(
课件网) 第一章 动量守恒定律 第六节 反冲现象 火箭 课堂引入 你知道章鱼、乌贼怎样游动的吗?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。章鱼能够调整自己的喷水口的方向,这样可以使得身体向任意方向前进。 你知道宇航员和章鱼运动时应用了什么物理原理吗? 思考与讨论 1.定义:一个物体在内力的作用下分裂为两个部分,一部分向某一方向运动,因为动量守恒,另一部分必然向相反的方向运动,这个现象叫作反冲。 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。 3. 原 理: 遵循动量守恒定律 一、反冲现象 4. 反冲的应用与防止: 想一想:反冲与碰撞有什么不同点? ①灌溉喷水 一、反冲现象 农田、园林喷灌装置 应用 ②水上滑行 ③ 喷气飞机 用步枪射击时要把枪身抵在肩部,以减少反冲的影响 用枪射击时,子弹向前飞去,枪身向后运动。 一、反冲现象 防止 止退犁 (火炮缓冲器) 老旧式的炮车发射炮弹前需要先固定 发射炮弹时,炮弹从炮筒中飞出,炮身向后运动。 一、反冲现象 防止 有什么办法可以帮助汤姆猫抓到老鼠? 一、反冲现象 道具:锤子 【例题】机关枪重8Kg,射出的子弹质量为20g,若子弹的出口速度为1000m/s,则机枪的后退速度vˊ是多大? 【解析】机枪和子弹这一系统动量守 恒,取子弹的速度方向为正方向,由 动量守恒定律得:0=mv +Mvˊ vˊ = -( m / M ) v =-[(0.02÷8) x 1000]m/s =-2.5m/s 一、反冲现象 1.速度的矢量性 对于原来静止的物体,被抛出部分具有速度时,剩余部分的运动方向与被抛出部分必然相反. 新知探究 一、反冲现象 讨论反冲运动应注意的两个问题 2.速度的相对性 在反冲问题中,若给出的速度是物体间的相对速度,应用动量守恒定律列方程时,应将相对速度转化为相对于同一参考系的速度。 【例题】如图所示,装甲车和其中炮弹的总质量为M,正沿轨道向右匀速行驶,其速度为v0,发射一枚质量为m的炮弹后,装甲车的速度变为v,仍向右行驶.若不计轨道的摩擦,求炮弹射出炮口时相对于炮口的速度是多少?(炮管是水平的) 【分析】设相对炮口速度为u,则对地速度为u+v. 动量守恒:MV0=(M-m)v+m(u+v) 则u=M(v0-v)/m 一、反冲现象 我国早在宋代就发明了火箭,在箭杆上捆一个前端封闭的火药筒,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。 新知探究 二、火箭 1.古代火箭 万户飞天是一个典故,讲述的是一个叫万户的人(或者受封官职为万户,名为陶成道)的中国明朝的一个官员,他为了实现自己的梦想,坐在绑了47支火箭的椅子上,手里拿着风筝,想飞向天空,但是万户刚滑出去没多远,火箭爆炸了,万户也为此献出了生命。 万户飞天 二、火箭 危险行为,请勿模仿!! ! 2.现代火箭 需要获得多大的速度才可以脱离地球? 燃料燃尽后火箭速度与什么因素有关呢? 一主要构造: 前端封闭的 和 二工作原理: 点燃后生成的燃气以很大的速度 喷出,壳体由于 而 运动。 向后 向前 反冲 阅读书本26页,完成下列题目: 壳体 燃料 二、火箭 M-m V0 V=? m 解: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 物理模型 物理情境 火箭发射前的总质量为M,燃料全部燃烧完后的质量为m,燃烧时产生的火箭燃气对地喷射速度大小为v0,燃料燃尽后火箭的速度v大小为多大? 请同学们根据结果,讨论一下火箭最终的速度v与什么因素有关? 注:作用前后火箭质量发生改变 二、火箭 1.燃气喷射的速度 2. 火箭的质量比 喷气速度在2000m/s到5000m/s, 短期内难大幅度增加 注:目前的技术条件下, ... ...