1.6反冲现象　火箭课件-2024-2025学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册(共22张PPT)

(课件网) 新人教版 选择性必修一 第一章 动量守恒定律 第6节 反冲运动 火箭 你知道章鱼、乌贼是怎样游动的吗？它们先把水吸入体腔，然后用力压水，通过身体前面的孔将水喷出，使身体很快地运动。章鱼能够调整喷水的方向，这样可以使得身体向任意方向前进。章鱼游动时体现了什么物理原理？ 新课引入 1、反冲运动 (1).定义：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向相反方向运动的现象． (2).特点： ①物体间相互作用突然发生，时间短，作用强。 ②系统所受外力一般不为零，但远远小于内力。 新课讲授 (3). 原 理： 遵循动量守恒定律 P' = P 即 m1v1 + m2v2 = 0 故有： 负号就表示作用后的两部分运动方向相反 学习任务一：反冲现象 学习任务一：反冲现象 反冲运动实例： 思考：两个小孩在光滑冰面上，你准备怎样离开冰面？ 学习任务一：反冲现象 做一做： 新课讲授 学习任务一：反冲现象 做一做： （1）应用：乌贼游泳；喷灌；喷气式飞机；火箭等 （2）防止：枪射击时枪身向后反冲等 学习任务一：反冲现象 反冲运动的应用和防止 二、光的折射 学习任务二：火箭 古代火箭：我国早在宋代就发明了火箭，在箭支上扎个火药筒，火药筒的前端是封闭的，火药点燃后生成的燃气以很大的速度向后喷出，火箭由于反冲而向前运动。 喷气式飞机和火箭:飞行应用了反冲的原理，它们都靠喷出气流的反冲作用而获得巨大的速度。现代的喷气式飞机，靠连续不断地向后喷出气体，飞行速度能够超过1000m/s。 质量为m的人在远离任何星体的太空中，与他旁边的飞船相对静止。由于没有力的作用，他与飞船总保持相对静止的状态。这个人手中拿着一个质量为Δm的小物体。现在他以相对飞船为u的速度把小物体抛出。 1.小物体的动量改变量是多少？ 2.人的动量的改变量是多少？ 3.人的速度改变量是多少？ 人和他抛出的小物体是一个系统以飞船为参考系抛出过程系统动量守恒以速度u的方向为正方向 Δ p物= Δmu -0 = Δmu u Δm v m Δmu+ Δ p人=0 Δ p人= mΔv = -Δmu 分析 Δ p人= -Δmu “思考与讨论” 学习任务二：火箭 设火箭飞行时在极短的时间 t内喷射燃气的质量是 m，喷出的燃气相对喷气前火箭的速度是u，喷出燃气后火箭的质量是m。我们就可以计算火箭在这样一次喷气后增加的速度 v。 问题：火箭增加的速度 v与什么有关？ ①燃气的速度u，一般在2000m/s~5000m/s之间 ②喷出物质的质量与火箭本身质量之比，燃料最多占火箭总重的90%，否则火箭的强度会出现问题 现代火箭工作原理： 学习任务二：火箭 新课讲授 模拟火箭发射 学习任务二：火箭 M-m V0 正方向 V=？ m 火箭发射前的总质量为M，燃料全部燃烧完后的质量为m，火箭燃气的对地喷射速度为V0，燃料燃尽后火箭的速度V为多大？ 【解析】在火箭发射过程中，内力远大于外力，所以动量守恒。 设火箭的速度方向为正方向， 由动量守恒得： 0= mV -（M-m)V0 例题1 喷气速度 质量比 火箭起飞前的质量 燃料燃尽后的火箭壳质量 质量比：火箭开始飞行时的质量与燃料燃尽时的质量之比。 例题 例题2 如图，长为L 质量为M的船停在静水中，一个质量为m的人（可视为质点）开始从船头走向船尾，不计水的阻力，求：船和人相对地面的位移各是多少？ ①人动船动，人停船停，人快船快，人慢船慢，人左船右； ②速度比等于质量的反比，位移比等于质量的反比； 解析：由动量守恒定律可知 由几何关系可知 即 1、“人船模型”是动量守恒定律的拓展应用，它把速度和质量的关系推广到质量和位移的关系。即： m1v1=m2v2 则：m1s1= m2s2 2、此结论与人在船上行走的速度大小无关。不论是匀速行走还是变速行走，甚至往返行走，只要人最终到达船的左端 ... ...