2018-2019學年高中物理 第十六章 動量守恒定律 16.5 反沖運動 火箭課件 新人教版選修3-5.ppt

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1、第十六章 動量守恒定律 第5節(jié) 反沖運動 火箭,實 驗 ： 把氣球吹滿氣，猛一松手，會出現(xiàn)什么情形呢？,一個物體在內(nèi)力的作用下分裂為兩個部分，一部分向某一方向運動另一部分必然向相反的方向運動。這個現(xiàn)象叫做反沖,一、反沖,1、定義：,2、要 點：,b. 一個物體分為兩個部分,3、物理原 理：,作用前：P = 0 作用后: P = m v + M V 則根據(jù)動量守恒定律有： P = P 即 m v + M V = 0 故有：V = ( m / M ) v 負號就表示作用后的兩部分運動方向相反,內(nèi)力作用下,遵循動量守恒定律,c. 兩部分運動方向相反,反擊式水輪機是大型水力發(fā)電站應用最廣泛的水輪機。它

2、是靠水流的反沖作用旋轉(zhuǎn)的。我國早在70年代就能生產(chǎn)轉(zhuǎn)輪直徑5.5米，質(zhì)量110噸，最大功率達30萬千瓦的反擊式水輪機。,它是如何利用反沖運動發(fā)電的呢？,二、火 箭,1、古代火箭,2、現(xiàn)代火箭,思考與討論,質(zhì)量為 m 的人在遠離任何星體的太空中，與他旁邊的飛船相對靜止。由于沒有力的作用，他與飛船總保持相對靜止的狀態(tài)。 這個人手中拿著一個質(zhì)量為m的小物體，現(xiàn)在他以相對于飛船為u的速度將小物體拋出。,1、小物體的動量改變量是多少？,2、人的動量改變量是多少？,3、人的速度的改變量是多少？,？,例1、設火箭在t時間內(nèi)噴射燃氣的質(zhì)量是m，噴出燃氣的速度是u，噴出燃氣后火箭的質(zhì)量是m。設法算火箭獲得的速度

3、v。（忽略阻力和重力的影響）,思考分析,解：火箭的殼體和火箭內(nèi)的氣體組成系統(tǒng)，在燃氣噴出的過程中，動量守恒。根據(jù)動量守恒定律，選與火箭相對靜止的物體為參考系，火箭原來的動量為零，噴氣后火箭與燃氣的總動量仍然為零。 即：,mv + mu =0,解出：,v = -mu/m,通過（1）式v=-mu/m，可以看出火箭所獲得的速度與那些因素有關(guān)?,（1）u越大，m/m越大火箭獲得的速度越大。,（2）現(xiàn)代火箭的噴氣速度在20004000m/s。,（3）火箭起飛時的質(zhì)量與火箭除去燃料外的殼體質(zhì)量之比叫做火箭的質(zhì)量比，這個參數(shù)一般小于10。,解決辦法： 要提高噴氣速度，就要使用高質(zhì)量的燃料， 目前常用的液體燃

4、料是液氫，用液氧做氧化劑。 目前的技術(shù)條件下，要發(fā)射人造衛(wèi)星，用一級火箭還不能達到所需的速度，必須用多級火箭。,例2、機關(guān)槍重8kg，射出的子彈質(zhì)量為20克，若子彈的出口速度是1000m/s，則機槍的后退速度是多少？,例3、一靜止的質(zhì)量為M的原子核，以相對地的速度v放射出一質(zhì)量為m的粒子后，原子核剩余部分作反沖運動的速度大小為（ ）,B,例4、采取下列哪些措施有利于增加噴氣 式飛機的飛行速度（ ） A. 使噴出的氣體速度增大 B. 使噴出的氣體溫度更高 C. 使噴出的氣體質(zhì)量更大 D. 使噴出的氣體密度更小,AC,反沖運動火箭,反沖 運動,1. 定義：向氣體噴出的反方向 運動 2. 原理：動量守恒定律 3. 常見反沖運動：煙花、射擊,火箭,1. 發(fā)展：從宋代開始 2. 原理：動量守恒定律,3. 速度,噴氣速度：v 質(zhì)量比M/m,課堂小結(jié),