资源简介 作者学校课题教材第四节 动量守恒定律的应用(第2课时)教材: 粤教版普通高中教科书物理选择性必修(第一册)教学目标1.了解反冲运动及反冲运动的典型事例。2.能够应用动量守恒定律分析反冲运动问题;3.了解火箭的飞行原理及决定火箭最终速度大小的因素。4.体会物理学规律在推动人类社会发展中的重要作用。1.对反冲现象的理解2.对动量守恒定律的应用火箭的飞行原理与人船模型的分析教学过程时间学环节主要师生活动一、复习提问、新课导入让学生回忆动量守恒定律的应用的相关知识。环节一:2 分钟引入师:上一节课我们一起学习了动量守恒定律的条件判断、对象选取、过程选择以及在生活中的一些简单应用,比如冰壶、子弹打木块、碰撞等内容。这一节课我们将更深入了解动量守恒定律在我们生活中的应用。请大家观看以下视频。5师:这是2022年1月26日我国在酒泉卫星发射中心发射的火箭。发射时,火箭向后喷射高速热气流,利用产生的反作用力推动火箭向前运动。4 分钟二、新课教学节二1.概念建立:如果一个静止的物体在内力的作用下分裂成两个部分,一部:分向某个方向运动,另一部分必然向相反的方向运动,这种现象叫做反冲。反冲概念2.反冲特点师:从概念的定义上看,我们可以了解到反冲现象有哪些典型特点?(1)物体原先处于静止状态;(2)物体的不同部分在内力作用下朝相反的方向运动;(3)物体不同部分间相互作用力很大,作用时间很短,一般满足内力远大于外力,可用动量守恒定律来处理。3.反冲的简单实例师:生活中常见的反冲现象有哪些?师:乌贼把水吸入体腔,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。通过调整喷水方向,可以使得身体向任意方向前进。反冲小车的原理也相似。5师:我们刚刚观看的火箭发射视频,常常就被简化为反冲小车模型。课本上呈现的反冲小车模型与我们刚刚看到的又有所不同,它更能形象模拟火箭的发射过程。我们一起来看一下。1.物理情景:反冲小车停在光滑的桌面上,车上固定一个用胶塞塞住封口的试管。试管内充满空气,用车上的酒精灯加热试管尾端。当试管内的空气达到一定温度时,胶塞从试管口喷出。环节三问题1:整个反冲小车遵循动量守恒吗?你是如何判断的?:师:从题目知,“光滑的桌面”,系统所受合外力为0,因此动量是守恒的。火箭的发射10问题2:胶塞从试管口喷出时,小车是否会运动?分钟师:整个系统动量守恒,初动量为0,胶塞向右喷出,则小车会向左运动问题3:设反冲小车总质量为M,胶塞质量为m,胶塞喷出时,胶塞相对于地面的速度为v,此时,小车相对于地面的速度是多少?师:由动量定律可得,其中负号表示,小车的运动方向与胶塞的运动方向相反。分析可知,火箭获得的速度与火箭喷射燃气的质量与喷射燃气后火箭的质量之比和喷射速度v有关。2.火箭的质量比:火箭发射时的质量与火箭除燃料外的箭体质量之比叫做火箭的质量比公式变形:师:为了顺利发射人造地球卫星,火箭的发射速度必须达到一定要求。如何提高火箭的发射速度呢?5可以从两方面着手,一是提高火箭的质量比,但这个参数一般小于10,否则火箭结构的强度就成了问题;二是提高喷气速度,现代火箭的喷气速度一般在2000~4000m/s。3.多级火箭师:然而这样的火箭还是无法达到发射人造卫星的速度要求。为了解决这个问题,苏联科学家齐奥尔科夫斯基提出了多级火箭的概念4.我国四大火箭发射中心酒泉卫星发射中心西昌卫星发射中心太原卫星发射中心文昌卫星发射中心例题:如图所示,用火箭发射人造卫星,假设最后一节火箭的燃料用完后,火箭壳体和卫星一起以速度7*10 m/s 绕地球做匀速圆周运动。已知卫星质量M=500 kg,最后一节火箭壳体的质量m=100 kg,某时刻火箭壳体与卫星分离,3分离时卫星与火箭壳体沿轨道切线方向的相对速度1.8*10(1)分离后卫星的速度是多大?3m/s ,试分析计算:(2)火箭壳体的速度是多大?(以地面为参考系)56分钟节四:人船物理情景:如图所示,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)模型条件判断:不计水的阻力,可以认为人、船组成的系统水平方向合外力为零,故水平方向动量守恒。基本特点:人动船动,人停船停;人快船快,人慢船慢。总结:“人船模型”是利用平均动量守恒求解的一类问题,解决这类问题应注意:(1)适用条件:①系统由两个物体组成且相互作用前静止,系统总动量为零;②在系统内发生相对运动的过程中至少有一个方向的动量守恒(如水平方向或竖直方向).(2)画草图:解题时要画出各物体的位移关系草图,找出各长度间的关系,注意两物体的位移是相对同一参考系的位移.1分钟节五反冲现象的应用与防止农田灌溉装置课堂小结步枪射击1分钟节六一、反冲(概念、特点)课堂二、火箭的发射小结三、人船模型四、反冲现象的应用与防止5 展开更多...... 收起↑ 资源预览