遼寧省大連市高中物理 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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你知道章魚，烏賊怎樣游泳嗎？它們先把水吸入體腔，然后用力壓水，通過身體前面的孔將噴出，使身體很快的運動。章魚能夠調整自己的噴水口的方向，這樣可以使得身體的任意方向前進。你認為章魚游泳時運用了什么原理呢？,章魚,烏賊,第五節(jié)反沖運動火箭,知道什么是反沖運動，理解反沖運動遵循的物理規(guī)律，能舉出幾個反沖運動的實例，并能對實例進行分析。知道火箭的飛行原理和主要用途。,1.知識與技能,2.過程與方法,通過實驗設計，分析討論等過程的有效實施，提高學生觀察實驗、分析思辨和動手能力。培養(yǎng)學生的分析推理能力，理論聯(lián)系實際的能力。培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)。,3.情感態(tài)度與價值觀,了解反沖裝置和火箭的知識及火箭的發(fā)展歷程，激發(fā)學生從事科學研究的熱情，培養(yǎng)學生正確積極的人生觀。通過了解相關的社科報道，激發(fā)同學們的愛國熱情，進行愛國主義教育。,重點知道什么是反沖運動。應用動量守恒定律正確分析噴氣式飛機、火箭升空、衛(wèi)星調姿一類的問題。難點如何運用動量守恒定律分析、解決反沖運動問題。,1、反沖2、火箭,1、反沖,1、反沖,1、反沖,1、反沖,（1）、定義：當物體的一部分以一定的速度離開物體時，剩余部分將得到一個反向沖量，向相反的方向運動。這種現(xiàn)象稱為反沖運動。被分離的一部分物體可以是高速噴射出的液體、氣體，也可以是被彈出的固體．,,（2）、特點：物體間相互作用突然發(fā)生，時間短，作用強。物體系所受外力一般不為零，但遠遠小于內力。（3）、原理：遵循動量守恒定律作用前：P=0作用后:P=mv+MV則根據動量守恒定律有：P=P即mv+MV=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,（4）、反沖運動的應用：,反擊式水輪機是大型水力發(fā)電站應用最廣泛的水輪機。它是靠水流的反沖作用旋轉的。我國早在70年代就能生產轉輪直徑5.5米，質量110噸，最大功率達30萬千瓦的反擊式水輪機。,噴氣式飛機通過連續(xù)不斷地向后噴射高速燃氣，可以得到超過音速的飛行速度。,火箭,2、火箭,我國早在宋代就發(fā)明了火箭，在箭支上扎個火藥筒，火藥筒的前端是封閉的，火藥點燃后生成的燃氣以很大的速度向后噴出，火箭由于反沖而向前運動。,火箭：現(xiàn)代火箭是指一種靠噴射高溫高壓燃氣獲得反作用力向前推進的飛行器。當火箭推進劑燃燒時，從尾部噴出的氣體具有很大的動量，根據動量守恒定律，火箭獲得大小相等，方向相反的動量，因而發(fā)生連續(xù)的反沖現(xiàn)象，隨著推進劑的消耗，火箭的質量逐漸減小，加速度不斷增大，當推進劑燃盡時，火箭即以獲得的速度沿著預定的空間軌道飛行．,中國1232年開封府戰(zhàn)役中使用的大火箭——“飛火槍”,火箭及其結構示意圖,（1）、必須有充足的燃料。產生的熱量要多：燃料的燃燒值應該高一些。密度應該?。阂驗橐朔厍虻奈?，火箭的質量要小一點。（2）、要有足夠大的速度火箭發(fā)射前的總質量為M，燃料燃盡后的質量為m，火箭燃氣的噴射速率為v1，那么燃料燃盡后火箭的飛行速率v為：,（3）、要讓火箭飛向月球。設計運行軌道讓火箭按軌道飛行：精密的控制系統(tǒng)。,火箭發(fā)射流程圖,發(fā)射人造地球衛(wèi)星,運送載人飛船,運載空間站,運載探測器,日本-M系列,現(xiàn)代火箭：,美國-大力神號,俄羅斯—能源號,,歐洲—阿麗亞娜,動畫：反沖運動,（1）、反沖運動：物體通過分離出一部分物體，使另一部分向相反的方向運動的現(xiàn)象，叫做反沖運動。（2）、反沖運動的特點（3）、反沖運動的應用（4）、反沖運動的危害,（5）、火箭：現(xiàn)代火箭是指一種靠噴射高溫高壓燃氣獲得反作用力向前推進的飛行器。（6）、火箭的工作原理：動量守恒定理。（7）、火箭飛行能達到的最兩個因素：噴氣的速度和質量比。,(全國高考題)1、半徑相等的兩個小球甲和乙，在光滑水平面上沿同一直線相向運動.若甲球的質量大于乙球的質量，碰撞前兩球的動能相等,則碰撞后兩球的運動狀態(tài)可能是(),AC,A．甲球的速度為零而乙球的速度不為零B．乙球的速度為零而甲球的速度不為零C．兩球的速度均不為零D．兩球的速度方向均與原方向相反，兩球的動能仍相等,1、一靜止的質量為M的原子核，以相對地的速度v放射出一質量為m的粒子后，原子核剩余部分作反沖運動的速度大小為（）,A,C,A,B,C,D,B,2、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.使噴出的氣體質量更大D.使噴出的氣體密度更小,AC,3、如圖所示，設質量為M的導彈運動到空中最高點時速度為V，突然炸成兩塊，質量為m的一塊以速度v沿V的方向飛去，則另一塊的運動()A．一定沿V的方向飛去B．一定沿V的反方向飛去C．不可能做自由落體運動D．以上說法都不對,D,4、甲、乙兩球在光滑水平軌道上同向運動，已知它們的動量分別是p甲=5kgm/s，p乙=7kgm/s.甲追乙并發(fā)生碰撞，碰后乙球的動量變?yōu)閜′乙=10kgm/s，則兩球質量m甲與m乙的關系可能是()A．m甲=m乙B．m乙=2m甲C．m乙=4m甲D．m乙=6m甲,C,5、機關槍重8kg，射出的子彈質量為20克，若子彈的出口速度是1000m/s，則機槍的后退速度是多少？,6、火箭噴氣發(fā)動機每次噴出m=200g的氣體，噴出的氣體相對于地面的速度v=1000m/s．設火箭初始質量為M=300kg，初速度為零，發(fā)動機每秒噴氣20次，在不考慮空氣阻力和地球引力的情況下，火箭1s末的速度多大？,答案：132m/s,1、解：噴氣后，宇航員左勻速直線運動的速度為vt=0.07m/s設噴氣總質量為m1噴氣后總質量為m2，去噴氣后宇航員的速度方向為正方向，結合動量守恒定律解得m2的質量為0.15kg。2、解:設飛機的質量為m1,噴出的氣體的質量為m.取飛機噴氣前的速度v0的方向為正方向，噴出的氣體的速度為v1，v1的方向與v0的方向相同，但是v0>v1由動量守恒定律,解得：,因此，飛機的速度還會增加。,3、解：（1）取子彈的速度的方向為正方向，其它的都看作是一個系統(tǒng)由動量守恒定律有：,得：,負號表示皮劃艇的速度方向與子彈的速度方向相反。,