资源简介

(共27张PPT)
反冲现象 火箭
1.6
目录
学习目标
学习目标
物理观念：学会用动量守恒定律解释反冲现象。
科学思维：引导提高学生构建模型，并用其处理动
量守恒的实际问题的能力。
科学态度与责任：介绍我国火箭的发展历史，了解我
国航天事业的成就，激发学生热爱
社会主义的情感。
科学探究：通过演示视频，相关实验，分析得到什么
是反冲运动，知道反冲运动的本质，并能
够定量运算。
导入新课
你知道章鱼、乌贼是怎样游动的吗？
乌贼的运动是反冲现象，生活中还有哪些反冲现象，反冲的原理是什么？
下面我们先通过实验来认识一下。
视频中乌贼向后喷出墨汁，它会向前加速运动，这是为什么呢？
反冲现象
教师演示实验：泡腾片与小车。
反冲现象
学生实验：会飞的气球
学生吹好气球，并用手捏紧口，松手，观察气球的运动。
反冲现象
1.同学们观察到了什么现象？
小车实验中，泡腾片产生大量气体，冲开盖子，向后放出大量气体，同时小车向前运动。
学生实验中，松手后，气球向后放出气体，气球向上运动。
反冲现象
2.分析发生这个实验现象的原因？
(1)受力分析
气体向后喷出时，给盒子一个向前的反向作用力，盒子带动车向前运动。
小车
F’
F
反冲现象
2.分析发生这个实验现象的原因？
(2)动量分析
由于气体瞬间喷出，时间极短，内里远远大于外力，系统动量守恒。喷气过程气体获得向后的动量，小车获得一个向前的动量。
小车
MV’
mV
反冲现象
1.定义：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。这个现象叫反冲。
2.反冲特点：(1)物体间相互作用突然发生，时间短，作用强。
(2)系统所受外力不为零，但外力远远小于内力。
3.反冲条件：(1)系统不受外力或所受合外力为零。
(2)内力远大于外力 。
(3)某一方向上不受外力或所受合外力为零。
4.反冲规律：反冲运动遵循 动量守恒定律。
0=m气v-m车v’
反冲现象
例题1. (多选)如图所示，两位同学穿着旱冰鞋，面对面站立不动，互推后向相反的方向运动，不计摩擦阻力，下列说法正确的是(　　)
A．互推后两同学总动量增加
B．互推后两同学动量大小相等、方向相反
C．分离时质量大的同学的速度小一些
D．互推过程中机械能守恒
BC
反冲现象
生活中还有哪些反冲现象？
喷气式飞机
喷
灌
浇
水
陀螺
火 箭
我国火箭的发展历史
我国早在宋代就发明了火箭，如图所示1。箭杆上捆一个前端封闭的火药筒，点燃后生成的燃气以很大速度向后喷出，箭杆由于反冲而向前运动。
图1.最早火箭
二级火箭
现代火箭
火 箭
现代火箭发射过程
火 箭
现代火箭的结构
基本结构
举例介绍
火 箭
现代火箭的原理
火箭靠向后连续喷射高速气体飞行，利用了反冲原理。由于火箭与“高温、高压”燃气组成的系统内力很大，远大于系统所受重力及阻力，故可应用动量守恒定律。
火 箭
现代火箭的原理
设火箭发射前的总质量是M，燃料燃烧后的喷出气体质量为m，喷出气体的速度为v，试求喷出气后火箭飞行的最速度v′。
由于动量守恒我们可以列式如下，
0＝mv－(M－m)v’
v
v’
火 箭
现代火箭的主要用途：
利用火箭作为运载工具,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)提高喷气速度；
(2)提高火箭的质量比；
(3)使用多级火箭，一般为三级．
如何提高发射火箭的速度？
火 箭
例题2.一火箭喷气发动机每次喷出质量 m = 200 g的气体，气体离开发动机喷出时对地速度 v = 1000 m/s，设火箭质量 M = 300 kg，发动机每秒喷发 20 次。
⑴ 当第三次喷出气体后，火箭的速度为多大？
⑵ 运动第 1 秒末，火箭的速度为多大 ？
答案：（1）2m/s (2)13.5m/s
人船模型
如图所示，长为L、质量为m船的小船停在静水中，质量为m人的人由静止开始从船的一端走到船的另一端，不计水的阻力。
以人和船组成的系统为研究对象，在人由船的一端走到船的另一端的过程中，系统水平方向不受外力作用，所以整个系统水平方向动量守恒，可得：m船v船＝m人v人
人船模型
因人和船组成的系统动量始终守恒，
故有：m船船＝m人人
由图可看出： 船＋ 人＝L
可解得： 船= =
人船模型
此模型可进一步推广到其他类似的情境中，进而能解决大量的实际问题。
例如：人沿着静止在空中的热气球下面的软梯滑下或攀上，求热气球上升或下降高度的问题；小球沿放在光滑水平地面上的弧形槽滑下，求弧形槽移动距离的问题等。
人船模型
例3“独竹漂”是一项独特的黔北民间绝技。独竹漂高手们脚踩一根楠竹，漂行水上如履平地。如图甲所示，在平静的湖面上，一位女子脚踩竹竿抵达岸边，此时女子静立于竹竿A点，一位摄影爱好者使用连拍模式拍下了该女子在竹竿上行走过程的系列照片，并从中选取了两张进行对比，其简化图如下。经过测量发现，甲、乙两张照片中A、B两点的水平间距约为1cm ，乙图中竹竿右端距离河岸约为1,8cm 。女子在照片上身高约为1.6cm 。已知竹竿的质量约为25kg，若不计水的阻力，则该女子的质量约为（ ）
A .45kg B． 50kg
C． 55kg D． 60kg　　
A
课堂小结
反冲现象
火 箭
1.反冲的定义
2.反冲的特点
3.反冲的条件
4.反冲的规律
2.火箭原理
1.火箭结构
3.影响火箭最终速度大小的因素
小结
人船模型
=
中国航天事业的发展
同学们，浩瀚的宇宙等着我们去征服，让我们砥砺前行，为祖国的发展奉献自己的力量，加油吧，少年！
谢谢观看

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