第6节　反冲现象　火箭 教学设计.doc

第6节反冲现象火箭

[学习目标]

1．了解反冲运动的概念及反冲运动的一些应用．

2．知道反冲运动的原理．(重点)

3．掌握应用动量守恒定律解决反冲运动问题．(重点、难点)

4．了解火箭的工作原理及决定火箭最终速度大小的因素．(难点)

知识点1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的现象．

2．规律：反冲运动中，相互作用力一般较大，满足动量守恒定律．

3．反冲现象的应用及防止

(1)防止：用枪射击时，由于枪身的反冲会影响射击的准确性，所以用枪射击时要把枪身抵在肩部，以减少反冲的影响．

(2)应用：农田、园林的喷灌装置利用反冲使水从喷口喷出时，一边喷水一边旋转．

[判一判]

1．(1)一切反冲现象都是有益的．()

(2)章鱼、乌贼的运动利用了反冲的原理．()

提示：(1)×(2)√

[想一想]

两位同学在公园里划船，当小船离码头大约1.5m时，有一位同学心想：自己在体育课上立定跳远的成绩从未低于2m，跳到岸上绝对没有问题．于是她纵身一跳，结果却掉到了水里(如图所示)，她为什么不能如她所想的那样跳到岸上呢？

提示：这位同学与船组成的系统在不考虑水的阻力的情况下，所受合外力为零，在她跳起前后遵循动量守恒定律．在她向前跳起瞬间，船要向后运动．

知识点2火箭

1．工作原理：利用反冲的原理，火箭燃料燃烧产生的高温、高压燃气向后喷出，使火箭获得巨大的向前的速度．

2．影响火箭获得速度大小的两个因素

(1)喷气速度：现代火箭的喷气速度为2000～5000m/s.

(2)质量比：火箭初始时的质量与燃料用完时箭体质量之比．喷气速度越大，质量比越大，火箭获得的速度越大．

[判一判]

2．(1)火箭点火后离开地面加速向上运动，是地面对火箭的反作用力作用的结果．()

(2)在没有空气的宇宙空间，火箭仍可加速前行．()

(3)火箭发射时，火箭获得的机械能来自燃料燃烧释放的化学能．()

提示：(1)×(2)√(3)√

1．(反冲现象)(2022·甘肃天水一中期末)如图，质量为M的小船在静止水面上以速率v0向右匀速行驶，一质量为m的救生员站在船尾，相对小船静止．若救生员相对小船以速率v水平向左跃入水中，则救生员跃出后小船相对水面的速率为()

A．v0＋eq\f(m,M)v B．v0－eq\f(m,M)v

C．v0＋eq\f(m,M＋m)v D．v0＋eq\f(m,M)(v0－v)

解析：选C.设救生员跃出后小船相对水面的速率为v′，以向右为正方向，根据动量守恒定律，有eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(M＋m))v0＝－meq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(v－v′))＋Mv′，解得v′＝v0＋eq\f(m,M＋m)v.

2．(火箭原理)(多选)下列措施中有利于增加火箭的飞行速度的是()

A．使喷出的气体速度增大

B．使喷出的气体温度更高

C．使喷出的气体质量更大

D．使喷出的气体密度更小

解析：选AC.设火箭的初动量为p，原来的总质量为M，喷出的气体质量为m，速度大小是v，剩余的质量(M－m)的速度大小是v′，由动量守恒定律得：p＝(M－m)v′－mv，得：v′＝eq\f(p＋mv,M－m)，由上式可知：m、v越大，v′越大．

3．(火箭原理)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．燃料推动空气，空气的反作用力推动火箭

B．火箭发动机用力将燃料燃烧产生的气体向后推出，气体的反作用力推动火箭

C．火箭吸入空气，然后向后排出，空气对火箭的反作用力推动火箭

D．火箭燃料燃烧放热，加热周围空气，空气膨胀推动火箭

解析：选B.本题考查了火箭的工作原理，要注意与火箭发生相互作用的是火箭喷出的燃气，而不是外界的空气．火箭的工作原理是利用反冲，是火箭燃料燃烧产生的高温高压燃气从尾喷管迅速喷出时使火箭获得反冲速度．

4．(反冲现象)(多选)手持篮球的跳远运动员起跳后，当他运动到最高点时欲提高跳远成绩，运动员应将手中的篮球()

A．竖直向上抛出 B．向前方抛出

C．向后方抛出 D．竖直向下抛出

解析：选CD.要提高跳远成绩，要么使运动员获得更大的水平速度，C选项可实现；要么使运动员延长运动时间，D选项可实现．

探究一对反冲现象的理解

【问题导引】

反冲是一种常见的运动现象，如火箭、喷气式飞机、节日礼花、射击等，反冲现象的实质是什么？

提示：反冲现象的实质是相互作用的物体或同一物体的两部分之间的作用力和反作用力产生的运动效果．

反冲现象的三个特点

1．物体的不同部分在内力作用下向相反方向运动．

2．反冲现象中，相互作用的内力一般情况下远大于外力