？
解题思路：
《方法技巧》相对速度问题
（1）速度的反向性：以反冲前的系统为参考系，反冲后被抛出部分与 部分的运动方向必然相反
（2）速度的同系性：一般都转换为对 速度
例2、将质量为1.00kg的模型火箭点火升空，50g燃烧的燃气以大小为600m/s的速度从火箭喷口在很短时间内喷出。在燃气喷出后的瞬间，火箭获得速度大小是多少？（喷出过程中重力和空气阻力可忽略）（　　）
解题思路：
《方法技巧》
变质量问题：在火箭的运动过程中，随着燃料的消耗，火箭本身的质量不断 ，此时必须取 和 为研究对象，取 为研究过程进行研究
【课堂小结】
1. 反冲运动
（1）定义
（2）公式
（3）特点
2.火箭
（1）工作原理
（2）影响火箭获得速度大小的两个因素
（3）质量比
3. 总结反冲与碰撞的联系与区别
（1）反冲运动与一维碰撞相同之处
（2）机械能的变化
【巩固练习】
1..国产科幻大片《流浪地球》中有这样的情节：为了自救，人类提出一个名为“流浪地球”的大胆计划，即倾全球之力在地球表面建造上万座发动机和转向发动机，推动地球离开太阳系，用2500年的时间奔往另外一个栖息之地。这个科幻情节中里有反冲运动的原理。现实中的下列运动，属于反冲运动的有（ ）
A．汽车的运动 B．直升飞机的运动
C．火箭的运动 D．水轮发电机的运动
2.(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
3.质量M=327kg的小型火箭（含燃料）由静止发射，发射时共喷出质量m=27kg的气体，设喷出的气体相对地面的速度均为v=1000m/s，忽略地球引力和空气阻力的影响，则气体全部喷出后，火箭的速度大小为（ ）
A．76m/s B．90m/s C．94m/s D．99m/s
4.我国发射的“神舟十三号”飞船与“天宫一号”空间站实现了完美对接。假设“神舟十三号”飞船到达对接点附近时,对地的速度为v,此时的质量为m,欲使飞船追上“天宫一号”实现对接,飞船需加速到v1,飞船发动机点火,将质量为Δm的燃气一次性向后喷出,燃气对地向后的速度大小为v2。这个过程中,下列各表达式正确的是 ( )
A．mv=mv1-Δmv2 B．mv=mv1+Δmv2
c．mv=(m-Δm)v1-Δmv2 d．mv=(m-Δm)v1+Δmv2
5..如图所示，一旧式高射炮的炮筒与水平面的夹角为α＝60°，当它以v0＝100 m/s的速度发射出炮弹时，炮车反冲后退，已知炮弹的质量为m＝10 kg，炮车的质量M＝200 kg，炮车与地面间动摩擦因数μ＝0.2，则炮车后退多远才能停下来？(g取10 m/s2)
6.一个士兵坐在皮划艇上，他连同装备和皮划艇的总质量是120kg。这个士兵用自动步枪在2s内沿水平方向连续射出10发子弹，每发子弹的质量是10g，子弹离开枪口时相对步枪的速度是800m/s。射击前皮划艇是静止的，不考虑水的阻力。
(1)每次射击后皮划艇的速度改变多少？
(2)连续射击后皮划艇的速度是多大？
(3)连续射击时枪所受到的平均反冲作用力是多大？
7.一架喷气式飞机飞行的速度是，如果它喷出的气体相对飞机的速度小于，那么以地面为参考系，气体的速度方向实际上是与飞机飞行的方向相同的。如果在这种情况下继续喷出气体，飞机的速度还会增加吗？为什么？
答案
1. C 2.AC 3.B 4.C
5. 1.56m
6. （1） 0.07m/s；（2）0.67m/s ；（3）40N
7. 火箭的速度还会继续增加。因为燃气的动量减小，系统的动量守恒，所以火箭的动量增加

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