粤教版高中物理选修3-5反冲运动.ppt

反冲运动 1.知道什么是反冲运动，能举出一些生活中反冲运动的实例。 2.知道火箭的飞行原理和主要用途，以应用动量守恒定律正确处理喷气式飞机一类的问题。 3.了解动量守恒定律在实际生活生产中的重要意义和作用。 我们吹气球时， 一不小心把吹好的气球从手上“溜”掉了，气球向后喷着气呼啸而去。节日礼花把天空装扮得绚丽多姿，礼花为什么会上天？我国自行研究的火箭，一次又一次把卫星送上天，那么火箭的发射原理是什么呢？学习这一节，我们将揭开它们神秘的面纱。 1.反冲运动是一种常见的现象,当一个物体向某一方向射出(或抛出)它的一部分时，这个物体的剩余部分将向________运动。 2.在抛射的短暂时间内，物体系统________________或____________________时，反冲运动中________________的。 3.火箭是动量守恒定律最重要的应用之一。当火箭向后喷气时，根据反冲原理，火箭将向前运动。火箭获得的速度由________和________(____________________________________)两个因素决定。 火箭开始飞行时的质量与燃料燃尽时的质量比 相反方向 不受外力作用 所受外力远小于内力 系统动量守恒 喷气速度　 质量比 对反冲运动的理解 在系统内力作用下，系统内一部分物体向某一方向射出(或抛出)它的一部分时，这个物体的剩余部分将向相反方向运动，这种运动称为反冲运动。 在抛射的短暂时间内，物体系不受外力或受外力远小于内力时，物体系的动量是守恒的。实际遇到的反冲运动问题通常有三种情况： (1)系统不受外力或所受外力之和为零，满足动量守恒条件，可以用动量守恒定律解决反冲运动问题。 (2)系统虽受外力作用，但内力远远大于外力，外力可忽略，也可以用动量守恒定律解决反冲运动问题。 (3)系统虽然所受外力之和不为零，系统的动量并不守恒，但系统在某一方向上不受外力或外力在该方向上的分力之和为零，则系统的动量在该方向上的分量保持不变，可以用该方向上动量守恒解决反冲运动问题。 反冲运动有利也有害，有利的一面我们可以应用，比如农田、园林的喷灌装置、旋转反击式水轮发电机、喷气式飞机、火箭、宇航员在太空行走等等。反冲运动不利的一面则需要尽力去排除，比如开枪或开炮时反冲运动对射击准确性的影响等。 A.　　　　　　　　 B. C. D. 一个不稳定的原子核，质量为M，处于静止状态，当它以速度v0释放一个质量为m的粒子后，则原子核剩余部分的速度为(　　) 火箭的飞行原理 现代火箭是指一种靠喷射高温高压燃气获得反作用向前推进的飞行器。当火箭推进剂燃烧时，从尾部喷出的气体具有很大的动量，根据动量守恒定律，火箭获得大小相等、方向相反的动量，因而发生连续的反冲现象，随着推进剂的消耗。火箭的质量逐渐减小，加速度不断增大，当推进剂燃尽时，火箭即以获得的速度沿着预定的空间轨道飞行。 火箭飞行能达到的最大飞行速度，主要决定于两个因素：①喷气速度：现代液体燃料火箭的喷气速度约为2.5 km/s，提高到3～4km/s需很高的技术水平。②质量比即火箭开始飞行的质量与火箭除燃料外的箭体质量之比，现代火箭能达到的质量比不超过10。 火箭喷气发动机每次喷出质量m＝0.2kg的气体，喷出的气体相对地面的速度为v＝1000m/s，设火箭的初始质量M＝300kg，发动机每秒喷气20次，若不计地球对它的引力作用和空气阻力作用，求火箭发动机工作5s后火箭的速度达多大？ 解析：以火箭(包括在5s内要喷出的气体)为系统，系统的总动量守恒，以火箭的运动方向为正，则5s后火箭的动量为(M－m×20×5)v′，所喷出的气体动量为－(m×20×5)v。 根据动量守恒定律p1＝p2 得：(M－m×20×5)v′＝－(m×20×5)v 解得：v′＝71.4 m/s 答案：71.4 m/s 课堂训练 1.运送人造地球卫星的火箭开始工作后，火箭做加速运动的原因是(　　) A.燃料燃烧推动空气，空气反作用力推动火箭 B.火箭发动机将燃料产生的气体向后喷出，气体的反作用力推动火箭 C.火箭吸入空气，然后向后喷出，空气对火箭的反作用力推动火箭 D.火箭燃料燃烧发热，加热周围空气，空气膨胀推动火箭 解析：火箭工作的原理是利用反冲运动，是火箭燃料燃烧产生的高温高压燃气从尾部迅速喷出时，使火箭获得反冲速度。 答案：B 平均动量守恒(人船模型) 1.如右下图所示，质量为M，半径为R的光滑半圆弧槽静止在光滑水平面上，有一质量为m的小滑块从与圆心O等高处无初速度滑下，在小滑块滑到圆弧槽最低点的过程中，圆弧产生的位移多大？ 课堂训练 1.下列运动不属于反冲运动的有(　　) A.乒乓球碰到墙壁后弹回 B.发