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反冲现象 火箭
人教版 选择性必修第1册 第一章 第6节
教学目标
2.理解反冲运动的原理；
1.了解反冲运动的概念及反冲运动的应用；
3.能够应用动量守恒定律解决反冲运动问题；
4.了解火箭的工作原理及决定火箭最终速度大小的因素．
提出问题
以下运动具有哪些共同点
1.初始时静止，发生作用后分裂成两个部分
2.两个部分向相反方向运动
3.分裂过程的时间极短，作用力非常大
归纳总结
一个静止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，另一部分必然向相反的方向运动。这种运动叫做反冲。
一 反冲现象
1. 定义
（1）系统内力远远大于外力，系统动量守恒。
（2）有其他形式的能转化为动能，系统动能增加。
反冲运动是系统内力作用的结果。在发生反冲运动的过程中,系统所受到的外力远远小于内力,遵循动量守恒定律。
作用前：P = 0 作用后 : P' = m1 v 1+ m2 v2
m1v1 + m2v2 = 0 故有：v2 = ( m1 / m2 ) v1
负号就表示作用后的两部分运动方向相反
2. 特点：
3.原理
一 反冲现象
当水从弯管的喷嘴喷出时，弯管因反冲而旋转，可以自动地改变喷水的方向.
二 反冲现象的应用
灌溉喷水器
喷气式飞机是一种使用喷气发动机作为推进力来源的飞机。
喷气式飞机
二 反冲现象的应用
火箭是指一种靠喷射高温高压燃气获得反作用力向前推进的飞行器。
火箭
二 反冲现象的应用
用枪射击时，子弹向前飞去，枪身向后发生反冲，枪身的反冲会影响射击的准确性，所以用步枪射击时要把枪身抵在肩部，以减少反冲的影响.
射击
三 反冲现象的防止
发射炮弹时会产生巨大的反冲力，影响连续发射的精确度，因此履带、止退犁在自动火炮中得到了广泛应用
发射炮弹
三 反冲现象的防止
古代火箭
最早的载人火箭的记录是明代一名叫万户的人，他坐在绑有几十支火箭的椅子上。手拿两个大风筝，叫人点燃火箭，想使自己飞上天去，但他失败了，而且为此献出了生命。他的为科学献身的精神是令人敬佩和值得我们学习的。
三 反冲现象实例——火箭
现代火箭
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两部分组成，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.
四 反冲现象实例——火箭
设火箭在升空时，Δt时间内喷射燃气的质量是Δm，喷出燃气的速度是u，喷出燃气后火箭的质量是m。火箭增加的速度Δv。（忽略阻力和重力的影响）
思考分析
四 反冲现象实例——火箭
Δm燃料
u
ΔV
设火箭的速度方向为正方向
发射前的总动量为
发射后的总动量为
由动量守恒得：
0
mΔV -Δm燃料u
0= mΔV -Δm燃料u
四 反冲现象实例——火箭
建立反冲运动的模型
由公式知：火箭喷出的燃气的速度越大，火箭喷出气体的质量与火箭本身质量之比越大，火箭获得的速度越大
四 反冲现象实例——火箭
提高喷气速度，近期难以大幅度提高
减轻火箭本身质量
目前的技术条件下，要发射人造卫星，用一级火箭还不能达到所需的速度，必须用多级火箭多级火箭一般都是三组火箭。因为三组火箭能达到目前发射人造卫星的需求，又因级数越多，结构越复杂，并难以控制，因此降低了性能的可靠性，难以达到预期的目的。
四 反冲现象实例——火箭
如图所示，质量为M的小船长L，静止于水面，质量为m 的人从船右端走到船左端，不计水对船的运动阻力，则:该过程中船将移动多远？
五 人船模型
v1
v2
(1) 人匀速行走
结论： 船匀速后退
人走到船尾时，有：
S船
S人
L
五 人船模型
v1
v2
结论： 船变速后退
L
S2
S1
人相对船运动中一直有：
故有：
(2) 人变速行走
五 人船模型
定义：一个静止的物体在内力的作用下分裂为两部分，一部分向某一方向运功，另一部分必然向相反方向运动
1、工作原理：反冲运动
2、影响火箭飞行速度的因素：喷气速度和质量比
六 总结
一、反冲现象
二、反冲现象的应用与防止
三、火箭
四 人船模型

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