6.反冲 1.通过实例了解反冲的概念及反冲运动的一些应用。 2.知道火箭工作原理,能利用动量守恒定律解释反冲现象。 3.探究火箭的发射原理。 4.了解我国航空、航天事业的成就,激发学生爱国主义热情。 知识点一 反冲 1.定义:如果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,这个现象叫作反冲。 2.规律:反冲现象中,系统内力很大,外力可忽略,满足动量守恒定律。 3.反冲现象的防止及应用 (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。 如图所示,把弯管装在可旋转的盛水容器的下部。当水从弯管流出时,容器就旋转起来。这种现象利用了什么原理? 提示:反冲原理。 知识点二 火箭的发射 1.工作原理:利用反冲的原理,火箭燃料燃烧产生的高温、高压燃气从尾部喷管高速喷出,使火箭获得巨大速度。 2.影响火箭获得速度大小的因素 一是向后的喷气速度,二是质量比(火箭开始飞行时的质量与燃料燃尽时的质量之比)。喷气速度越大,质量比越大,火箭获得的速度越大。 由火箭的工作原理可知,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。 1:思考辨析(正确的打√,错误的打×) (1)反冲现象可以用动量守恒定律来处理。 (√) (2)一切反冲现象都是有益的。 (×) (3)章鱼、乌贼的运动利用了反冲的原理。 (√) (4)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。 (×) (5)在没有空气的宇宙空间,火箭仍可加速前行。 (√) (6)火箭获得的速度仅与喷气的速度有关。 (×) 2:填空 如图所示,自动火炮连同炮弹的总质量为M,当炮管水平,火炮车在水平路面上以v1的速度向右匀速行驶中,发射一枚质量为m的炮弹后,自动火炮的速度变为v2,仍向右行驶,则炮弹相对炮筒的发射速度v0=_____。 [解析] 炮弹相对地的速度为v0+v2,由动量守恒定律得 Mv1=(M-m)v2+m(v0+v2) 解得v0=。 [答案] 取一只药瓶或一个一端有孔的蛋壳,在其盖上钻一小孔(瓶盖与瓶子需密封),再取一块厚泡沫塑料,参照图做成船的样子,并在船上挖一凹坑,以容纳盛酒精的容器(可用金属瓶盖)。用两段铁丝,弯成环状以套住瓶的两端,并将铁丝的端头分别插入船中。 将一棉球放入容器中,并倒入少量酒精,在瓶中装入半瓶开水。将船放入水中,点燃酒精棉球后一会儿产生水蒸气,当水蒸气从药瓶盖的孔中喷出时,小船便能勇往直前了。小船向前运动体现了什么物理原理? 提示:反冲原理。 考点1 对反冲运动的理解 1.反冲运动的特点 (1)物体的不同部分在内力作用下向相反方向运动。 (2)在反冲运动中,相互作用力一般较大,通常可以用动量守恒定律来处理。 (3)在反冲运动中,由于有其他形式的能转化为机械能,所以系统的总动能增加。 2.处理反冲运动应注意的问题 (1)速度的方向 对于原来静止的整体,抛出部分与剩余部分的运动方向必然相反。在列动量守恒方程时,可任意规定某一部分的运动方向为正方向,则反方向的速度应取负值。 (2)相对速度问题 在反冲运动中,有时遇到的速度是两物体的相对速度。此类问题中应先将相对速度转换成对地的速度后,再列动量守恒定律方程。 (3)变质量问题 如在火箭的运动过程中,随着燃料的消耗,火箭本身的质量不断减小,此时必须取火箭本身和在相互作用的短时间内喷出的所有气体为研究对象,取相互作用的这个过程来进行研究。 【典例1】 反冲小车静止放在水平光滑玻璃上,点燃酒精,蒸汽将橡皮塞水平喷出,小车沿相反方向运动。如果小车运动前的总质量M=3 kg,水平喷出的橡皮塞的质量m=0.1 kg。 ... ...
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