反冲现象火箭课件-高二上学期物理人教版选择性(1).pptx

反冲现象火箭

导入新课

导入新课手枪在发射子弹时会产生巨大的“后座力”，火箭向后喷射气体可以获得巨大的向上的推力，刺激的水上飞人运动可以通过喷射不同方向的水流获得不同方向的力从而完成惊险刺激的动作......以上这些现象都有什么共同的特征呢？满足什么样的规律呢？

1.通过对生活中反冲现象的观察思考，提取物理模型并能从动力学角度进行解释。2.通过对反冲模型的分析探究，培养从题目给出的情境中迅速捕捉物理过程、准确确定研究对象及初末状态参量并应用动量守恒定律解决问题的能力。3.通过对火箭模型的处理培养综合归纳、逻辑推理分析能力；提高应用物理知识解决实际问题的能力。学习目标重点难点

一、反冲现象及规律情景导入在电影《流浪地球》中，人们在地球上放置12000座行星发动机，利用核燃料，推动地球前行，这样的设想能够实现吗？

一、反冲现象及规律

一、反冲现象及规律交流讨论我们模拟一个类似于“流浪地球”的模型，将一个木块和一个小球通过轻绳连接在一起，木块和小球之间压缩一轻弹簧。将装置放在光滑的水平面上，然后烧断细线,弹簧恢复，木块和小球获得速度:

一、反冲现象及规律1、对于木块、弹簧和小球组成的系统，它们所受的合外力是多少？这样的系统符合什么规律的适用条件？怎样用数学方程表示？二者速度和质量有什么关系？交流讨论系统合外力为0，符合动量守恒，满足方程0=m块v块+m球v球v块v球m球m块=－121212

一、反冲现象及规律弹簧的弹性势能转化为物块和小球的动能交流讨论2、在上述模型中，如果从能量角度分析，系统在运动过程中经历了

怎样的能量转化？怎样用数学方程表示？kx2=m块v块2+m球v球2121212121212

一、反冲现象及规律1、反冲物体通过分离出部分物质，而使剩余的部分获得速度，这种现象叫作反冲运动。2、反冲原理反冲运动的基本原理是动量守恒定律，如果系统的一部分获得了某一方向的动量，系统的其他部分就会在这一方向的反方向上获得相同大小的动量。梳理深化

一、反冲现象及规律3、若系统的初始动量为零，则动量守恒定律方程为：

此式表明，做反冲运动的两部分的动量大小相等、方向相反，

而它们的速率与质量成反比。4、反冲运动中的能量转化系统内部的能量转化为两部分物体的动能。梳理深化0＝m1v1＋m2v2

一、反冲现象及规律说一说生活中我们如何应用反冲的原理趋利避害？

一、反冲现象及规律巩固提升【例1】机关枪重8Kg，射出的子弹质量为20g，若子弹水平射出的速度为1000m/s，求（1）机枪的后退速度v是多大？（2）若机枪在0.1s的时间里迅速制动，则机枪对人的冲击力多大？解：（1）取子弹的速度方向为正方向，由动量守恒定律得：0=mv+（M-m）vv=-(m/M)v≈-2.5m/s速度大小为2.5m/s（2）对机枪根据动量定理有：Ft=0-Mv得F=Mv/t=200N由牛顿第三定律，机枪对人冲击力F=200N

二、反冲实例分析——火箭情景导入

二、反冲实例分析——火箭中国的航天技术位于世界前列，航天活动中最重要的运载工具—火箭的前进动力就是由反冲提供的，怎样才能提高火箭的运行速度呢？

二、反冲实例分析——火箭1、建立一个火箭喷射的理想模型：火箭静止在地面上，在极短的时间Δt内，火箭将质量为Δm的燃料以相对地面速度u喷出，喷气后火箭的质量为m,则火箭获得的速度v为多少？交流讨论系统内力远大于外力，根据动量守恒，喷气过程满足：0=mv＋Δmu解得：v=－uΔmm

二、反冲实例分析——火箭2、根据分析结果想一想可以怎样提高火箭的发射速度？交流讨论增大燃料的喷射速度、减小火箭与燃料质量比v=－uΔmm

二、反冲实例分析——火箭3、如果火箭已经具备了向前的速度v，此时以相对于火箭的速度u向后喷射燃料，当喷射Δm的燃料后，火箭的速度变为多少？在这一次喷射中速度增加了多少？（设喷射前火箭包含燃料的总质量为m）交流讨论根据动量守恒，满足：mv=（m－Δm）v1＋Δmv2v2=u+v解得：Δv=v1－v=﹣Δmum－Δmv1=mv-Δm（v+u）m－Δm（u与v反向）以初速度